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中試控股技術研究院魯工為您講解：三相不對稱T型輸電線路參數綜合測試儀

ZSXL-Z 輸電線路異頻參數測試儀(高配分體）

超強的抗感應電壓能力
一體化結構，體積小、重量輕
參考標準： DL/T 741-2010

輸電線路異頻參數測試儀：隨著電網的發展和線路走廊用地的緊張，同桿多回架設的情況越來越普遍，輸電線路之間的耦合越來越緊密，在輸電線路工頻參數測試時干擾越來越強，嚴重影響測試的準確性和測試儀器設備的安全性

針對這一問題，我們開發了新一代輸電線路異頻參數測試系統，集成變頻測試電源、精密測量模塊、高速數字處理芯片及獨有的國家專利技術抗感應電壓電路；有效地消除強干擾的影響，保證儀器設備的安全，能極其方便、快速、準確地測量輸電線路的工頻參數。

主要技術參數
1使用條件 -20℃～50℃ RH＜80%
2抗干擾原理 變頻法
3電    源 AC 220V±10% 發電機≧3KW
4電源輸出 最大輸出電壓 AC250V
電壓精度 0.5%
電流精度 0.5%
最大輸出電流 8A
輸出頻率 45Hz、55Hz
5測量范圍 電容 0.01～30μF
阻抗 0.01～400Ω
阻抗角 -180°～+180°
6測量分辨率 電容 0.0001μF
阻抗 0.0001Ω
阻抗角 0.0001°
7測量準確度 電容：     ≥1μF時，±1%讀數±0.01μF；
           ＜1μF時，±2%讀數±0.01μF；
電阻：     ≥1Ω時，±1%讀數±0.01Ω；
           ＜1Ω時，±2%讀數±0.01Ω；
阻抗角：   ±0.2°(電壓＞1.0V）； 
±0.3°(電壓:0.2V～1.0V)；
8抗干擾電流 30A
9抗感應電壓 10KV
10外型尺寸 550（L）×430（W）×530（H）
11存儲器大小 200 組  支持U盤數據存儲
12重    量 60 Kg
使用說明
4.1、主菜單
確定儀器地線接入良好，再接入AC220V電源把電源開關合上，即顯示主菜單界面（如圖 4—1）。八個菜單的顯示，每一個項目都有一個獨立的顯示區域，用戶只需在相應的項目上面輕輕觸碰一下就可以輕松的進入下一級具體操作菜單，整個過簡單明了。省去了繁瑣的按鍵操作。
4.2、線路設置
首先從主界面進入線路長度設置界面（如圖4—2）；整個設置項共有12個模擬按鍵，其中，右邊兩個是保存和退出按鍵，下面是0-9的數字鍵，點線路長度輸入框，然后，點需要的數字設置即可。若是輸入錯誤，重復操作，確定正確，點<保存>鍵保存退出。
4.3、項目測試
主界面（如圖 4—1）八個菜單的顯示項目一目了然，分別是阻抗測試、線路互感、電容測試、耦合電容、和參數校驗。用戶在根據接線提示正確接好儀器外部接線的情況下，只需點一下相應的項目就能進入下一級開始測試菜單（
干擾檢測完成后儀器立即啟動變頻輸出裝置；首先變頻到45Hz使輸出端快速平緩地輸出至200伏電壓或者4安培電流，整個過程儀器內部均采用實時監控的手段，保證輸出的穩定可靠。升壓或升流成功后，保持200伏電壓或4安培電流然后進行45Hz（如圖4—5和圖4—8）環境下的檢測分析；當45Hz檢測分析完成后，儀器自動變頻到55Hz，進行55Hz（如圖4—6和圖4—9）環境下的檢測分析；最后經過儀器內部中央處理器的高精度處理，得出并顯示各項測試結果及數據,測試結果（如圖4—7和圖4—10），數據是顯示測試過程的數據，就是圖4—4、圖4—5、圖4—6的數據顯示在一起，用戶可以自行
選擇查看并打印。整個測試過程的所有數據均是采取的實時檢測并顯示的方式，用戶可以很直觀的觀察監視整個測試過程發生的變化。
零序阻抗、零序電容、耦合電容和線路互感的測試過程，與正序電容和正序阻抗過程一樣，其中顯示的數據只有B相，測試完成顯示的結果與正序電容和正序阻抗一樣，具體接線請查閱參考接線。
4.4、時間設置
從主菜單上的“時間設置”小方格直接進入時間設置子菜單（如圖4—11）。如圖所示4個模擬按鍵設置分別對應加、減、保存和退出；點要修正的日期和時間，然后，點加減鍵修改。用戶調整完成后按保存鍵即可保存退出。
圖 4—11
4.5、歷史數據
※數據查詢
打開儀器從主界面下方“歷史數據”方格進入到下級操作菜單（如圖4—12），點擊第一項“數據查詢”即可進入查詢界面（如圖4—13）。從第零組到第一九十九組一共兩百組數據可供用戶查閱；分頁顯示，每一頁顯示十個測試項目，每一組顯示日期、時間和具體項目名稱，用戶能非常清楚了查閱自己想看的數據結果。在想查閱的數據一欄上面輕輕觸碰一下就能順利的進入詳細的數據結果查看，并且可以自行選擇打印。
※  U盤備份
進入“歷史數據”選項后，可以看到如圖4—12顯示界面，用戶輕輕按下“U盤備份”那一欄，即可進入U盤操作界（如圖4—14）。按照屏幕上的提示，用戶只需把U盤插入儀器面板右下方的USB插口即可出現數據傳輸的界面（如圖4—14）一共傳遞了多少組數據一目了然，非常方便。用戶需要特別注意的是，在此過程中U盤是處在高速讀寫狀態，是不允許中途拔出U盤或者儀器斷電的情況的，嚴重的話可以導致U盤燒毀。等到數據傳輸完畢，顯示器上出現“文件保存成功”的提示信息后才可以拔出U盤。
U盤數據格式是TXT。
圖4—14
4.6、參數校驗
打開儀器從主界面右下方“參數校驗”方格進入到密碼輸入菜單頁，此密碼用于送檢部門輸入，輸入正確進入下級操作菜單（如圖4—15），接上測試線，接入假負載，才可以點擊啟動，再點擊升壓或者降壓和設置頻率，就是手動調節輸出，檢驗數據的真實性。
使用客戶請勿隨便進入啟動設置，以免操作不正確損壞儀器。因此參數校驗密碼一般都不提供給使用客戶，只提供給送檢部門使用。
五  參考接線
測試開始前，將測量端的線路掛上接地線或合上地刀可靠接入大地，并將面板左上角的儀器接地端子可靠接入大地，將測試電源輸出端子IA、IB、IC連接到線路測量引下線(粗線)，最后，將電壓測量端子UA、UB、UC接入線路引下線(細線)。儀器測試接線確認接好完成后，再取下接地線或分開地刀的接地，以保證設備和操作人員的安全。黃、綠、紅三色測試線盡量懸空，以免感應高壓放電擊穿測試線！

