電容電流測試儀

一、概述

我國的電力規(guī)程規(guī)定當(dāng)10kV和35kV系統(tǒng)電容電流分別大于30A和10A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)消弧線圈以補(bǔ)償電容電流，這就要求對配網(wǎng)的電容電流進(jìn)行測量以決定是否安裝消弧線圈。

另外，配電網(wǎng)的對地電容和PT的參數(shù)配合會(huì)產(chǎn)生PT鐵磁諧振過電壓，為了驗(yàn)證該配電系統(tǒng)是否會(huì)發(fā)生PT諧振及發(fā)生什么性質(zhì)的諧振，也必須準(zhǔn)確測量配電網(wǎng)的對地電容值。

測量配網(wǎng)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以及在PT開口三角形加信號等方法，但是，在現(xiàn)場受歡迎和使用較頻繁的還是使用中性點(diǎn)電容法。

全自動(dòng)電容電流測試儀，采用中性點(diǎn)電容法測量配網(wǎng)電容電流該測試儀采用大屏幕液晶顯示，中文菜單，在做好安全措施后，事先設(shè)置儀器參數(shù)后則無需觸碰操作儀器，使這項(xiàng)工作變得安全、簡單、快捷，且測試結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠，不受其他運(yùn)行條件影響，特別是系統(tǒng)不平衡的時(shí)候。

二、技術(shù)指標(biāo)

1、測量范圍：對地總電容 ≤120μF（三相對地）；

電 容 電流 ≤100 A（35kv系統(tǒng)）

電 容 電流 ≤200 A（6、10kv系統(tǒng)）

2、測量精度：0.5μF～1μF   ±10%±5個(gè)字

             1μF～90μF    ±5%

90μF～120μF  ±10%

3、環(huán)境溫度：-10～50℃；

4、相對濕度：≤90%；

5、工作電源：AC 220V ± 10%    50 Hz ± 1%；

6、外形尺寸：320× 200×150 mm；

7、儀器重量：5 kg。

三、面板介紹

1：接地端           

2：打印機(jī)：打印測量數(shù)據(jù)和波形    

3：液晶屏

4：中性點(diǎn)：通過電纜引致絕緣棒與變壓器中性點(diǎn)相接觸，

測量位移電壓信號

5：復(fù)位鍵：按此鍵后，再按【確認(rèn)】跳回主菜單。

6：鼠標(biāo)鍵：【左旋】和【右旋】鼠標(biāo)，可平移光標(biāo),還可用于改變數(shù)值大小。垂直按下鼠標(biāo)，確定所選擇的操作內(nèi)容；

7：電源開關(guān)

8：電源插座

9：AC220V輸入保險(xiǎn)盒（2A）

10：儀器自檢測試按鈕(儀器自檢測試時(shí)長按此按鈕)

四、測量原理

采用中性點(diǎn)外加電容法測量原理（在電網(wǎng)無補(bǔ)償?shù)臈l件下進(jìn)行）。

1、測量原理接線

中性點(diǎn)外加電容法簡便常用,其測量接線如圖2所示。

C1、C2、C3為三相對地電容，由于C1≠C2≠C3，故中性點(diǎn)對地必有一個(gè)不對稱電壓UHC存在。若將一個(gè)電容C0的電容一端接地，另一端接于中性點(diǎn)，則按等效發(fā)電機(jī)原理有圖2的等效電路，據(jù)此，得被測網(wǎng)絡(luò)的電容：

（1）式中：

C0——外加電容，µF；

UHC——不對稱電壓，V；

U0——位移電壓（電容器上的端電壓），V；

——被測電容，µF；

電容電流

Ic——被測網(wǎng)絡(luò)的電容電流，A；

——電網(wǎng)額定相電壓，V；

——為角頻率。

2、測量步驟

不對稱電壓(中性點(diǎn)電壓)UHC測量

用儀器附件箱中的分壓器測量，具體操作步驟如下：

先將分壓器測試線的紅色插棒插入測試端，黑色插棒及接地線插入接地端，測試線的另一端接萬用表。

確定接線無誤后，將此測量裝置的觸碰系統(tǒng)中性點(diǎn)，萬用表的讀數(shù)乘以100就是中性點(diǎn)的實(shí)際電壓，此裝置的耐壓為22KV。

測量完并確認(rèn)中性點(diǎn)電壓低于300V的情況下，將測試線的紅、黑插棒及接地線拔掉，將高壓保險(xiǎn)卡在保險(xiǎn)卡內(nèi)，然后一起卡在分壓器上，并用高壓電纜線一端插入卡子的“高壓電纜端”，另一端插入儀器面板的“中性點(diǎn)”插孔，如圖4：

