<寧波>天正華意電氣設備有限公司 變電站電容電感測試寧波

寧波電容電流測試儀三相電容電感測試儀一、概述三相電容電感測試儀是針對變電站現場測量電容器的電容值時存在的問題而專門研制的，它著重解決了以下問題：(1) 現場測量電容器需拆除連接線，不僅工作量大而且易損壞電容器；(2) 電容表輸出電壓低而導致故障檢出率低。該儀器具有測量工作量小、快捷簡便、性能穩定、測量準確、故障檢出率高等特點。(3) 測量電抗器電感量。二、技術參數1、儀器測量范圍及精度：a.電容測量（1）可測電容范圍：0. 1μF ～ 3300μF（2）可測容量范圍：5 ～ 20000kvar（3）測 量 精 度：±(1.0% 讀數+0.02μF)（4）分辨率：0.001μF b.電流測量（1）電流測量范圍：0～10A;（2）測 量 精 度：±(3.0%讀數+0.05A)（3）分辨率：0.01Ac.電感測量（1）電感測量范圍：小電感方式0.1mH～5mH大電感方式5 mH～50H（2）感抗測量范圍：50mΩ~20KΩ（3）測 量 精 度：±(3.0% 讀數+0.05mH)（4）分辨率：0.01 mHd.電阻測量范圍：（1）電阻測量范圍：小電阻方式50mΩ～1Ω 大電阻方式1Ω～20KΩ（2）測 量 精 度：±(3.0% 讀數+0.05Ω)（3）分辨率：0.01 Ω2、工作電源：a.額定電壓：工頻220V±10%b.額定頻率：50Hzc.額定輸出：1.5V/15V/150VA3、儀器的正常工作條件：a.環境溫度：-10℃ ～ +50℃b.相對濕度：≤90%4、顯示打印方式 ：液晶顯示屏全漢字顯示面板式高速打印機工作原理（如圖1）該電容電感測試儀采用橋式電路結構，標準電容器和被試電容器作為橋式電路的兩臂。當進行電容器電容值測量時，測試電壓同時施加在標準電容器和被試電容器上，處理器通過傳感器同采集流過兩者的電流信號并進行處理后得也被試電容器的電容值。由于采用標準電容器、被試電容器同步采樣技術，可不受電源電壓波動的影響；加之測量過程是全自動進行的，避免了手動操作引起的誤差，因此具有穩定性好、重復性好，準確可靠的特點。

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寧波電容電流測試儀目前，我國電力系統的電源中性點一般是不直接接地的，所以當線路單相接地時流過故障點的電流實際是線路對地電容產生的電容電流。據統計，電力系統的故障很大程度是由于線路單相接地時電容電流過大導致起弧且電弧無法自行熄弧引起的。因此，我國的電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時，應裝設消弧線圈以補償電容電流，這就要求對其電容電流進行測量以做決定。另外，電力系統的對地電容和PT的參數配合會產生PT鐵磁諧振過電壓，為了驗證該配電系統是否會發生PT諧振及發生什么性質的諧振，也必須準確測量電力系統的對地電容值。傳統的測量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。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，開發出新一代手持式電容電流測試儀。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，將連個頻率的注入信號整合為一個波形，采樣后再通過傅里葉變換提取各個頻率的角度與幅值，因此一次測試就可得出測量數據。提高了測試效率。與前一代相比，新一代體積和重量都大大減小，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。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U盤存儲功能。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。

