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串联谐振耐压试验装置

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串联谐振耐压试验装置
 

一、LYYD2000串联谐振耐压试验装置串联谐振基本原理

串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路,调节变频电源输出的电压频率,实现串联谐振,在被试品上获得高电压,是当前高电压试验的一种新方法,深受专家好评,在国内外已经得到广泛的使用。

根据谐振原理,我们知道当电抗器L的感抗值Xl与回路中的容抗值Xc相等时,回路达到谐振状态,此时回路中仅回路电阻R消耗有功功率,而无功功率则在电抗器与试品电容之间来回振荡,从而在试品上产生高压。

二、LYYD2000串联谐振耐压试验装置系统构成

全套试验系统由调频电源主机、电抗器、分压器、激励变压器和补偿电容器(可选器件)组成,接入被试品后组成一个谐振系统进行交流耐压实验。

 

主机: 就是一台幅值和频率可调的正弦波交流调频电源,给谐振回路提供激励源,同时提供电压显示、电流显示、计时、保护、报警等功能。

电抗器:就是一个大电感线圈,与被试品(相当于电容)构成串联谐振回路,可配置电抗器多节电抗器,使用时通过不同的串联、并联组合、实现不同的电感量以适用不同的试验条件。

分压器:内部通过电容器分压,从试品上高电压分得低电压供主机测量、控制使用。

励磁变压器:隔离主机电源与谐振回路电源,并升高主机的输出电压。

补偿电容器: 当试品电容量很小时,如果要实现系统谐振可能要求的电源频率超出试验标准的规定,可在试品上并联一个补偿电容,以实现试验要求,称此电容器为补偿电容器。

三、主要技术性能

1.  功率电源电压:AC380V±10%50Hz

2.  仪器电源:220V±10%50Hz

3.  谐振输出容量:800kVA

4.  仪器额定电压:0400kV

5.  输出频率范围:30300Hz

6.  输出电压波形:正弦波,波形畸变率<0.5%

7.  频率调节灵敏度:0.1Hz,不稳定度≤0.05%

8.  系统噪声:≤60db

9、系统测量精度:<1级;

10.输出电压不稳定:<0.5%

11.保护响应时间:1us

12.电感非线性度:≤0.05%;;

13.满功率输出下,连续工作时间为60min

14.环境温度:-15℃~+50

15.相对湿度:≤90%RH

16.海拔高度:≤2000米。

面板及部件名称

五、操作步骤

 

1、正确连线,检查无误后方可送电。

必要时工作电源的跳过现场漏电保安器,以免不必要的跳闸。

2、打开电源开关,主机开始工作,液晶屏显示版权页,该页标明本装置的软件版本号。

触按确认键,进入系统菜单,该主菜单下有:试验方案、开始试验、试验帮助、系统设置、实用工具和试验记录等六个子菜单项。

3、 系统设置菜单下有电抗器电感、日期时间设置和采样系数设置等三个子菜单项。按上下键,上下移动光标系统参数设置菜单项,触按确定钮后,进入系统参数设置菜单,可以分别设定电抗器的电感—H---日、---秒和电压和电流的采样系数也就是采样倍率,设定完成后,触按返还键返回上上等菜单。

电抗器电感量的设定:按确定键选择到此项,按左右键移动光标需要改变的数位,按上下键改变数值,达到所要达到的数值按确定键确认。

日期时间的设定:按确定键选择到此项,按左右键移动光标需要改变的数位,按上下键改变数值,按照所要设置的年月日时间数值按确定键确认。

采样系数的设定:按确定键选择到高压/电流采样系数项,此项为电压或电流采样倍率的设定。一般出厂前设定好了。如需修改,要输入密码。(密码厂家与设备一起提供一般设定为:188888

警告:系统默认上一次电抗器电感、日期时间和采样系数设定值。如果需改变要重新设定。电抗器电感量设定值与实际使用的电抗器电感量不对,会导致试验报告中的被试品电容量不准。其他并不会影响。采样系数设置不正确,会导致显示电压电流不准将很有可能会对被试品或试验设备造成损坏。

4、试验方案菜单下有预置保护电流、找频起始频率、找频结束频率、预定起始功率四个子菜单项,分别设定本次试验的保护电流、找频起始频率、找频结束频率、输出起始功率,全部设定完成后,触按返还键进入预置试验电压和预置试验时间设置菜单。

可以分3段时间设置试验电压和试验时间实际试验时,若设定为自动试验装置将按设定的3段电压及时间,按顺序分别加压全部完成后自动退出.

如果第二段电压设为0, 或时间设为0, 那么执行完**段试验电压加压后退出试验只加压**段设定的电压.

如果第三段电压设为0, 或时间设为0, 不执行第三段加压.

试验方案设置的设定:在试验电压项中,按确定单钮,移动左右光标到需要改变的数位,按上下单钮以改变当前数位的数值大小,触按返回钮完成当前数位的数值设定,依次选择下一项数值的设定,直至分别完成试验时间、起始频率、起始功率的设置,方可完成本次试验的试验方案设置的设定。

出厂默认值:      试验电压 20kV、加压时间 2min、激励强度 2%、输出电流20A、频率范围30-300Hz

5、实用工具菜单下有

串联谐振频率计算:在实验前可对谐振频率进行计算。只需输入具体参与试验的电感、电容值并按确定键试验频率即直接生成。

6、开始试验菜单下有自动试验模式和手动试验模式两种子菜单可供选择。

按确认键进入所选试验步骤.

