JYB變頻介質損耗測試儀 |
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詳細介紹 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
用途特點及性能介質損耗測試儀用于現場抗干擾介損測量,或試驗室精密介損測量。儀器為一體化結構,內置介損電橋、變頻電源、試驗變壓器和標準電容器等。采用變頻抗干擾和傅立葉變換數字濾波技術,全自動智能化測量,強干擾下測量數據非常穩定。測量結果由大屏幕液晶顯示,自帶微型打印機可打印輸出。
準確度: CX:±(讀數×1%+1pF) tgδ: ±(讀數×1%+0.00040) 抗干擾指標:變頻抗干擾,在200%干擾下仍能達到上述準確度 電容量范圍:內施高壓: 3pF~60000pF/10kV 60pF~1μF/0.5kV 外施高壓: 3pF~1.5μF/10kV 60pF~30μF/0.5kV 分辨率: 0.001pF,4位有效數字 tgδ范圍: 不限,分辨率0.001%,電容、電感、電阻三種試品自動識別。 試驗電流范圍:10μA~5A 內施高壓: 設定電壓范圍:0.5~12kV 大輸出電流:200mA 升降壓方式: 連續平滑調節 電壓精度: ±(1.5%×讀數+10V) 電壓分辨率: 1V 試驗頻率: 45、50、55、60、65Hz單頻 45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自動雙變頻 頻率精度: ±0.01Hz 外施高壓: 正接線時大試驗電流1A,工頻或變頻40-70Hz 反接線時大試驗電流10kV/1A,工頻或變頻40-70Hz CVT自激法低壓輸出:輸出電壓3~50V,輸出電流3~30A 測量時間: 約40s,與測量方式有關 輸入電源: 180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%,市電或發電機供電 打印機: 煒煌A7熱敏微型打印機 環境溫度: -10℃~50℃ 相對濕度: <90% 1.2 主要功能特點 1.2.1 變頻抗干擾 采用變頻抗干擾技術,在200%干擾下仍能準確測量,測試數據穩定,適合在現場做抗干擾介損試驗。 1.2.2高精度測量 采用數字波形分析和電橋自校準等技術,配合高精度三端標準電容器,實現高精度介損測量。 儀器所有量程輸入電阻低于2Ω,消除了測量電纜附加電容的影響。 1.2.3多級安全保護,確保人身和設備安全 高壓保護:試品短路、擊穿或高壓電流波動,能以短路方式高速切斷輸出。 低壓保護:誤接380V、電源波動或突然斷電,啟動保護,不會引起過電壓。 接地保護:儀器接地不良使外殼帶危險電壓時,啟動接地保護。 C V T:高壓電壓和電流、低壓電壓和電流四個保護限,不會損壞設備;誤選菜單不會輸出激磁電壓。CVT測量時無10kV高壓輸出。 防誤操作:兩級電源開關;電壓、電流實時監示;多次按鍵確認;接線端子高/低壓分明;緩速升壓,可迅速降壓,聲光報警。 防“容升”:測量大容量試品時會出現電壓抬高的“容升”效應,儀器能自動跟蹤輸出電壓,保持試驗電壓恒定。 抗震性能:儀器采用*抗震設計,可耐受強烈長途運輸震動、顛簸而不會損壞。 高壓電纜:為耐高壓絕緣導線,可拖地使用。 1.2.4功能強大,產品系列化 本儀器所屬型號: E型。 (1)具有正/反接線,內/外標準電容,內/外高壓多種工作模式,一體化結構,可做各種常規介損試驗,不需外接任何輔助設備。 (2)液晶顯示,菜單操作,測試數據豐富,自動分辨電容、電感、電阻型試品,自帶微型打印機可打印輸出。 (3)具有外接標準電容器接口,可外接油杯做精密絕緣油介損試驗,可外接固體材料測量電極做精密絕緣材料介損試驗,也可外接高壓標準電容器做高電壓介損試驗。 (4)自動識別50Hz / 60Hz系統電源,并支持發電機供電,即使頻率波動大,也可正常測量。 (5)內置串聯和并聯兩種介損測量模型,方便儀器檢定。 (6)可存儲255組測量數據。 (7)CVT自激法測量時,C1/C2可一次接線同時測出,自動補償母線接地和標準電容器的分壓影響,無須換線和外接任何配件。 (8)中文圖文菜單,大屏幕背光LCD顯示更清晰,電流電壓實時監視。 (9)優化的電路設計,使正/反接線的準確度和穩定性一致。 (10)自動識別外接高壓試驗電源頻率40Hz~70Hz,支持工頻電源、變頻電源和串聯諧振電源做大容量高電壓介損試驗。 (11)具有反接線低壓屏蔽功能,在220kVCVT母線接地情況下,對C11可進行不拆線10kV反接線介損測量。 1.3供貨范圍 (1)儀器主機 (2)使用說明書 (3)測試電纜線 (4)電源線 (5)備用色帶、打印紙和保險管 (6)其它詳見《裝箱單》
1、高壓輸出端 2、CX試品輸入 3、CN標準電容輸入
4、CVT1 5、CVT2 6、電源輸入
7、電源開關 8、菜單按鈕 9、打印機
10、顯示器
2.面板說明2.1高壓輸出插座(0.5~10kV,大200mA) 安裝位置:箱體前側面,外設保護門。 功 能:內高壓輸出;檢測反接線試品電流;內部標準電容器的高壓端。 接線方法:插座1腳接高壓線芯線(紅夾子),2、3腳接高壓線屏蔽(黑夾子)。正接線時,高壓線芯線(紅夾子)和屏蔽(黑夾子)都可以用作加壓線;反接線時只能用芯線對試品高壓端加壓。如果試品高壓端有屏蔽極(如高壓端的屏蔽環)可接高壓屏蔽,無屏蔽時高壓屏蔽懸空。 注意事項: (1)儀器測量電纜通用,建議用高壓線連接此插座。高壓插座和高壓線有危險電壓,禁止碰觸高壓插座、電纜、夾子和試品帶電部位!確認斷電后接線,測量時務必遠離! (2)用標準介損器(或標準電容器)檢定反接線精度時,應使用全屏蔽插頭連接試品,否則暴露的芯線會引起誤差。 (3)應保證高壓線與試品高壓端0電阻連接,否則可能引起誤差或數據波動,也可能引起儀器保護。 (4)強干擾下拆除接線時,應在保持電纜接地狀態下斷開連接,以防感應電擊。
2.2試品輸入Cx插座(10μA~1A) 功 能:正接線時輸入試品電流。 接線方法:插座1腳接測量線芯線(紅夾子),2、3腳接測量線屏蔽(黑夾子)。正接線時芯線(紅夾子)接試品低壓信號端,如果試品低壓端有屏蔽極(如低壓端的屏蔽環)可接屏蔽,試品無屏蔽時屏蔽懸空。 注意事項: (1)測量中嚴禁拔下插頭,防止試品電流經人體入地! (2)用標準介損器(或標準電容器)檢測儀器正接線精度時,應使用全屏蔽插頭連接試品,否則暴露的芯線會引起誤差。 (3)應保證引線與試品低壓端0電阻連接,否則可能引起誤差或數據波動,也可能引起儀器保護。 (4)強干擾下拆除接線時,應在保持電纜接地狀態下斷開連接,以防感應電擊。 2.3標準電容輸入Cn插座(10μA~1A) 功 能:輸入外接標準電容器電流。 接線方法:與Cx插座類似,其區別在于:
(1)使用外部標準電容器時,應使用全屏蔽插頭連接。此方式常用于外接高電壓等級標準電容器,實現高電壓介損測量。 (2)菜單選擇“外Cn”方式。 (3)將外接標準電容器的C和tgδ置入儀器,實現Cx電容介損的值測量。 從原理上講,任何容量和介損的電容器,將參數置入儀器都可做標準電容器。不同的是標準電容器能提供更好的長期穩定性和精度。 (4)不管正接線還是反接線測量,標準電容器接線方式始終為正接線。 2.4 CVT自激法低壓輸出插座(3~50V,3~30A,C型無) 功 能:由該插座和接地接線柱輸出CVT測量的低壓變頻激勵電源。 