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寧波電容電流測試儀操作使用說明所有測試線接好以后，打開電源開關，儀器初始化后進入“開機界面”屏（見圖13）。1、參數設置圖13 主菜單接線方式可以設置為1PT、3PT、3PT1、3PT2、4PT、4PT1六個中的一個。電壓等級設置位線路的電壓等級如 10KV、35KV等。試品編號設置實驗標記，方便以后將歷史數據對應到相應的變電站。按上下左右鍵選擇相應的選項，按“確認”鍵進入所選功能。 設置完成按“啟動/停止”，進行測試。2、數據測試圖14 參數設置上圖中，黑框中顯示的測試電容為配網線路三相對地電容的總和，電容電流為此對地電容值折算到額定電壓下的電容電流值。下面顯示的開口三角電壓，為實際上開口三角處的工頻電壓值，這個電壓值過高會影響測量精度。U1U2I1I2A1A2這些值為測試過程數據。3、歷史數據按“記錄”切換到“歷史記錄”屏幕見圖16。按上下鍵切換顯示的歷史數據，按存儲建將數據保存到U盤。圖16 測量記錄查詢4 實時時鐘設置按“設置”按鍵均可打開如下圖所示參數設置界面。用戶可以通過此界面設置背光亮度，電量顯示方式（電壓值/百分比）還可以進行時間設置。時間設置完畢需要確認才能保存。“語言選擇”可以改變界面顯示語言，有中文和英文兩個選擇項，改變語言需要重啟設備才能完全生效。見圖17。圖17 實時時鐘設置八、注意事項1 使用儀器時請按本說明書接線和操作。2 接地端子應就近可靠接地。3 測試開始前請輸入正確的參數設置。4 測量過程中如果電流輸出端子無電流輸出，請檢查接線。5 當零序3U0電壓過高時，如果正在進行電容電流測量過程，則自動停止測量過程；如果未啟動測量，則不能啟動測量過程，直至零序3U0電壓降低至范圍。6為了確認電容電流測試儀是否正常，可以在PT不帶電的情況下對測試儀進行檢驗和校準。檢驗方法如下：取一個10kV（其他電壓等級亦可）的PT，在高壓端接入一個已知電容量的電容（耐壓大于100V即可），將二次側主繞組a-x端（電壓為）與測試儀的電流輸出端連接，即從a-x端進行測量。設置儀器的“額定高壓”為“10kV”（其它電壓等級PT，按照PT電壓等級設置）、“PT方式”設置為“1PT”，開始測量過程。如果測量結果和已知電容的電容量一致，說明該儀器工作正常、測量準確，可以用于現場測量。

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寧波電容電流測試儀技術指標3.1 電容電流測量3.1.1 測量范圍：0.3μF～200μF 1A～400A3.1.2 準確度： ±(讀數×5%+2字)3.1.3 分辨率： 0.3～9.999（0.001） 10～99.99（0.01） 100～999.9（0.1）≥1000（1）3.1.4 電壓等級：0.1KV～99.9KV連續可調3.2 零序3U0電壓測量3.2.1 測量范圍：1V～100V AC 50HZ3.2.2 準確度： ±(讀數×1%+10字)3.2.3 分辨率： 1～9.999（0.001） 10～99.99（0.01）3.3 使用條件及外形3.3.1 工作電源：AC100-240VAC 0.8A 50/60Hz3.3.2 儀器重量：4.5Kg3.3.3 儀器體積：320mm(長)×270mm(寬)×150mm(高)3.3.4 使用溫度：-10℃～50℃3.3.5 相對濕度：＜90%，不結露4 面板及各部件功能介紹圖14.1 電流輸出：接測試線一端的彈棒，測試線另一端接PT二次側。4.2 保險管： 電流輸出保險管，串聯在測試回路中，熔斷電流2A。4.3 顯示屏： 工業級320×240點陣彩色液晶屏，帶LED背光，顯示操作菜單和測試結果。4.4 按鍵： 操作儀器用。 “↑↓”為“上下”鍵，選擇移動或修改數據；“←→”為“左右”鍵，選擇移動或修改數據；“確認”鍵，確認當前操作；“取消”鍵，放棄當前操作。4.5 優盤接口：外接優盤用，用來存儲測試數據，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中，嚴禁撥出優盤。4.6 打印機： 打印測試結果。4.7 接地端子：儀器必須可靠接地。現場接地點可能有油漆或銹蝕，必須干凈。4.8 電源開關：整機電源開關。4.9 電源輸入：交流AC220V電源輸入。