電力系統由發電廠（發電機、升壓變）、220-500kV高壓輸電線路、區域變電站（降壓變壓器）、35-110kV高壓配電線路（用戶、降壓變壓器）和6-10kV配電線路以及220V380V低壓配電線路組成。

其中高壓輸電線路、低壓配電線路是連接發電、供電、用電之間的橋梁，極其重要！

輸電線路工頻參數包含線路的正序電容、零序電容、正序阻抗、零序阻抗、線路間的互感電抗和耦合電容測量；

  一、中試控股電力講解電力變壓器的常見故障和保護配置

 

    1、常見故障

 

    中試控股電力講解常見故障分短路故障和不正常運行狀態.

 

    (1)變壓器的短路故障

 

    按發生在變壓器油箱的內外,分內部故障和外部故障.內部故障有匝間短路、相間短路和單相碰殼故障.外部故障有套管及其引出線的相間短路、單相接地故障.

 

    (2)變壓器的不正常運行狀態有過負荷、油面降低和變壓器溫度升高等.

 

    2、保護配置

 

    (1)裝設過電流保護和電流速斷保護裝置用于保護相間短路;

 

    (2)800kVA以上油浸式變壓器和400kVA及以上車間內油浸式變壓器應裝設氣體保護 裝置用于保護變壓器的內部故障和油面降低;

 

    (3)單臺運行的變壓器容量在10000kVA及以上和并列運行的變壓器每臺容量在6300kVA及以上或電流速斷保護的靈敏度不滿足要求時應裝設差動保護裝置用于保護內部故障和引出線相間短路;

 

    (4)裝設過負荷保護和溫度保護裝置分別用于保護變壓器的過負荷和溫度升高.

