涂建国
一:产品概述
避雷器是电力系统中重要的电力设备之一。它的作用是当系统中出现危机设备(如发电机、变压器、互感器等)的各种类型的过压时,限制过电压使之低于一定幅值,以保证电力设备的安全运行。
试验项目:避雷器的试验分为直流泄漏电流试验和交流泄漏电流试验。
1.避雷器直流泄露电流的测试主要是针对10kV及以下避雷器的试验,通过测量U1mA和0.75U1mA下的电流来判断避雷器的优劣程度。
2.避雷器交流泄漏试验主要是测量避雷器在工频电压下的全电流、容性电流、阻性电流等参数,通过这些参数来衡量氧化锌避雷器的运行状况
目前国内外市场上有多种类型氧化锌避雷器测试产品,总的来讲可以分为有线型和无线型这两类。有线型(图一所示),通过直接连线实现数据的测量,而HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪不仅可以通过在 PT 上实现同步信号取样(图二所示),而且还能通过高压直接采样,在避雷器顶端实现高压同步信号的采样,从而简化了现场接线,以下是各种测试原理示意图:
图一、无线测量原理 图二、有线测量原理
HDYZ-S氧化锌避雷器泄露电流测试仪的原理如图四所示,通过直接采集避雷器顶端的电压来获取电流与电压之间的相位角,从而分析出全电流中的阻性电流、容性电流等参数,为运行中的避雷器状态检测提供有力的依据。
二:产品特点
1、HDYZ-S氧化锌避雷器泄露电流测试仪可通过三维向量图直观反映氧化锌避雷器的运行状况。HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪通过软件集成的优劣判断程序直接展现全电流、阻性电流及容性电流的关系,直观反应运行中氧化锌避雷器的性能;
2、数据测量准确可靠。可直接观测系统电压与泄漏电流的波形。通过对系统电压多次谐波的直接采样,有效去除了系统电压谐波对泄漏电流的影响,使泄漏电流的测量值更准确。
3、人机界面及便捷的数据管理。采用5.7寸640*480 TFT 触摸屏,使操作者更加得心应手,通过中、英文触控输入可实现对避雷器的站级、线路级乃至避雷器本身的数据管理,同时也可将测量数据现场打印;
4、接收主机便携式设计,方便工作人员携带和使用。
三:技术指标
1.高压同步采集器
1.1、检测电压范围(峰值):0.4 ~ 500kV
1.2、发射功率:20dB;
1.3、频谱带宽:40~10kHz
1.4、电源电压:DC 8.4V
2. PT同步采集器
2.1、检测电压范围(峰值):0.4 ~ 250V
2.2、发射功率:30dB;
2.3、频谱带宽:40~10kHz
2.4、电源电压:DC 8.4V
3.接收主机
3.1、泄漏电流测量范围(峰值):10uA ~ 10.0mA;
3.2、泄漏电流测量精度:5%±1个字;
3.3、泄漏电流分辨率:1uA;
3.4、测量参数及功能:
功能:
1.泄漏电流全电流实时波形、系统电压实时波形;
2.泄漏电流全电流、阻性电流、容性电流的矢量图;
测量参数:
1.泄漏电流全电流有效值、阻性电流有效值及容性电流有效值;
2.泄漏电流3次谐波、5次谐波、7次谐波及9次谐波;
3.系统电压与泄漏电流间相位角;
4.电压基准信号取样方式:
无PT方式(高压直接采样)、PT无线方式、谐波方式。
5.打印机类型:微型嵌入式打印机。
6.温度测量精度:0.1℃。
7.显示器:5.7寸TFT, 色真彩屏
8.数据存储:1000 组
9.工作电源:
内部电源:
DC 8.4V 锂聚合物电池;
充电时间:2~3小时;
工作时间:6小时以上;
外部电源:
输入:AC100V~240V,50/60Hz
输出:DC8.4V,3A
试设备需要的试验电压值来确认,具体原理都是通过硅堆倍压整流得来。但也可以通过现场组建,即用试验变压器高压串硅堆(半波或全波整流)和并滤波电容器来进行发电机、电缆或避雷器的耐压和泄漏电流的测试。
交接规程的相关规定:发电机:其Us = 3Ue ,Us按0.5 Ue分阶段上升,每阶段停留1min。各相泄漏电流的差别不应大于小值的;泄露电流不应随时间延长而加大;当泄漏电流不成比例上升时,应进行分析。(为什么要分段加压,且每阶段要停留,是因为大容量的被试品其吸收过程较长,若加压太快,在US下1min是读取的电流值不一定是真正的电导电流),水内冷发电机应采用低压屏蔽法。交流电动机:其Us = 3Ue,只针对1000V及1000KW以上容量的、中性点连线引出的绕组分相进行,并在Us下,各相泄漏电流的差值不应大于小值的,当泄漏电流小于20μA时,相间无明显差别即可。电力变压器:35KV及以上,且容量在800KVA及以上时,应测量泄漏电流。测试绕组连同套管的泄漏电流时,不同的电压出线等级规定了不同的Us 值,并给出了允许的泄漏电流值(不同温度下的参考值)。
电缆:Us 分4-6段均匀上升,每阶段停留1min,泄漏值不平衡系数≤2,6KV电缆小于10μA时,平衡系数不作规定,当电流不稳或突变时或随时间延长而增加时应处理。金属氧化物避雷器:应测试其1mA下的直流参考电压和75%U1mA的泄漏电流,一般小于50μA,6KV的避雷器因产品的型号和规格的不同会有区别,应注意产品的说明书和出厂试验报告。
一般试验接线:主要涉及的是微安表的接入。当接在高压侧时精度稍高,误差小,一般读取发生器高压侧的泄漏值,其主要应用于被试品一极接地的场合,如变压器和电机、电缆等,其微安表可方便地引入高压引线的屏蔽。当被试品的一极对地有绝缘时,如避雷器,则可将微安表接在避雷器的基座之间,但必须先测试其基座的绝缘良好。如果接在高压侧则必须经过屏蔽,否则肯定超差。而水内冷发电机直流耐压时,微安表接在电源的低压侧,采用低压屏蔽法。另外试验电压的读取一般要求直读Us,而发电机试验时必须并接标准表,等级精度均应符合要求。当单独接入微安表时,应有保护防止冲击的措施如并接电感电容和短路刀闸等。
基本试验步骤和注意事项:按作业指导书的相关程序,现场勘察环境,布置安全设施,按仪器的操作规程进行接线。
1、必须将被试设备绝缘检测合格;
2、应先空试,尤其是发电机直流耐压前,必须记录I0 ;
3、应消除表面泄漏和杂散电流影响,引入屏蔽,擦拭干净表面;
4、非被试侧三相应接地短接;
5、精神集中,关注微安表的变化;
6、测试完后必须充分放电后才能进行换相;
7、记录环境温度,如变压器绕组连同套管的泄漏与温度有很大关系,应记录准确。
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安规中的相关内容:
(1)试验设备的接地,应使用4mm2的多股软铜线;
(2)被试品的外壳和非被试相应可靠接地,高压引线尽量缩短,有安全距离,不得影响放电;
(3)应挂“止步,高压危险”警示牌;