五、測量準(zhǔn)備

測量配網(wǎng)電容電流前,必須檢查消弧線圈是否全部退出運(yùn)行。

只有消弧線圈全部退出運(yùn)行，才可以運(yùn)用系列型配網(wǎng)電容電流測試儀進(jìn)行準(zhǔn)確測量電容電流。

六、從中性點(diǎn)測量電容電流

1、測量接線

在圖5中，Tr為變壓器35KV側(cè)繞組，或是10KV系統(tǒng)的接地變；O為變壓器中性點(diǎn)；Ca、Cb、Cc分別為三相對地電容。

測量的操作步驟如下：

（1）將儀器接地端子接地。在儀器的中性點(diǎn)端和接地端并聯(lián)放電間隙

設(shè)置測量參數(shù)后，在測量處等待。

（2）將分壓器的高壓端觸碰系統(tǒng)中型點(diǎn)（具體使用方法見分壓器上的使用說明），在確認(rèn)中性點(diǎn)電壓小于300V后，將絕緣桿脫離接觸變壓器中性點(diǎn)；解開外加電壓互感器。

（3）將儀器中性點(diǎn)端子通過高壓電纜，由絕緣桿引致變壓器中心點(diǎn)；儀器開始自動(dòng)測量，得到測量結(jié)果。

（4）測量完畢，快速將絕緣桿脫離與變壓器中性點(diǎn)的接觸，保存數(shù)據(jù)；

整理試驗(yàn)現(xiàn)場。

2、用分壓器測量中性點(diǎn)電壓的必要性

采用上述方法進(jìn)行配網(wǎng)電容電流測量前，要外加一個(gè)PT，用于測量此時(shí)被測系統(tǒng)有無單相接地；這是為了保證試驗(yàn)人員及測試儀器的安全。

我們知道，配網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)的對地電壓是比較低的，一般只有幾十伏到幾百伏。

如果測量時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生單相接地，變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)的對地電壓就上升為相電壓，對35kV和10kV系統(tǒng)而言，此時(shí)中性點(diǎn)的電壓分別為20.2kV和5.8kV。

由于儀器內(nèi)部采用高壓電容，同時(shí)安裝了過壓保護(hù)單元和放電間隙（放電電壓小于500V）,當(dāng)電壓過高時(shí)，會(huì)使串聯(lián)的保險(xiǎn)管（或保險(xiǎn)絲、熔斷器）立即熔斷，脫離了高壓，保護(hù)了人身和儀器安全。

七、使用方法

1、將儀器可靠接地；在儀器的中性點(diǎn)端和接地端并聯(lián)放電間隙

2、設(shè)置測試參數(shù)，

儀器接通電源后，進(jìn)入開機(jī)界面，如圖6，在圖6中選擇設(shè)置，進(jìn)入設(shè)置參數(shù)界面，如圖7，圖7中移相電容是指當(dāng)中性點(diǎn)電壓低于5V時(shí)，必須在任意一相和地之間并上儀器所配的高壓電容（2個(gè)均為0.035μF，如并上一個(gè)電容中性點(diǎn)電壓仍低于5V，需將2個(gè)都并上），所配電容的容量必須在移相電容中設(shè)置，儀器測出的對地電容值會(huì)減去移相電容值，然后顯示在屏幕上。移向電容設(shè)置完后設(shè)置相電壓，如相電壓列表中沒有所需要的，則在另選相電壓中設(shè)置。

設(shè)置完成后保存設(shè)置，儀器回開機(jī)界面。

在開機(jī)界面下，將光標(biāo)置于測量處，垂直按鼠標(biāo)確認(rèn)，顯示圖8界面。

3、測量中性點(diǎn)電壓，確認(rèn)安全；

中性點(diǎn)可以是變壓器、補(bǔ)償電容器的中性點(diǎn)

按圖10接線所示，

（1）將外加測量電壓互感器的高壓端A，經(jīng)保險(xiǎn)管（熔斷器）接至絕緣棒，用絕緣棒碰觸中性點(diǎn)；

（2）測量電網(wǎng)不對稱電壓UN ；

當(dāng)通過電壓表知道中性點(diǎn)電壓低于AC300V以下時(shí)，方可進(jìn)行下一步操作；

如果中性點(diǎn)電壓小于5V，儀器不能正常工作，只須在某一相上增加電容使中性點(diǎn)電壓上升即可；儀器隨機(jī)配置了高壓電容（0.035微法左右）。

如果中性點(diǎn)電壓大于300V，儀器不能正常工作，必須使電壓下降，此時(shí)三相嚴(yán)重不對稱，不能開展試驗(yàn)。

T－變壓器                     N－變壓器中性點(diǎn)                   FU－熔斷器

TV－電壓互感器     F－保護(hù)間隙                          H－絕緣棒

4、將檢驗(yàn)合格的絕緣桿（高壓端串聯(lián)速熔保險(xiǎn)）通過高壓電纜與儀器中心點(diǎn)端子連接，待命。

5、將上述絕緣桿（高壓端串聯(lián)速熔保險(xiǎn)）與中性點(diǎn)相保持碰觸連接，儀器顯示圖11。

6、大約只需要30秒鐘，儀器發(fā)出“嘟”的長音后，表示測量完畢。立即將絕緣桿脫離與中性點(diǎn)的接觸；出現(xiàn)圖12的內(nèi)容，電壓在迅速下降，隨后顯示圖13的測量結(jié)果。