 

    二、變壓器二次側短路流經一次側的穿越電流和電流保護的接線方式

 

    變壓器電流保護的基本原理與電力線路保護類似,但由于變壓器的接線組別和保護的接線方式,變壓器二次側短路時流經一次側的穿越電流分布不同,將影響變壓器保護的靈敏度.

 

    1、Yyno聯結的變壓器二次側單相短路時一次側的穿越電流

 

    Yyno聯結的變壓器,二次側發生單相短路時,一次側穿越短路電流分布不對稱.

 

    2、變壓器電流保護的接線方式

 

    (1)兩相兩繼電器式接線  (適用于相間短路保護)

 

    對Yyno聯結的變壓器,二次側發生單相短路時,流經保護裝置穿越電流僅為二次側的三分之一(設變壓器變比為1),保護靈敏度只有相間保護的三分之一.

 

    對Yd11聯結的變壓器二次側ab兩相短路,流經保護裝置的穿越電流僅為二次側的 ,保護靈敏度也將降低.

 

    (2)兩相一繼電器式接線    (保護靈敏度隨短路種類而異)

 

    但Yyno聯結的變壓器二次側發生單相短路和yd11聯結的變壓器二次側發生兩相短路,保護裝置不動作,因此,該連線方式不能用于Yyno聯結的變壓器的電流保護.

 

    三、變壓器的電流保護

 

    (1)接線和工作原理

 

    和線路過電流保護的接線、工作原理完全相同.

 

    (2)變壓器過電流保護整定

 

    和線路過電流保護的整定類似.

 

    a.繼電器的動作電流整定

 

    式中,I1N為變壓器一次側額定電流;可靠系數Kre1、接線系數Kw、返回系數Kre同線路過電流保護;Ki為電流互感器的變比.

 

    b.動作時限

 

    變壓器過電流保護動作時限應比二次側出線過電流保護的最大動作時限大一個Δt.對車間變電所的變壓器過電流保護動作時限,一般取0.5~0.7s.

 

    c.靈敏度校驗

 

    式中,I(2)'K.min 為變壓器二次側在系統最小運行方式下發生兩相短路時一次側的穿越電流.    一、負載試驗的目的和意義

 

    中試控股電力講解變壓器的負載試驗是在變壓器一側將繞組的線端短路,在另一側供給額定頻率的額定電流,這時兩側的線圈中都流過額定電流,因而產生了漏磁通.繞組中除了有額定電流產生的電阻損耗外,漏磁通在繞組中和結構件中所產生的損耗叫做附近損耗,合在一起稱為負載損耗,即負載試驗時測得的損耗.負載試驗時使短路繞組中產生額定電流所施加的電壓為阻抗電壓,一般以額定電壓的百分數表示.

 

    無論大小變壓器,負載損耗都占總損耗的大部分,通過對負載損耗的分析可以檢查出變壓器在結構上和制造上的缺陷.阻抗電壓也是變壓器并聯運行的重要條件之一.

 

    二、負載試驗的有關標準和要求

 

    1、阻抗電壓和負載損耗都應符合GB1094.1的要求.

 

    2、負載試驗應在主分接上進行.

 

    3、雙繞組變壓器從試品的一側供給額定電流,另一側短路,只測量一次.而三繞組變壓器應在成對的繞組間進行,其他繞組開路.

 

    三、負載試驗方法

 

    變壓器的負載試驗,通常是使較大額定電流的一側繞組短路,另一側繞組處于額定分接位置,施加額定頻率的額定電流,此時,所測的損耗就是負載損耗,所測的電壓占額定電壓的百分數就是阻抗電壓(標么值).單相變壓器和三相變壓器的兩功率表測量和三功率表測量均與空載試驗的接線圖基本相同.

 

    四、中試控股電力講解三相變壓器的單相負載試驗

 

    三相變壓器的單相負載試驗是通過對各雙相負載損耗的分析比較,觀察負載損耗在各相的分布狀況,以發現繞組在制造中的缺陷,它是查找故障的有效方法.

