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1、武汉市华天电力自动化有限责任公司- 1 - 全自动电容电流测试仪说明书目录一、用途及特点 ,2 二、技术指标 ,3 三、面板介绍 ,3 四、测量原理 ,4 五、配电网中 PT 接线方式及变比 ,5 1) 3PT 接线方式 ,5 2) 4PT 接线方式 ,8 六、使用方法 ,11 七、仪器检验 ,14 八、测量实例 ,14 武汉市华天电力自动化有限责任公司- 2 - 一、用途及特点本仪器适用配网电压等级：6kV 、10kV 和 35kV 中压配电网中性点不接地系统目前，我国配电系统的电源中性点一般是不直接接地的，所以当线路单相接地时流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。据统计，配电网
2、的故障很大程度是由于线路单相接地时电容过大而无法自行息弧引起的。因此， 我国的电力规程规定当10kV 和 35kV 系统电容电流分别大于 30A 和 10A 时， 应装设消弧线圈以补偿电容电流，这就要求对配网的电容电流进行测量以做决定。另外，配电网的对地电容和PT 的参数配合会产生PT 铁磁谐振过电压，为了验证该配电系统是否会发生PT 谐振及发生什么性质的谐振，也必须准确测量配电网的对地电容值。传统的测量配网电容电流的方法有单相金属接地的直接法、外加电容间接测量法等，这些方法都要接触到一次设备，因而存在试验危险、操作繁杂，工作效率低等缺点。本测试仪直接从PT 的二次侧测量配电网的电容电流，与传
3、统的测试方法相比，该仪器无需和一次侧打交道，因而不存在试验的危险性，无需做繁杂的安全措施和等待冗长的调度命令，只需将测量线接于PT 的开口三角端就可以测量出电容电流的数据。由于从 PT 开口三角处注入的是微弱的异频测试信号，所以既不会对继电保护和PT 本身产生任何影响，又避开了50Hz 的工频干扰信号，同时测试仪的输出端可以耐受100V 的交流电压，若测量时系统有单相接地故障发生，亦不会损坏PT和测试仪，因而无需做特别的安全措施，使这项工作变得安全、简单、快捷，且测试结果准确、稳定、可靠。该测试仪采用大屏幕液晶显示，中文菜单，操作非常简便，且体积小、重量轻，便于携带进行户外作业，接线简单，测试
4、速度快，数据准确性高，大大减轻了试验人员的劳动强度，提高了工作效率。二、技术指标1. 测量范围：电容电流1500A 0 250F 2. 测量误差： 读数 5% 3. 注入信号频率：10Hz100Hz 4. 工作温度： -10 50,湿度： 0 80% 5. 工作电源： AC 220V 10% 50Hz1Hz 6. 外行尺寸： 350mm 200mm150mm 7. 仪器重量： 5kg三、仪器面板武汉市华天电力自动化有限责任公司- 3 - 1 电压输出端子: 输出测量信号，接到PT开口三角端2 电压输出开关：接通或者断开测量电压输出3 频率选择开关：选择二个不同频率F1、F2 的测量电压输出4
5、电压调节旋钮：调节测量电压输出值的大小5. 打印机：打印测量数据和波形8. 按键功能区。【】和 【】键可用于平移光标, 还可用于改变数值大小。【】和 【】键可用于改变光标的上下位置, 有时可用于增减数字。【退出】表示否定光标提示, 【打印】按此键后，可将屏幕所显示的测量数据打印出来。【确认】表示肯定光标提示。 【复位】按此键后，再按【确认】跳回主菜单。四、测量原理图 1 测量原理图图 1 3CoI图 2 简化物理模型本型号配网电容电流测试仪是从 PT 开 口 三 角 侧 来 测 量 配 网 的 电 容 电 流 的 ，其 测 量 测量 原 理 如 图 1 所 示 。武汉市华天电力自动化有限责任公