注意事項: (1)因低壓輸出電流大,應采用儀器低阻線連接CVT二次繞組,接觸不良會影響測量。 (2)視CVT容量從菜單選擇合適的電壓電流保護限。 (3)啟動CVT測量時,輸出2~5V的試探電壓,若外部接線有錯會自動停機。若懷疑儀器故障,可測量有無該試探電壓。 (4)選擇正/反接線時,此輸出封閉。 2.5測量接地接線柱 它同外殼和電源插座地線連到一起。 注意事項: (1)盡管儀器有接地保護,但無論何種測量,儀器都應可靠獨立接地。 (2)保證0電阻接地。應仔細檢查接地導體不能有油漆或銹蝕,否則應將接地導體刮干凈。輕微接地不良可能引起誤差或數據波動,嚴重接地不良可能引起危險! 2.6電源輸入插座(180V~270V 50Hz/60Hz) 注意事項: (1)儀器有快速斷電保護功能,低壓突然斷電時迅速以短路方式切斷高壓輸出。此功能要求儀器的低壓電源(插座、刀閘等)應可靠連接,否則超過數ms的斷電便會引起保護。 (2)輸入電壓大于270V(如誤接380V),儀器立即保護,切斷內部電源。保護后只有總電源開關燈亮,但屏幕無顯示。此時可檢查電源,重新開機。 (3)如果電壓過低,儀器無法輸出設定高壓,可用調壓器調整。 (4)儀器可以自動適應50Hz/60Hz電源頻率。 (5)采用發電機供電時,頻率波動大,且使用發電機的場合不存在干擾,可選擇“定頻”模式,以排除發電機供電頻率波動的影響。 2.7保險管座 保險管座與低壓電源插座合為一體,保險管規格5A / 250V,尺寸φ5×20mm。 注意事項:應使用相同規格的保險絲。若換用備用保險絲后仍燒斷,可能儀器有故障,可通知廠家處理。 2.8總電源開關 打開總電源開關,首先顯示儀器名稱和編號,數秒后自動進入測量菜單。關閉此開關,也同時關閉內部高壓系統電源,緊急情況應立即關閉此開關。 2.9按鍵 (1)“→”移動光標,“↑”和“↓”修改光標處內容,“確定”用于確認或停止。詳細功能見各型號儀器的“使用說明”。注意:“確定”是一個鍵,不要當做兩個按鍵使用。 (2)測量過程中,按“確定”鍵即終止測量。 2.10液晶顯示器 顯示菜單、測量結果或出錯信息。應避免長時間陽光爆曬,避免重壓。 2.11打印機 手動打印:顯示可打印數據時,按“打印”鍵打印。。 自動打?。?/span>菜單選擇自動打印后,測量結束即自動打印結果,之后可在遠處切斷儀器供電,使操作更加安全。 換紙和色帶:打印機為M150型微型打印機。打印紙寬44mm。換紙時要拉出打印機整體,將紙送入進紙口并按走紙鍵。換色帶時取下上蓋,色帶平直安裝。 E和F型配置熱敏打印機,使用寬度44mm熱敏打印紙。換紙時要打開打印機的紙倉蓋板,放入紙卷并留少許部分在外面,然后關閉蓋板。
3.使用說明
進入菜單 打開總電源開關后,先顯示開機畫面: 然后自動進入測量菜單。
3.3選擇接線方式
光標在“正接”,按↑↓選擇“正接”、“反接”和“CVT”測量方式。
3.4選擇內、外標準電容 光標在②,按↑↓選擇“內標準”“外標準”,表示使用內或外接標準電容。通??捎脙炔繕藴首髡?、反接線測量和CVT自激法測量,高電壓介損選用外標準方式,需要將外接電容參數置入儀器。光標在“外cn”,按住“啟停”鍵1s以上出現外標準電容值,按↑↓鍵 可以修改此數值。修改完畢按住“啟停”鍵1s左右,聽到蜂鳴器響一聲,松開鍵盤即可保存。
3.5選擇試驗頻率 3.5.1開機默認頻率 光標在 “變頻”,表示45/55Hz自動變頻。儀器自動用45Hz和55Hz各測量一次,然后計算50Hz下無干擾時數據。開機自動默認為該方式,建議使用。
