涂建國
:產品概述
避雷器是電力系統中重要的電力設備之一。它的作用是當系統中出現危機設備(如發電機、變壓器、互感器等)的各種類型的過壓時,限制過電壓使之低于一定幅值,以保證電力設備的安全運行。
試驗項目:避雷器的試驗分為直流泄漏電流試驗和交流泄漏電流試驗。
1.避雷器直流泄露電流的測試主要是針對10kV及以下避雷器的試驗,通過測量U1mA和0.75U1mA下的電流來判斷避雷器的優劣程度。
2.避雷器交流泄漏試驗主要是測量避雷器在工頻電壓下的全電流、容性電流、阻性電流等參數,通過這些參數來衡量氧化鋅避雷器的運行狀況
目前國內外市場上有多種類型氧化鋅避雷器測試產品,總的來講可以分為有線型和無線型這兩類。有線型(圖一所示),通過直接連線實現數據的測量,而HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀不僅可以通過在 PT 上實現同步信號取樣(圖二所示),而且還能通過高壓直接采樣,在避雷器頂端實現高壓同步信號的采樣,從而簡化了現場接線,以下是各種測試原理示意圖:
圖一、無線測量原理 圖二、有線測量原理
HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀的原理如圖四所示,通過直接采集避雷器頂端的電壓來獲取電流與電壓之間的相位角,從而分析出全電流中的阻性電流、容性電流等參數,為運行中的避雷器狀態檢測提供有力的依據。
二:產品特點
1、HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀可通過三維向量圖直觀反映氧化鋅避雷器的運行狀況。HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀通過軟件集成的優劣判斷程序直接展現全電流、阻性電流及容性電流的關系,直觀反應運行中氧化鋅避雷器的性能;
2、數據測量準確可靠。可直接觀測系統電壓與泄漏電流的波形。通過對系統電壓多次諧波的直接采樣,有效去除了系統電壓諧波對泄漏電流的影響,使泄漏電流的測量值更準確。
3、人機界面及便捷的數據管理。采用5.7寸640*480 TFT 觸摸屏,使操作者更加得心應手,通過中、英文觸控輸入可實現對避雷器的站級、線路級乃至避雷器本身的數據管理,同時也可將測量數據現場打印;
4、接收主機便攜式設計,方便工作人員攜帶和使用。
三:技術指標
1.高壓同步采集器
1.1、檢測電壓范圍(峰值):0.4 ~ 500kV
1.2、發射功率:20dB;
1.3、頻譜帶寬:40~10kHz
1.4、電源電壓:DC 8.4V
2. PT同步采集器
2.1、檢測電壓范圍(峰值):0.4 ~ 250V
2.2、發射功率:30dB;
2.3、頻譜帶寬:40~10kHz
2.4、電源電壓:DC 8.4V
3.接收主機
3.1、泄漏電流測量范圍(峰值):10uA ~ 10.0mA;
3.2、泄漏電流測量精度:5%±1個字;
3.3、泄漏電流分辨率:1uA;
3.4、測量參數及功能:
功能:
1.泄漏電流全電流實時波形、系統電壓實時波形;
2.泄漏電流全電流、阻性電流、容性電流的矢量圖;
測量參數:
1.泄漏電流全電流有效值、阻性電流有效值及容性電流有效值;
2.泄漏電流3次諧波、5次諧波、7次諧波及9次諧波;
3.系統電壓與泄漏電流間相位角;
4.電壓基準信號取樣方式:
無PT方式(高壓直接采樣)、PT無線方式、諧波方式。
5.打印機類型:微型嵌入式打印機。
6.溫度測量精度:0.1℃。
7.顯示器:5.7寸TFT, 色真彩屏
8.數據存儲:1000 組
9.工作電源:
內部電源:
DC 8.4V 鋰聚合物電池;
充電時間:2~3小時;
工作時間:6小時以上;
外部電源:
輸入:AC100V~240V,50/60Hz
輸出:DC8.4V,3A
三、工作原理
HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀主要由兩部分組成:一個高壓信號同步采集裝置(包括絕緣桿)、一個無線PT同步信號采集裝置和一個無線接收主機。現場無PT時可以使用高壓信號同步采集裝置對電壓進行采樣,信號采集裝置將采樣到的高壓信號調制后通過無線傳輸發送至接收主機,接收主機在收到信號后通過解調等方式將調制后的信號還原至原始波形,然后測量模塊將采集到的電流信號和電壓信號做數字分析,從而得到氧化鋅避雷器的運行參數參數,同時通過對泄漏電流的傅里葉分析得到高次諧波分量,通過諧波分量的大小來判斷避雷器處于何種狀態。
