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中試控股技術研究院魯工為您講解：交流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；

中試控股電力在該設計中, 采用直流采樣.被測變 壓器繞組兩端的電壓通過濾波、放大和緩 沖等環節送入AD1674 的采集端口,濾波采用R 、C 濾波,緩沖采用電壓跟隨器. 轉換電路是使用AD1674通過外部適 當連線可以實現單極性輸入,也可以實現 雙極型輸入.輸入信號均以模擬的AGND為基準,模擬輸入信號的一端必須與AG相連, 并且接點盡量靠近AGND引腳,接線應短,片內10V基準電壓輸出引腳REFOUT也是以AGND為基準, 通常數字 地DGND與AGND連在一起.所有電位器(調增益和調零點用)均應采用低溫度系數電位器.例如金屬模陶瓷電位器.

 

    目前,為單片機應用系統配置的微型打印機中, 比較流行的選用TPP系列的點陣微型打印機.這種打印機整機體積 小,重量輕,功能完善,操作簡單,連接 方便.故選用該系列中的一種面板式超小 型點陣通用打印機TPP-A40P.

 

    測試儀設計完成后, 經過計算機仿真,通過對仿真數據結果的計算,可以有效的減少直流電阻的測量時間,并且可保 證較高的準確性,驗證了設計的合理性和 可行性.在今后的學習和研究中,工作的重點是更有效的減少測量時間,以應對變 壓器不斷增長的容量對繞組測量的影響.變壓器的燒毀通常是因為溫升的過程中溫度過高或者絕緣性能被損壞.燒毀前溫度不高,不代表局部溫度也不高.變壓器過載、溫升設計余量過小、異常的諧波加熱,都可能導致局部高溫,進而導致變壓器出現故障.

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    中試控股電力講解變壓器燒毀的原因以及解決方法:

 

    1、變壓器燒毀的原因

 

    (1)配電變壓器高、低壓兩側無熔斷器.有的雖然已經裝上跌落式熔斷器和羊角保險,但其熔斷件多是采用鋁或銅絲代替,致使低壓短路或過載時,熔斷件無法正常熔斷而燒毀變壓器.

 

    (2)配電變壓器的高、低壓熔斷件配置不當.變壓器上的熔斷件普遍存在著配置過大的現象,嚴重過載時,燒毀變壓器.

 

    (3)由于農村照明線路較多,大多數又是采用單相供電,再加上施工中跳線的隨意性和管理上的不到位,造成了配變負荷的偏相運行.長期的使用,致使某相線圈絕緣老化而燒毀變壓器.

 

    (4)分接開關:

 

    ①私自調節分接開關,造成配變分接開關不到位,接觸不良而燒毀. ②分接開關質量差,引起星形觸頭位置不完全接觸,發生短路或對地放電.

 

    (5)滲油是變壓器最為常見的外表異?，F象.由于變壓器本體內充滿了油,各連接部位都有膠珠、膠墊防止油的滲漏.經過長時間的運行,會使變壓器中的某些膠珠、膠墊老化龜裂而引起滲油.從而導致絕緣受潮后性能下降,放電短路,燒毀變壓器.

 

    (6)配電變壓器的高、低壓線路大多數是由架空線路引入,由于避雷器投運不及時或沒有安裝10kV避雷器.造成雷擊時燒毀變壓器.

 

    (7)人為的損壞: ①變壓器的引出線是銅螺桿,而架空線一般多采用鋁芯膠皮線,銅鋁之間很容易產生電化腐蝕. ②套管閃絡放電也是變壓器常見的異常現象.

 

    (8)當配電變壓器低壓側發生接地、相間短路時,將產生一個高于額定電流20~30倍的短路電流,這么大的電流作用在高壓繞組上,線圈內部將產生很大的機械應力,這種機械應力將導致線圈壓縮.短路故障解除后應力也隨著消失,線圈如果重復受到機械應力的作用,其絕緣膠珠、膠墊等就會松動脫落;鐵心夾板螺栓也會松動,高壓線圈畸變或崩裂.另外,也會產生高溫,從而導致變壓器在極短的時間內燒毀.

 

    2、中試控股電力講解解決的措施

 

    (1)在新建時,應及時安裝高、低壓熔斷器.在變壓器運行中,發現熔斷器燒毀或被盜后應及時更換.

 

    (2)高、低壓熔斷件的合理配置: ①容量在100kVA以上的變壓器要配置(1.5~2.0)額定電流的熔斷件. ②容量在100kVA以下的變壓器要配置(2.0~3.0)額定電流的熔斷件. ③低壓側熔斷件應按額定電流稍大一點選擇.

 

    (3)加強用電負荷實測工作,在高峰期來臨時用鉗型電流表對每臺配變負荷情況進行測量,合理調整負荷,避免配變三相不平衡運行.

 

    (4)對于10kV配變低壓側電壓在+7%~-10%范圍之內,一般不允許調節分接開關.調節分接開關時,要由修試技術人員試驗調整.

 

    (5)定期檢查三相電流是否平衡或超過額定值.如三項負荷電流嚴重失衡,應及時采取措施調整.

 

    (6)在每年的雷雨季節來臨之前,應把所有配電變壓器上的避雷器送往修試部門進行檢測,試驗合格后及時安裝.

 

    (7)在投運前應做好以下檢測工作: ①帶負荷分、合開關三次,不得誤動. ②用試驗按鈕試驗三次,應正確動作. ③用試驗電阻接地試驗三次,應正確動作.

 

    (8)定期清理配電變壓器套管表面的污垢:檢查套管有無閃絡痕跡,接地是否良好,接地所用的引線有無斷股、脫焊、斷裂現象.用兆歐表檢測接地電阻不得大于4Ω.  ?

 繼電保護防止因短路故障或不正常運行狀態造成電氣設備或供配電系統的損壞,提高供電可靠性,因此,電保護是變電所二次回路的重要組成部分,也是供電設計的主要內容.