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1 LYDRC-3配電網電容電流測試儀概述

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，這就要求對的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。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，開發出新一代產品電容電流測試儀。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，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。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。

2 LYDRC-3配電網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。

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。

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 LYDRC-3配電網電容電流測試儀功能及特點

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，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。

3.3  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 LYDRC-3配電網電容電流測試儀技術指標

4.1 電容電流測量

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 零序3U0電壓測量

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 使用條件及外形

4.3.1 工作電源：AC100-240VAC 0.8A, 50/60Hz

4.3.2 儀器重量：4.5Kg

4.3.3 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

5 LYDRC-3配電網電容電流測試儀面板及各部件功能介紹

5.1 電流輸出：接測試線一端的彈棒，測試線另一端接PT二次側。

5.2 保險管：  電流輸出保險管，串聯在測試回路中，熔斷電流2A。

5.3 顯示屏：  工業級320×240點陣彩色液晶屏，LED背光，顯示操作菜單和測試結果。

5.4 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。

5.5 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。

5.6 打印機：  打印測試結果。

5.7 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，必須清理干凈。

5.8 電源開關：整機電源開關。

5.9 電源輸入：交流AC220V電源輸入。

6 補償電容器組中性點異頻信號注入法

6.1 測量方法說明及測量特點

常用的異頻信號注入法是從PT開口三角處注入異頻信號，其測量原理中假設電壓互感器三相勵磁特性和漏抗一致，且在測試過程中忽略了勵磁阻抗。而在實際現場，電壓互感器往往會出現由于生產批次的不同而導致的三相勵磁特性和漏抗不一致，尤其對于4PT連接方式電壓互感器的差異將大大影響電容電流的測量準確性。

針對以上情況，提出了補償電容器組中性點異頻信號注入法，此測量方法避免了電壓互感器參數不一致的影響，且無需退出高低壓消諧裝置，既保證了電網運行安全，又保證了測量的準確性。

6.2 測量原理

圖4中：

PT：外接單相電磁式電壓互感器，電壓互感器變比為（UL電壓互感器額定高壓）

X： 耐壓電纜

DL：斷路器 

DS：隔離開關

ES：接地開關 

L： 限流電抗器

Ca、Cb、Cc：   補償電容器組

C11、C22、C33：線路三相對地電容

見圖4所示，電容電流測試儀與單相電壓互感器的二次繞組相連，電壓互感器的一次繞組經耐壓電纜與補償電容器組中性點相連，通過補償電容器組向三相注入異頻零序電流。電容電流測試儀通過測量電壓互感器二次繞組的電壓和電流，計算得到對地電容和電容電流。

注：補償電容器組中性點異頻信號注入法，在測量之前必須確定電容器組Ca、Cb、Cc的確切電容量；且需要一個外置單相電磁式電壓互感器，為了提高測量精度，可選用精度較高的電壓互感器，電壓互感器變比為（UL電壓互感器額定高壓）；測試儀的參數設置中“PT方式"應選擇“C1PT"。

6.3 測量步驟

6.3.1 查看不接地系統的接線方式和運行方式，系統所有線路均已投入。

6.3.2 現場已配置消弧線圈的，根據接線方式和運行方式，退出與被測系統有電氣聯系的所有消弧線圈。

6.3.3 外置單相電壓互感器置于絕緣墊上，高壓尾端、低壓尾端和外殼分別一點接地。

6.3.4 將電容電流測試儀的電流輸出端與單相電壓互感器二次繞組相連。儀器置于絕緣墊上，且與互感器的距離不小于2m（10kV）和3m（35kV），電容電流測試儀外殼應可靠接地。

6.3.5將單根耐壓電纜一端與外置的單相電壓互感器高壓端相連。在該補償電容器組中性點隔離開關處，利用絕緣操作桿將電纜的另一端與該補償電容器組中性點相連。無中性點隔離開關的補償電容器組可在其它操作方便處將電纜與中性點相連。連接部位需可靠接觸。   

6.3.6 單相電壓互感器周圍設置安全圍欄，安全圍欄與互感器的距離不小于0.7m（10kV）、1m（35kV），向外懸掛“止步、高壓危險"標示牌。

6.3.7 測試人員位于絕緣墊上開始測試。

1月11日，國網渦陽縣供電公司領導深入35千伏四清變電站建設現場、渦陽耿皇——四清35千伏線路工程建設現場、渦陽馬店—丹城35千伏線路工程建設現場督查安全生產工作。

在渦陽35千伏四清變電站建設現場，該公司領導檢查了現場安全措施，詢問了工程建設進度，查看了工程建設質量，對現場發現的問題提出整改意見和要求。該公司領導指出，時近年末，希望工程建設單位，在工程建設中，嚴格現場安全措施，注意防火防盜，按照節約、實用、耐用，便于后期維護的原則，開展基建工程建設，保質保量安全完成工程建設任務，為當地經濟社會發展提供可靠電力保障。

在渦陽耿皇——四清35千伏線路工程建設現場、渦陽馬店—丹城35千伏線路工程建設現場，該公司領導對作業現場安全措施落實、人員到崗到位、施工工藝質量、安全工器具使用等進行督導檢查。要求施工單位密切關注天氣變化情況，合理安排施工計劃，在確保安全的前提下，利用年末有效施工時間，有序推進工程建設進度，確保兩項工程早日建成投運，進一步夯實渦陽西北部電網安全可靠運行基礎，同時為渦陽電網迎峰度冬及春節保供電工作作出貢獻。

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