寧波電容電流測試儀電容電流測量在“主菜單”屏幕中選擇“電容電流測量”按“確認”進入“參數設置”屏幕，見圖5。按上下鍵選擇設置項目，按“確認”或右鍵進入具體數值設置；當光標在具體數值位置時，按上下鍵調整數值，按“確認”鍵或左鍵返回項目選擇。圖5 參數設置?試驗編號：設置當前的試驗編號。?設備名稱：即為被測設備的編號，可以不設置。?額定高壓：設置被測系統額定線電壓。?母線電壓：設置母線實際線電壓值，以提高電容電流測量精度，調整范圍Un±20%。?P T 方式：選擇PT連接方式，當光標移動到“接線圖”按“確認”鍵后，顯示相應的PT接線原理圖。?P T 變比：顯示當前PT變比，不可設置，此處只是顯示。?開始測量：按“確認”鍵后，啟動電容電流測量過程；如果“PT方式”選擇為“C1PT”，按“確認”鍵后，將顯示三相電容器組電容量設置屏幕，在設置完三相電容器組電容量后，按“確認”鍵啟動測量過程。注：測量過程開始后，按“取消”鍵，可立刻停止測量過程。7.4.2 測量結果顯示圖6 測量結果?重測：放棄本次測量結果，重新開始新的測量過程。?打印：通過打印機打印本次測量結果。?存儲：將本次測量結果保存至本機存儲器或者外部優盤。7.4.3 測量記錄查詢在“主菜單”屏幕選擇“測量記錄查詢”，按“確認”鍵進入，此屏幕用于查看已經保存至本機存儲器的測量結果歷史記錄，見圖7。圖7 測量記錄查詢“記錄012/014”，前面的數字表示當前記錄的編號（即第幾條記錄），后面的數字表示已存儲記錄總個數；按左右鍵可查看不同編號的記錄。按“確認”鍵彈出功能菜單，可進行“存儲打印”、“轉存優盤”操作。?存儲打印：將當前查詢的存儲數據進行打印。?轉存優盤：將當前查詢的存儲數據轉存到外接優盤。7.4.4 實時時鐘設置在“主菜單”屏幕選擇“實時時鐘設置”，按“確認”鍵進入，見圖8。圖8 實時時鐘設置在“實時時鐘設置”屏幕，按左右鍵移動光標選擇要修改的數據，按上下鍵修改選中的數值，按“確認”鍵保存當前設置并返回“主菜單”屏，按“取消”鍵放棄當前設置并返回“主菜單”屏。（注：本時鐘設置功能可根據閏年自動計算二月份的天數，并能根據所設置日期自動計算出星期幾。）7.4.4 廠家參數設置此屏幕用于廠內調試，需要密碼才能進入，不對用戶開放。

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寧波電容電流測試儀功能特點?本儀器可在不拆線情況下測量成組并聯電容器的單個電容（單相電容及三相電容均能測量），同時本儀器也能測量各種電抗器的電感量，還可以做為工頻電流測試儀使用，一機三用，滿足現場的多種使用，?測量時本儀器顯示測量電容值或電感值的同時還可以顯示測量的電壓、電流、功率、頻率、阻抗、相位角等數據，以便更好的分析試品的好壞；?儀器采用240×128大屏幕帶背光的液晶顯示，白天夜間均能清晰觀察，中文菜單提示，操作簡便。?儀器內置大容量非易失性存儲器：可存儲50組測量數據。?儀器內置高精度實時時鐘功能：可進行日期及時間校準。?儀器自帶高速微型熱敏打印機：可打印測量及歷史數據。?儀器試驗電源過流保護功能：電源輸出短路不會損壞儀器。三、技術指標輸出電壓 ~2V~20V測量范圍 電容：2uF～2000uF電感：1mH～10H電流：50mA～10A電壓: 0~ ~25V測量精度 電容：±(1%+2字)電感：±(1%+5字)電流：±(1%+2字)電壓：±(1%+2字)外形尺寸 350mm×230mm×190mm儀器重量 8kg

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寧波電容電流測試儀尊敬的用戶：感謝您選用我生產的電容電流測試儀。希望本手冊對您使用該產品提供盡可能詳細的技術資料及幫助信息。在正式使用該儀器之前，請仔細閱讀本說明書，以確保您對本產品的正確使用。如果您對說明書中所述內容有任何疑問，或者需要業務咨詢或技術支持，歡迎您與我公司銷售部或技術部取得聯系，我們將竭誠為您服務。閱讀完本說明書后，請妥善保管，以備后用。重要提示：1 使用前，儀器必須可靠接地；保障被測系統處于無故障運行狀態。2 必須斷開連接在系統中性點上的補償裝置（如消弧線圈）。3在使用3PT、4PT連接方式測量時，對于少數在PT中性點上安裝高阻消諧器的PT組，必須將消諧器短接后再進行測量。4在使用3PT、4PT連接方式測量時，如果系統兩段母線上的PT二次繞組是并聯運行的，應將二次繞組改成單獨運行的方式后，再進行測量。5在使用3PT、4PT連接方式測量時，如果PT開口三角接入的負載（如消諧裝置）阻抗小于100歐姆，應將該負載斷開后再進行測量。6 本測量儀只能從電磁式PT的二次側測量電容電流，不能從電容式電壓互感器（CVT）進行測量。

