概述
傳統的測量配網電容電流的方法有單相金屬接地的直接法、外加電容間接測量法等,這些方法都要接觸到一次設備,因而存在試驗危險、操作繁雜,工作效率低等缺點。進而出現了在PT二次側注入信號法測量電網電容電流;與傳統測量方法相比,該方法測量過程中,測試儀無需和一次側直接相連,因而試驗不存在危險性,無需做繁雜的安全工作和等待冗長的調度命令,只需將測量線接于PT的開口三角端子就可以測量出電容電流的數據。從PT開口三角處注入的是微弱的異頻測試信號,所以既不會對繼電保護和PT本身產生任何影響,又避開了50Hz的工頻干擾信號。
但是,現有的基于PT二次側注入信號法的測試儀體積及重量較大,便攜性較差不利于測試量較大的工況;且現場需要提供AC220V電源給裝置供電,現場取點工作也變得較為繁瑣。另外,此類測試儀對于4PT連接方式的電網,測量精度極低,難以滿足用戶需求;需要改變PT連接方式才能準確測量系統電容電流。
為解決這些問題,我公司在上一代基于PT二次側注入信號法測試儀的基礎上,經過重新研發設計,開發出第二代產品RD2612型配網電容電流測試儀。采用全新硬件結構和速度更快的ARM處理器及AD轉換器,內置全新的全數字變頻逆變電源,效率高、發熱量小、體積小、重量輕。與前一代相比,第二代產品體積和重量都大大減小,使用鋰電池供電,更加便于攜帶和現場測試。加入新的測量方法,以解決4PT連接方式電網電容電流測試精度不高的問題。在任何時刻(包括測量過程中)都可準確測量零序3U0電壓,從而便于用戶判斷系統工作狀態;并且在測試過程中,如果零序3U0電壓過高可自動停止測量過程。
該測試儀采用工業彩色液晶屏(強光下可讀)、中文菜單、人機交互更加友好,并且具備藍牙通訊、U盤存儲和數據打印等功能。接線簡單、測試速度快、測試穩定性和數據準確性高,大大減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率。
RD2612型配網電容電流測試儀是從PT 開口三角側來測量系統的電容電流的。其測量原理如圖1所示。
圖1 測量原理圖
在圖1中,從PT二次開口三角處注入不同頻率的電流信號(頻率非50Hz,目的是為了消除工頻信號的干擾),在PT高壓側A、B、C三相感應出3個電流方向相同的電流信號,此電流為零序電流,因此它在電源和負荷側均不能流通,只能通過PT和對地電容形成回路,所以圖1又可簡化為圖2。
圖2 簡化物理模型
根據圖2的物理模型就可建立相應的數學模型,通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0,再根據公式I=3ωCOUφ(Uφ為被測系統的相電壓)計算出配網系統的電容電流。
3 功能及特點
3.1 交直流兩用:內置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應。
3.2 內置大容量鋰電池,一次充電完成,可連續測量100次。
3.3 智能電量管理:剩余電量顯示、低電量報警、長時間閑置提示、背光自動調節;當電池電量低時,測試儀將自動禁止啟動電容電流測量過程,以防止鋰電池過放,此時應 盡快給測試儀充電。
3.4 測量范圍更寬,測試速度更快。
3.5 支持3PT連接方式、兩種4PT連接方式、1PT連接方式現場電容電流測量,以及針對現場4PT連接方式測量不準的情況而提出的電容器組中性點異頻信號注入法。
3.6 工業級彩色液晶顯示屏,分辨率320×240點陣,強光下可讀。
3.7 人機交互界面更加友好:
(1)對于一些重要的操作及參數設置,顯示其提示信息和幫助說明。
(2)測量結果及相關參數顯示和打印更加詳細,便于用戶日后分析。
(3)選擇PT連接方式時,可顯示各種PT連接方式下的接線原理圖,便于用戶判別現場PT連接方式及測試線連接位置。
(4)屏幕頂部狀態欄實時顯示藍牙連接狀態和優盤插入狀態,對未連接的設備進行操作時,顯示相應的未連接提示信息。
3.8 實時測量和顯示零序3U0電壓值,便于用戶判斷系統工作狀態;并且,在測量工程中如果發現零序3U0電壓過高,可自動停止測量過程。
3.9 具備多重零序3U0過壓保護電路,測試儀輸出端可耐受AC100V 50HZ電壓而不損壞。
3.10 內置全數字變頻逆變電源,具有輸出頻率準確、輸出電流可調、輸出效率高、發熱量小、體積小、重量輕、長時間工作穩定等特點。
3.11 具備輸出短路保護功能。
3.12 具備實時時鐘,可實時顯示當前時間和日期;測量結果包括測量日期及時間。
3.13 測量數據存儲方式分為本機存儲和優盤存儲,其中本機存儲可存儲測量數據150條,并且本機存儲可轉存至優盤;優盤存儲數據格式為Word格式,可直接在電腦上編輯打印。
3.14 熱敏打印機打印功能,快速、無聲。
3.15 藍牙傳輸功能,內置藍牙模塊,自動判斷連接狀態;可將測量結果通過藍牙模塊傳輸至后臺終端。
3.16 體積小、重量輕,方便攜帶使用。
4.1.1 測量范圍:0.3μF~200μF 1A~400A
4.1.2 準確度: ±(讀數×5%+2字)
4.1.3 分辨率: 0.3~9.999(0.001) 10~99.99(0.01) 100~999.9(0.1)≥1000(1)
4.1.4 電壓等級:0.1KV~99.9KV連續可調
4.2.1 測量范圍:1V~100V AC 50HZ
4.2.2 準確度: ±(讀數×1%+10字)
4.2.3 分辨率: 1~9.999(0.001) 10~99.99(0.01)
4.3.1 工作電源:內置鋰電池或外置充電器,充電器使用條件,輸入100-240VAC, 50/60Hz
4.3.2 充電時間:約4小時
4.3.3 儀器重量:4.5Kg
4.3.4 儀器體積:252mm(長)×162mm(寬)×132mm(高)
4.3.5 使用溫度:-10℃~50℃
4.3.6 相對濕度:<90%,不結露