3.6選擇試驗高壓 3.6.1正/反接線方式下選擇高壓 光標在10kV,按↑↓鍵循環顯示試驗高壓“0.5 /0.6 /0.8 /1 /1.5 /2 /2.5 /3 /3.5 /4 /4.5 /5 /5.5 /6 /6.5 /7 /7.5 /8 /8.5 /9 /9.5 /10kV”。應根據高壓試驗規程選擇試驗高壓。 啟動測量后,該處顯示測量高壓.下方顯示In=158uA Ix=10mA In=158uA 表示流過標準電容的電流,單位為 uA 。 Ix=10mA 表示流過試品的電流,單位為 mA 。 如果In=000 uA ,表示內部高壓沒有輸出,或儀器有問題。請先查看屏幕是否選擇為內Un,內Cn
3.6.2 CVT自激法接線方式下選擇高壓 CVT自激法測量必須使用內部高壓電源,由機內提供激勵電壓,由“CVT1”和“CVT2”輸出。通常測量C1時低壓激勵電壓可達20V,測量C2時低壓激勵電流可達15A。一般可設高壓電壓1.5~2kV。 3.7自動打印 光標在10KV,按“確認”鍵可顯示或取消屏幕左下角處打印機圖標 ,有此圖標表示測量結束自動打印。 3.8啟動測量 光標在啟動,按住“確認”鍵1s以上啟動測量。 啟動測量后發出聲光報警;屏幕右下角處指示0%~99%表示測量進程。 測量中按“確認”鍵取消測量,遇緊急情況立即關閉總電源。 結果界面 顯示結果后,按↑鍵可查看其它數據,按↓鍵 存儲數據。按→鍵 移動光標選擇打印或 退出 打印當前數據。退出 返回初始畫面。
正/反接線顯示數據如下: 儀器自動分辨電容、電感、電阻型試品:電容型試品顯示Cx和tgδ;電感型試品顯示Lx;電阻型試品顯示Rx和附加Cx或Lx。自動選取顯示單位。
Cx 試品電容量[1μF=1000nF納法 / 1nF=1000pF],如顯示10.00nF即10000pF tgδ 介損因數[1%=0.01] Lx 試品電感量[1MH兆亨=1000kH / 1kH=1000H] Rx 試品電阻值[1MΩ=1000kΩ / 1kΩ=1000Ω] U 試驗電壓[1kV=1000V / 1V=1000mV] I 試品電流[1A=1000mA / 1mA=1000μA] F1 頻率[Hz],頻率顯示實際頻率 F2 頻率[Hz],頻率顯示實際頻率 CVT自激法測量顯示數據為:C1、tgδ / C2、tgδ 按測量接線,與試品輸入Cx插座連接的定義為C1,與高壓線連接的為C2。
3.10與計算機連接 連接好計算機后,可以上傳數據等功能。 3.11參考接線 3.11.1正接線、內標準電容、內高壓(常規正接線):
3.11.2反接線、內標準電容、內高壓(常規反接線):
3.11.3正接線、外標準電容、內高壓:
3.11.4反接線、外標準電容、內高壓:
3.11.5正接線、內標準電容、外高壓:
3.11.6反接線、內標準電容、外高壓:
3.11.7正接線、外標準電容、外高壓(高電壓介損):
3.11.8反接線、外標準電容、外高壓:
3.11.9 CVT自激法測量: CVT自激法可按下圖接線。如果C1是單節電容,母線不能接地;如果C1是多節電容,母線可接地,C11和C12可用常規正反接線測量,C13和C2用自激法測量。
CVT自激法測量中,儀器先測量C1,然后自動倒線測量C2,并自動校準分壓影響。 應注意,高壓線應懸空不能接觸地面,否則其對地附加介損會引起誤差,可用細電纜連接高壓插座與CVT試品并吊起。強烈建議使用高壓插座使用的高壓線用黑色Cx線。
3.12附加功能 1.光標在 電壓:10kV上面時候,按“確認”鍵在儀器屏幕的左下角會出現 圖標,代表測試結束自動打印。如果再按確認鍵,圖標消失,代表測試結束必須手動才能打印。 2.光標在 變頻 上面時候,在反接線,內Cn,內Un,情況下,按確認鍵在儀器屏幕右下角會出現G圖標,代表反接線低壓屏蔽測試。如果再按確認鍵,圖標消失,代表取消反接線低壓屏蔽。 3.光標在 反接 上面時候,按確認鍵則測試打印機,換紙。 4.光標在 啟動 上面時候,按減小鍵則代表取出存儲的數據。 5.測試完畢,如果按存儲鍵,則代表存儲測試的數據 6. CVT測試時,設置了四個電壓電流低限制