 

    當供電繞組為星形連接時,應分布從較高電壓側A-B,B-C,C-A供給電源,施中試控股電力講解變壓器一旦承受近距離出口短路，不管是否引起跳閘，都要針對短路故障性質、短路電流大小，短路點距出口距離遠近，繼電保護及自動裝置動作情況、油色譜分析等進行綜合分析，判斷繞組是否變形、絕緣是否損壞，以確定變壓器能否繼續運行。對跳閘的變壓器還要測量其繞組直流電阻、繞組變形、空載損耗，以判定損壞程度，確定是否可以繼續運行，制定修復方案，通常采用的判斷方法有:

（1）變壓器外觀檢查，如外殼有無明顯凹凸箱體焊縫是否滲漏油，檢查壓力釋放裝置動作情況，氣體繼電器是否動作或發出信號、是否集有可燃性氣體。對仍在運行的變壓器要注意辨別發出的聲音是否為連續、均勻，輕微的“嗡嗡”聲，若聲音不均勻或有特殊聲音，則需要進一步處理。

（2）對變壓器油樣進行油氣相色譜分析，通過對油中溶解氣體成分及含量的分析，根據不同的成分（如局部放電時會有乙炔、氫氣，較高溫度過熱時總會有乙烯）及含量可判斷變壓器存在的潛伏性故障及性質。

（3）進行全面電氣試驗，排除繞組絕緣損壞的可能變壓器繞組的直流電阻三相數值基本平衡，測量直流電阻可以方便有效地考核繞組縱絕緣和回路的連接情況，能發現出口短路引起的匝（餅）間短路、繞組斷股等故障，可判斷變壓器是否遭受了嚴重的沖擊破壞，因此直流電阻測量是發現繞組是否損壞的最有效手段。

（4）進行繞組的介質損耗和電容量測量，當變壓器發生局部機械變形時，其繞組間以及對鐵芯和外殼的相對位置會發生變化，其電容量也將隨之變化，雖然DL/T5961996《電力設備預防性試驗規程》從絕緣的角度對介質損耗值做了規定，但嚴重的繞組變形會引起電容量的明顯變化，所以，在檢查承受短路沖擊后的變壓器是否發生繞組變形時，被測電容值與歷史數據比較也非常重要，當變化值超過10％時需要引起注意。

（5）進行變壓器繞組變形試驗測量，以判定電力變壓器繞組是否變形。若試驗時發現頻響特性曲線的相關系數小于0.6，應立即退出運行。

（6）低電壓短路阻抗試驗:短路阻抗法是判斷變壓器繞組變形的傳統方法，該試驗方法相對簡單，對試驗設備要求低，有出廠和歷次試驗數據相比較，現場實施非常簡便，但其靈敏度低于頻率響應法，適用于變形比較嚴重的繞組。當繞組的三相短路阻抗值差超過3％時，應引起注意。

（7）空載損耗和空載電流試驗:變壓器經受出口短路電流沖擊，當出現線圈匝間短路或涉及鐵芯絕緣時，會引起變壓器的勵磁電流增加和空載損耗增大，與歷次試驗數據比較，空載損耗增加10％時就應引起注意

（8）繼電保護及自動裝置的動作情況檢查:變壓器經受出口短路電流沖擊而跳閘，一般是通過差動保護、過電流保護和氣體保護發出動作指令，要注意記錄故障電流的大小、故障切除時間，檢查保護裝置的動作行為是否符合整定值要求。

（9）變壓器經出口短路后，可進行試驗項目通常有絕緣電阻測量、變壓比試驗、油或紙絕緣材料的分析化驗等，所有試驗項目應嚴格執行DL/T5961996《電力設備預防性試驗規程》的相關標準，發現試驗結果異常要引起注意。答:電力變壓器發生繞組變形的原因是:

（1）短路故障電流沖擊，繞組承受短路能力不夠。

（2）在運輸或安裝過程中受到沖撞。

（3）保護區域有死區，動作失靈。

如某主變壓器，因10V系統故障導致直流消失，保護系統動作失靈，由于手動操作跳閘，電力變壓器因長時間短路作用而損壞。