6、司- 4 - 在图 1 中，从 PT开口三角注入一个异频的电流（非50Hz的交流电流，目的为了消除工频电压的干扰），这样在PT 高压侧就感应出一个按变比减小的电流，此电流为零序电流，即其在三相的大小和方向相同，因此它在电源和负荷侧均不能流通，只能通过PT和对地电容形成回路，所以图1 又可简化为图2。根据图2 的物理模型就可建立相应的数学模型，通过检测测量信号就可以测量出三相对地电容值 3C0，再根据公式I=3 COU（U为被测系统的相电压）计算出配网系统的电容电流。五、配电网中 PT接线方式及 PT的变比配电网中的PT接线方式和PT的变比会对测试仪的测量结果产生很大的影响，如果 PT的接线方式
7、和变比选择不正确，测量结果将不是系统的真实电容电流值，而是真实值乘以两变比之商的平方倍。因此为了测得正确的数据，在测试前必须对配电网中PT 的接线方式及PT变比有一个清晰的了解。目前，我国配电网的PT接线方式有以下几种：1) 3PT 接线方式：这种接线方式分“N 接地”、 “B 相接地”两种，分别如图3 和图 4 所示。对于这两种方式，均从N-L 两端注入测试信号。根据所用PT 的不同，组成开口三角的二次绕组可能是100/3 （V） 、 100 （V） 或者是 100/3 （ V ） 绕组，这样，测量时 PT 的变比分别为： 31003LU、100 3LU、31003LU（其中为的配电网系统的
8、线电压，如6kV 、10kV 或 35kV ） 。图 3 N 接地方式图 4 B 相接地方式图四、图五所示的系统运行方式是从开口三角测量系统容流时所必须的运行方式，而对于一般的配网系统，并不都是处于这样的运行方式下，例如在系统中还接有消弧线圈、PT高压侧中性点接有高阻消谐器、PT开口三角接有二次消谐装置等。这时，为了使用测试仪进行容性电流的测量，必须将运行方式转换为图3 或图 4 所示的运行方式。LU武汉市华天电力自动化有限责任公司- 5 - 常见的采用3PT接线方式的配网其运行方式如图5 所示 : 图 5 常见的采用3PT接线方式的配网运行方式这时，使用“配网电容电流测试仪”测量配网电容电流
9、前必须完成以下操作： 检查测量用的 PT高压侧中性点是否安装高阻消谐器，如有，将其短接。从测量原理可知，选用哪组PT进行测量，我们就只考虑这组PT的接线情况。而无需关心系统内的其他PT的情况。如果系统中有些PT安装高阻消谐器，有些没安装，则完全可以从没有安装高阻消谐器的PT进行测量，这样可以省去短接消谐器的工作。 检查消弧线圈是否全部退出运行。在有电气联系的被测电压等级系统中所有消弧线圈均要退出运行，并非只退出该变电站的消弧线圈。同时只考虑被测电压等级的情况，无需考虑其他电压等级的情况。例如，被测变电站 A为 10kV 系统，并通过联络线与变电站B的 10kV 系统相连，变电站A有 2 台消弧
10、线圈，变电站 B有 1 台消弧线圈， 则测量时有电气联系的这3 台消弧线圈均要退出运行；而 35kV系统有无消弧线圈则无需考虑。 退出 PT 开口三角的消谐装置。如果经过实测证明，开口三角所接的某些厂家某些型号的二次消谐装置对测量结果没有影响，则消谐装置可以不退出运行。一般对于微电脑控制的消谐器，其只有在系统有谐振发生时才动作，该类消谐器一般对测量无影响。武汉市华天电力自动化有限责任公司- 6 - 如果 PT二次侧并列运行（很少见） ，则将其改为单独运行。确保将“电容电流测试仪”的电流输出端正确接到图四的开口三角N - L 上。一般在二次的端子编号为N600和 L630。为了确保连接正确，可以