4.B型新增功能使用說明4.1 反接線低壓屏蔽 光標在 變頻 上面時候,在反接線,內Cn,內Un,情況下,按確認鍵在儀器屏幕右下角會出現G圖標,啟動反接線低壓屏蔽功能。 可在220kVCVT母線接地情況下,對C11進行不拆線10kV反接線介損測量。如下圖所示:母線掛地線,C11上端不拆線,C11下端接高壓線芯線,C2末端δ和X接Cx芯線。這樣C12和C2被低壓屏蔽,儀器采用反接線/10kV/M測量方式,測量出C11。
5.現場試驗注意事項
如果使用中出現測試數據明顯不合理,請從以下方面查找原因: 5.1搭鉤接觸不良 現場測量使用搭鉤連接試品時,搭鉤務必與試品接觸良好,否則接觸點放電會引起數據嚴重波動!尤其是引流線氧化層太厚,或風吹線擺動,易造成接觸不良。 5.2接地接觸不良 接地不良會引起儀器保護或數據嚴重波動。應刮凈接地點上的油漆和銹蝕,務必保證0電阻接地! 5.3直接測量CVT或末端屏蔽法測量電磁式PT 直接測量CVT的下節耦合電容會出現負介損,應改用自激法。 用末端屏蔽法測量電磁式PT時,由于受潮引起“T形網絡干擾”出現負介損,吹干下面三裙瓷套和接線端子盤即可。也可改用常規法或末端加壓法測量。 5.4空氣濕度過大 空氣濕度大使介損測量值異常增大(或減小甚至為負)且不穩定,必要時可加屏蔽環。因人為加屏蔽環改變了試品電場分布,此法有爭議,可參照有關規程。 5.5發電機供電 發電機供電時輸入頻率不穩定,可采用定頻50Hz模式工作。
5.6測試線 由于長期使用,易造成測試線隱性斷路,或芯線和屏蔽短路,或插頭接觸不良,用戶應經常維護測試線; 測試標準電容試品時,應使用全屏蔽插頭連接,以消除附加雜散電容影響,否則不能反映出儀器精度; 自激法測量CVT時,非的高壓線應吊起懸空,否則對地附加雜散電容和介損會引起測量誤差。 5.7工作模式選擇 接好線后請選擇正確的測量工作模式(正、反和CVT),不可選錯。特別是干擾環境下應選用變頻抗干擾模式。 5.8試驗方法影響 由于介損測量受試驗方法影響較大,應區分是試驗方法誤差還是儀器誤差。出現問題時可首先檢查接線,然后檢查是否為儀器故障。 5.9儀器故障 用萬用表測量一下測試線是否斷路,或芯線和屏蔽是否短路;輸入電源220V過高或過低;接地是否良好。 用正、反接線測一下標準電容器或已知容量和介損的電容試品,如果結果正確,即可判斷儀器沒有問題; 拔下所有測試導線,進行空試升壓,若不能正常工作,儀器可能有故障。 啟動CVT測量后測量低壓輸出,應出現2~5V電壓,否則儀器有故障。
6.儀器檢定
6.1用標準損耗器檢定 用帶插頭的屏蔽電纜連接標準損耗器。如果不能保證標準損耗器的精度,應使用比對法檢定,建議用2801電橋或其它精密電橋作比對標準。 儀器應選用“內標準”和“RC串聯試品”,可選擇工頻 50Hz或定頻50Hz頻率模式。 6.2用QSJ3檢定 使用帶插頭的屏蔽電纜連接QSJ3,選擇“正接/ 外Cn / 外Un式測量,電流比為Cx∶Cn,Cn可置入適當值。 6.3抗干擾能力 設置一個回路向儀器注入定量的干擾電流。
注意: 1)應考慮到該回路可能成為試品的一部分。 2)儀器啟動后會使220V供電電路帶有測量頻率分量,如果該頻率分量又通過干擾電流進入儀器,則無法檢驗儀器的抗干擾能力。 3)不建議用臨近高壓導體施加干擾,因為這樣很容易產生近距離放電,這種放電電阻是非線性的,容易產生同頻干擾。
7.儀器工作原理簡介
7.1儀器結構