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寧波電容電流測試儀目前，我國電力系統的電源中性點一般是不直接接地的，所以當線路單相接地時流過故障點的電流實際是線路對地電容產生的電容電流。據統計，電力系統的故障很大程度是由于線路單相接地時電容電流過大導致起弧且電弧無法自行熄弧引起的。因此，我國的電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時，應裝設消弧線圈以補償電容電流，這就要求對其電容電流進行測量以做決定。另外，電力系統的對地電容和PT的參數配合會產生PT鐵磁諧振過電壓，為了驗證該配電系統是否會發生PT諧振及發生什么性質的諧振，也必須準確測量電力系統的對地電容值。傳統的測量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。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，開發出新一代手持式電容電流測試儀。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，將連個頻率的注入信號整合為一個波形，采樣后再通過傅里葉變換提取各個頻率的角度與幅值，因此一次測試就可得出測量數據。提高了測試效率。與前一代相比，新一代體積和重量都大大減小，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。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U盤存儲功能。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。

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寧波電容電流測試儀測量原理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）計算出系統的電容電流。3 功能及特點3.1 測量范圍更寬，測試速度更快。3.2 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。3.3 工業級彩色液晶顯示屏，分辨率320×240點陣，強光下可讀。3.4 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。3.5 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。3.6 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。3.7 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。3.8 具備輸出短路保護功能。3.9 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。3.10 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。3.11 熱敏打印機打印功能，快速、無聲。3.12 體積小、重量輕，方便攜帶使用。4 技術指標4.1 電容電流測量4.1.1 測量范圍：0.3μF～200μF 1A～400A4.1.2 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 零序3U0電壓測量4.2.1 測量范圍：1V～100V AC 50HZ4.2.2 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 使用條件及外形4.3.1 工作電源：AC100-240VAC 0.8A 50/60Hz4.3.2 儀器重量：4.5Kg4.3.3 儀器體積：320mm(長)×270mm(寬)×150mm(高)4.3.4 使用溫度：-10℃～50℃4.3.5 相對濕度：＜90%，不結露

寧波電容電流測試儀測試接線（1）單相電容的測量：單相電容測試時，將紅測試線一端接在Ua上，另一端測試鉗接在一條母線上，黑測試線一端接在UN上，另一端接在另一條母線上，鉗形CT輸出線接到儀器Ia端，鉗形CT夾在與紅測試鉗相連母線的電容引入端，連線時要注意電流鉗上標有“A”的一端朝向電容方向夾在電容器上，否則測試的相位角不正確。如果電容器組有多個單相電容需要測試，可以在測試完 個電容值后按返回鍵，電壓測試線不用動，直接將測試電流的電流鉗打開然后夾到下一個電容上按確認鍵進行測試，這樣可大大的提高測試速度，這才是本儀器的 特色。圖4（2）三相△型電容的測量：圖5是三相△形電容測量接線方法，測量線由儀器測量輸出端按顏色對應接好，將黃色夾子夾在母線排A相上、綠色夾子夾在母線B相上，紅色夾子夾在母線C上，然后將三個電流測量線分別對應插在儀器Ia、Ib、Ic上擰緊、鉗形傳感器對應套在高壓電容器組A相、B相、C相引入線上，要注意各鉗型電流互感器的方向是否正確，否則會造成所測電容的相位角錯誤。圖5 △形聯接被試電容接線圖（3）三相Y型電容的測量：三相Y型電容與△形聯接電容器的接線方法一樣，只是測量時選擇三相Y型電容測量。這里不再做具體介紹。（4）三相Yn型電容的測量：圖6是三相Yn型電容測量接線方法，測量線由儀器測量輸出端按顏色對應接好，將黃色夾子夾在母線排A相上、綠色夾子夾在母線B相上，紅色夾子夾在母線C上，黑色夾子夾在母線N上，然后將三個電流測量線分別對應插在儀器Ia、Ib、Ic上擰緊、鉗形傳感器對應套在高壓電容器組A相、B相、C相引入線上，要注意各鉗型電流互感器的方向是否正確，否則會造成所測電容的相位角錯誤。圖6 Yn形聯接被試電容接線圖（5）三相III型電容的測量：圖7為三相Ⅲ型電容器測量接線方法，測量線由儀器測量輸出端按顏色對應插好，將黃色夾子夾在母線排A相上，將綠色夾子夾在母線排B相上，將紅色夾子夾在母線排C相上，黑色夾子夾在A’線上，將A‘B’C‘短接，然后將三個電流測量線分別對應插在儀器Ia、Ib、Ic上擰緊、鉗形傳感器對應套在高壓電容器組A相、B相、C相引入線上，要注意各鉗型電流互感器的方向是否正確，否則會造成所測電容的相位角錯誤。

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