11、按下列方法进行检查：（ 1）用万用表分别测量PT二次侧三相电压和开口三角电压；（ 2）将三相电压中的最大值减去最小值得到的差和开口三角电压比较，如果两者差不多，就说明找到的开口三角端是正确的；如果两者差别很大，则说明没有正确找到开口三角端。例如，测量得到三相电压分别为61V、60V、59.5V，则正确的开口三角电压应为 1.5V 左右，如果测量得到的开口三角电压仅为0.2V，说明找到的开口三角端不正确或 PT开口三角连线已经断开（在现场实测中发现有多个变电站的PT 开口三角连线断开情况）。 选择正确的 PT变比，也就是选择正确的PT接线方式。配网电容电流测试仪是通过选择PT接线方式和系统电压来
12、达到选择PT变比的作用，这样对于试验人员会更方便、快捷。PT 一般是采用100/3V 的二次绕组连接成开口三角，但也有特殊的情况，有些变电站的PT 采用 100V二次绕组组成开口三角。为了确保选择变比的正确，可以通过测量组成开口三角的各绕组的电压来确定。完成以上操作后，就可以运用配网电容电流测试仪进行准确测量电容电流了。2) 4PT接线方式：图 6 4PT 接线方式一大部分变电站中的4PT的接线方式有两种接法，分别如图七和图八所示。对于图 6 中这种 4PT的接线方式， 组成星形的三个PT的开口三角侧被短接，系统零序电压由第四个 PT的测量线圈来测量，各相电压分别从AN、BN、CN 端测量。这
13、种接线方式下，系统单相接地时NL 端的电压为57.7V。图 7 中的接线和图6 中的接线唯一区别是在NL 端串接入第四个PT的 33V 二次线圈，这样当系统单相接地时，NL 两端电压为91V（即 57.7V33.3V） 。在图 6 和图 7 中, 测量信号都是从N-L 端注入。在图6 中，零序PT（即第4 个 PT）的二次零序绕组是ox-oa绕组，其电压通常为则测量时PT变比为3/10031003LU武汉市华天电力自动化有限责任公司- 7 - 在图 7 中，零序PT（即第4 个 PT）的二次零序绕组是由主绕组ox-oa 绕组和副绕组oxo-oao串联组成，主绕组ox-oa 的电压为（V） ，副
14、绕组 oxo-oao 的电压为100/3V，则测量时PT变比为图 7 4PT 接线方式二其中，LU为的配电网系统的线电压，如6kV、10kV 或 35kV。第三种 4PT接线方式如图8 所示。这种接线方式比较少见，但在系统中还是存在。在图8 中这种接线方式三相PT的三个二次辅助绕组即：1ao-1xo 、2ao-2xo 、3ao-3xo 组成开口三角L601-L602 ，oa-ox 和 oao-oxo 为零序 PT 的两个二次绕组，它们与开口三角L601-L602 组成一个大的开口三角N600-L601。相电压也是从a、b、c 与 N6000中测量。对于这种接线方式，将L601 和 L602 短
15、接，并从N600和 L601 端注入测量电流。图 8 4PT接线方式三对于 4PT的接线方式，当被测的三相对地电容小于10 微法时（ 10KV电容电流约为20A） ，测量结果是准确的。但当被测电容太大时，测量结果就会随电容的增大而偏差较多。如果比较准确测量，可将 4PT接线的运行方式转变为3PT的运行方式，然后按前面所述的3PT方式进行测量。将 4PT接线的运行方式转变为3PT的运行方式的方法如下：对于 4PT 的接线方式一和方式二，将第四个PT高压侧短接，并将被短接的开口三角侧打开，从打开两侧注入电流测量即可。这时4PT 接线的运行方式就完全变成了3PT的运行方式。对于 4PT的接线方式三，将零序PT即图 8 中所示的PT4的高压绕组短接，将仪器的电流输出端接到图8 中所示的开口三角L601-L602 ，就可以开始测量了。其接线图如图9所示。图 9 4PT接线方式转变为3PT接线方式测量示意图六、仪器使用方法在测量中，如系统有3PT的接线 PT ，尽量从3PT中测量，尽量避免采用4PT接线方式。对于 4PT接线方式的系统，则将仪器的电流输出端与图3 或图 4 中所示的 N-L 端相连即可。3/100310031003LU武汉市华天电力自动化有限责任公司- 8