儀器結構框圖 測量電路:傅立葉變換、復數運算等全部計算和量程切換、變頻電源控制等。 控制面板:打印機、鍵盤、顯示和通訊中轉。 變頻電源:采用SPWM開關電路產生大功率正弦波穩壓輸出。 升壓變壓器:將變頻電源輸出升壓到測量電壓,大無功輸出2kVA / 1分鐘。 標準電容器:內Cn,測量基準。 Cn電流檢測:用于檢測內/外標準電容器電流。 Cx正接線電流檢測:只用于正接線測量。 Cx反接線電流檢測:只用于反接線測量。 反接線數字隔離通訊:用高速數字隔離通訊電路,將反接線電流信號送到低壓側。 7.2工作原理 啟動測量后高壓設定值送到變頻電源,變頻電源用PID算法將輸出緩速調整到設定值,測量電路將實測高壓送到變頻電源,微調低壓,實現準確高壓輸出。根據正/反接線和內/外標準電容的設置,測量電路根據試驗電流自動選擇輸入并切換量程,測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾,分離出信號基波,對標準電流和試品電流進行矢量運算,幅值計算電容量,角差計算tgδ。反復進行多次測量,經過排序選擇一個中間結果。測量結束,測量電路發出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。 CVT測量:CVT隔離開關斷開,低壓隔離開關接通輸出低壓。測量C2時,CVT倒線開關接通,C2接入試品通道,用C1作標準電容測量C2。
8.變頻測量討論
8.1變頻測量 干擾十分嚴重時,變頻測量能得到準確可靠的結果。例如用55Hz測量時,測量系統只允許55Hz信號通過,50Hz干擾信號被有效抑制,原因在于測量系統很容易區別不同頻率,由下述簡單計算可以說明選頻測量的效果:
兩個頻率相差1倍的正弦波疊加到一起,高頻的是干擾,幅度為低頻的10倍: Y=1.234sin(x+5.678°)+12.34sin(2x+87.65°) 在x=0/90/180/270°得到4個測量值 Y0=12.4517,Y1= -11.1017,Y2=12.2075,Y3= -13.5576, 計算A=Y1 - Y3=2.4559,B=Y0 - Y2=0.2442,則: φ=tg-1(B/A)=5.678° V= A2+B2 / 2=1.234 這剛好是低頻部分的相位和幅度,干擾被抑制。實際波形的測量點多達數萬,計算量很大,結果反映了波形的整體特征。 8.2頻率和介損的關系 介損有RC串聯和并聯兩種理想模型:串聯模型tgδ=2πfRC,并聯模型tgδ=1/(2πfRC),tgδ分別隨頻率f成正比和反比。如圖所示,f對*正比和*反比兩種模型影響較大。但實際電容器是多種模型交織的混合模型,此時f的影響就小。
tgδ 串聯模型 tgδ 介損恒定
實際試品
并聯模型 f f 低頻介損曲線(<1kHz) 高頻介損曲線或低頻電路諧振 8.3自動變頻與50Hz等效 儀器采用自動變頻在干擾頻率50Hz兩側(45Hz和55Hz)各測一個點,然后推算50Hz頻率下數據。除多個元件電路的低頻諧振外,單個試品中的介質不可能在低頻引起能量吸收峰,工頻附近介損總是隨頻率單調變化的。因此這種測量方法不會帶來明顯誤差。實際上,平均前的兩個介損值已十分接近,即使不平均也*有參考價值。目前,變頻介損儀已成為介損測量的常規儀器,其優異的抗干擾能力和準確度已經得到認可。
儀器配置清單: 1.主機 一臺 2.高壓電纜(8米) 一條 3.低壓電纜 (8米) 一條 4.電源線 一條 5.地線(5米) 一條 6.CVT1接線 一條 7.出廠檢測報告 一份 8.說明書 一本
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