圖4原理圖
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驗變、在300或600MW機組的主封閉母線的耐壓中,則應采用我室的一套100KV/50KVA的裝置來進行,其試驗電壓的選取若封母中有CT時應按照CT 的耐壓等級、而發電機耐壓時應用并聯諧振裝置則已經非常方便,并聯諧振即電流諧振,回路中電容電流和電感電流相互抵消,使得總回路電流很小,則電源電纜的截面可小一些,其品質因數Q可用試驗電壓和被試電流的乘積除以調壓器的輸出電壓和電流的乘積得到,一般可達10~40左右,Q=XC/R,而回路中的限流電阻R應盡量選小,否則調諧時很難達到諧振頻率;另外串聯諧振即電壓諧振,須采用激勵變壓器,而可調電感的耐壓等級應和被試品一樣,因其串聯回路的電壓相互抵消,則激勵變的容量可降低Q 倍。至于試驗電壓的測量,一般小電容量的被試品可只用變壓器低壓側電壓乘以變壓器變比即可得到,但大容量諸如發電機的交流耐壓試驗電壓,因為考慮到容升效應和被試電壓的有效可靠,高壓側電壓的測定必須用合格的高壓測試儀如YD-KVA/KV工頻耐壓試驗進行,容升效應即在交流耐壓時容性電流在繞組上產生漏抗壓降,造成實際用到被試品上的電壓值超過按變比計算出的高壓側輸出的電壓。試驗電流的測量一般是在試驗變高壓側尾端串電流表來監視,但應有短路刀閘保護,防止加壓時沖壞和便于換檔。在主回路中串入限流電阻是為了防止在被試品擊穿時在試驗變壓器上產生過電壓,但不宜太大,太大會由于負載電流而產生較大的壓降和損耗,一般選0.1~0.5Ω/V,在進行發電機的交流諧振耐壓時還可小些,而球隙保護水阻一般取1Ω/V。
交接規程的一般規定和要求:發電機:對于水內冷電機時,應要求水質合格,電導率<1.5μs/cm;充氫前進行,耐壓前的條件,一般是絕緣1000MΩ以上,吸收比合格,尤其是大容量的,應達1.6左右,水質電阻應達30KΩ,要求各匯水管測點連在一起,如600MW機組(哈爾濱)1-90測溫端子,74、75、76匯水管端子等;但對于匯水管死接地的發電機,交流耐壓前的絕緣根據廠家的規定,一般有2~3MΩ就差不多了。交流電動機:6KV電機的Us為10KV,10KV電機的Us為16KV,大容量電機一般應分相進行,中性點不引出時可三相一同進行。變壓器:應盡量利用規程的條款規定,8000KVA以下,Ue在110KV以下的應進行交流耐壓試驗,如6KV的所有干式變和油浸變等,應三相短接,非被試側也應三相短接接地,否則會有容升現象。8000KVA及以上,Ue在110KV以上,在有試驗設備時,應進行耐壓試驗,我們應靈活與監理、質檢部門溝通。6KV的電壓互感器和電流互感器:6KV的半絕緣PT,無法進行耐壓,實際上作伏安特性時已經進行感應耐壓,但全絕緣的就要進行24KV的耐壓,此時的一次A、N短接,二次全部短接接地。6KV的CT耐壓時,其二次側不能開路,必須全部短接接地,一般隨6KV斷路器對地耐壓一同進行,此時應作好相應的措施(PT抽出來,避雷器線拆開,CT二次短接)。真空斷路器:斷口的耐壓等級一般按出廠試驗電壓的規定的75%或80%進行,不應有斷口閃絡和擊穿。
一般試驗程序及注意事項:任何被試品在交流耐壓前,應先進行其他絕緣試驗,合格后再進行,充油設備如油浸變應靜止規定的時間,以排除內部可能殘存的氣體。試驗前應測試絕緣電阻,試驗現場應設置安全區域、懸掛“高壓危險“的標志牌和圍欄,保護球隙應調整好,一般為 1.1~1.15 倍試驗電壓,整定過亳州市氧化鋅避雷器泄露電流測試儀品質保障亳州市氧化鋅避雷器泄露電流測試儀品質保障流保護,一般為1.5倍電容電流,加壓前要檢查調壓器的零位,不可沖擊加壓。升壓過程中應密切監聽被試品有何異響、關注電流表的擺動,如無破壞性放電發生,則認為耐壓通過,耐壓后應測試被試品的絕緣電阻以比較。在耐壓過程中如發現電壓表指針擺動過大、電流表指示急劇增加、被試品冒煙、閃絡