如果電壓下降緩慢，直接將儀器面板上的中性點(diǎn)端用導(dǎo)線與地短接，立即就出現(xiàn)結(jié)果顯示。

如電壓下降為零仍不顯示結(jié)果，需將絕緣桿再次觸碰系統(tǒng)中性點(diǎn)。

5、在圖13界面下旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)，出現(xiàn)圖14界面：

退出：選中后出現(xiàn)返回主頁對話框，在對話框中選擇否認(rèn)，儀器退到圖13界面；選擇確認(rèn)，儀器退至開機(jī)界面；

測量：在圖13界面下重新測量；

存入：選中后出現(xiàn)圖15保存界面；

打?。捍蛴∑聊伙@示內(nèi)容。

在圖15界面中：

退出：選中后出現(xiàn)返回主頁對話框，在對話框中選擇否認(rèn)，儀器退到圖13界面；選擇確認(rèn)，儀器退至開機(jī)界面；

減1和加1：通過加減數(shù)將數(shù)據(jù)存入想存的組里；

確認(rèn)：確認(rèn)保存數(shù)據(jù)。

6、查詢數(shù)據(jù)

在開機(jī)界面下選擇查詢，進(jìn)入圖16界面：

退出：選中后儀器退至開機(jī)界面；

減1和加1：通過加減數(shù)將數(shù)據(jù)存入想存的組里

確認(rèn)：選中后出現(xiàn)圖17界面。

在圖17中：

下頁：表示查詢下組數(shù)據(jù)；

上頁：表示查詢上組數(shù)據(jù)；

退出：退至開機(jī)界面；

打?。捍蛴∑聊伙@示內(nèi)容。

7、校時(shí)

在開機(jī)界面，選擇校時(shí)，進(jìn)入圖18界面，圖18中，右旋鼠標(biāo)加數(shù)；左旋鼠標(biāo)減數(shù)，垂直按鼠標(biāo)換項(xiàng)。

八、安全事項(xiàng)

測量時(shí)操作絕緣棒人員應(yīng)帶絕緣手套、穿絕緣靴！

絕緣棒碰觸變壓器中性點(diǎn)時(shí)間應(yīng)盡可能短，在讀數(shù)完畢后立即斷開，讀表人員宜站在絕緣墊上

保護(hù)間隙F放電電壓要低于CN的額定電壓，在系統(tǒng)中性點(diǎn)無過電壓時(shí)不應(yīng)動(dòng)作。

1、外加電容C可以按估算電網(wǎng)電容的至3倍值分為幾檔來選定，以便進(jìn)行重復(fù)測量，電容器的額定電壓應(yīng)在1kV以上。

2、如直接用電壓表測量電壓，除量程應(yīng)滿足要求外，還要求選用高內(nèi)阻的，不宜使用內(nèi)阻低、0.2級或更精密的電壓表，也不宜采用磁電式電壓表或真空管電壓表。

3、測量工作應(yīng)在天氣良好無大風(fēng)情況下進(jìn)行，以免系統(tǒng)發(fā)生單相接地后中性點(diǎn)產(chǎn)生高電壓帶來危險(xiǎn)。

4、電纜饋電系統(tǒng)一般不對稱電壓很低，為提高系統(tǒng)電容測量精度，要求有較高的不對稱電壓值，為此可在一相上接入電容器或斷開一相電纜，其容量能使不對稱電壓提高到2%相電壓，不過后應(yīng)當(dāng)從計(jì)算出的系統(tǒng)對地電容中減去或加上這一部分電容。

例如，某一10kV電纜饋電系統(tǒng)估算的電容電流為100A，造成人不對稱電壓為2%相電壓的電容電流

IC≈100×2%＝2A

為此可選表2-5中截面95mm2，6km長具有電容電流等于6A的三相備用用電纜，使其一相斷開（具有2A電流），即可滿足要求。

5、對沒有中性點(diǎn)的電網(wǎng)可以利用連接組標(biāo)號為Y·d11的配電變壓器人為構(gòu)成臨時(shí)的中性點(diǎn)，然后應(yīng)用中性點(diǎn)外加電容法確定電網(wǎng)電容電流。

6、在直饋送電系統(tǒng)中，如選擇發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)應(yīng)用外加電容法時(shí)，要考慮電機(jī)3倍次數(shù)諧波對不對稱電壓的影響；

在測量中發(fā)電機(jī)的零序保護(hù)也要暫時(shí)退出，以免電機(jī)中性點(diǎn)接入CN后過大的電流使保護(hù)誤動(dòng)。

九、儀器成套