自动试验模式的操作:选中自动试验模式后,触按菜单钮进入正在自动寻找谐振点菜单项,装置在设定的频率范围内自动寻找谐振点(如果被试品电容C和电抗器电感L的实际谐振频率不在设定的频率范围内,将找不到谐振点,此时根据需要调整频率范围或调整被试品回路的LC参数)。当找到谐振点时,会有声音提示。

找到谐振点后,装置自动进入正在自动升压菜单项,当升到试验电压设定的电压时,装置停止加压。

当装置升到试验电压设定的电压时,设备停止加压,自动进入正在加压试验菜单项,并自动记录试验的加压时间,当加压时间到达设定时间时,设备逐步降压退出试验,完成本次试验,进入试验结束菜单项。并可选择保存试验数据或打印试验数据。                            

试验时间的一行显示末端,会显示[一段][二段][三段]字样,表示当前正在进行的加压试验是预置的一段,二段或三段.

手动试验模式的操作:选中手动试验模式后触按确定钮,进入正在试验菜单项;手动按调频钮,对应的光标随之改变到输出频率项,可以通过上下左右键改变频率大小使其试验电压逐步升高,当升到*高电压时,继续向上或向下调整频率按钮,直至试验电压开始下降;这时反调频率,试验电压又逐步回升,上下回调频率,从频率的高位到低位逐位调整*高电压值时的频率就是当前的谐振频率。

找到谐振点后,手动按电压钮,光标到了输出功率,随之按上下键增加输出功率,试验电压也逐步升高,当升到试验电压设定电压值时,装置停止加压,并有屏幕显示提示和声音提示;自动进入正在加压试验菜单项,并自动记录试验的加压时间,当到达加压时间设定时间时,设备逐步降压退出试验,完成本次试验,进入试验结束菜单项。

注意:在调节频率调整钮的过程中,触按左右钮,可以改变频率调节的速度实现粗细调的切换。在调节电压调整钮的过程中,向下触按左右钮,可以改变电压的升降的速度实现粗细调的切换。触按调频、调压钮,实现调频与调压间的切换。

7、进入试验记录查询菜单项,查询以往和当前试验数据。选择上下键翻看前一组数据后一组数据;选择左右键可选择打印或删除当前页的内容。

125/456为试验数据库指针,分子是试验数据的在数据库的顺序数,分母是当前的数据总数,*多可储存999组试验数据。

8、装置和试验状态菜单提示:设备的使用和升压和耐压试验过程中,如果出现影响试验设备、被试验设备以及操作人的安全情况,设备可能出现自动保护转台,并在屏幕有相应的提示。

不能谐振:如果谐振点不在谐振频率设置的范围内;系统连线不正确等现象,装置将找不到谐振点,这时装置和试验状态菜单中的不能谐振项被反白并闪烁。

输出保护:如果装置的电源输出电流大于输出保护设定的电流值,装置自动保护,这时装置和试验状态菜单中的输出保护项被反白并闪烁。

试验中止:如果在试验升压或加压过程出现闪络现象,装置自动保护,这时装置和试验状态菜单中的输出保护项被反白并闪烁。

9、试验帮助内容包括五大项分别为:1.版本信息2.接线示意3.使用说明4.常见问题5.参考资料.如常见问题FAQ分五幅画面显示、各种被试品电力电缆、变压器、发电机电容参数的查询:

接线示意图:

 

10、设备出厂参数设置是生产厂家的出厂设置参术和校验参数,不适当的设置和修改会影响设备性能和高压试验的安全性,未经厂家授权密码,无法修改。

警告:正常试验状态下,按返回键即可中止试验。中止或结束试验后,应分离刀闸切断电源。在升压或加压过程中,非紧急情况,不要按下急停键。

六、本说明书的专属名词的定义

自动试验:高压试验全过程由主机按程序和预置参数自动完成。

自动调谐:    调谐由主机按程序自动完成,升压手动完成。

手动试验:寻找谐振点和升压均为手动,通过面板旋钮完成。

系统参数设置是指对设备部件参数的设置。

试验参数设置是指对试验过程参数的设置。

试验模式选择是指对试验模式的选择。

试验结果查询是指对试验数据的查询。

分压器变比是指对分压器的分压比设置。

电抗器电感是指对电抗器电抗值的设置。

激励变变比是指对励磁变压器的变比设置。

设置电压是高压试验时的保护电压设置。

试验电压是高压试验时的试验电压。

加压时间是施加试验电压的时间。

激励强度是指主机电源输出的大小。

输出电流是主机电源的输出电流。

频率范围是试验的频率范围。

自动试验模式是指试验过程全部自动完成。

自动调谐模式是指自动寻找谐振点后,手动加压完成试验。

手动试验模式全部由人工完成试验过程。

未接地线主机电源为接地。

不能谐振未能找到谐振点。

输出保护主机电源输出电流大于整定电流。

试验中止指在升压或加压过程装置自动保护。

设备出厂参数设置是厂家对设备有关参数的设置。

确认键:确认当前操作。

返回键:返回上上等菜单。

七、变频电源技术参数:

1.额定输出容量:30kvA

2.仪器电源:220v±10%  50Hz;

功率电源:380v±10%  50Hz;

3.额定输入电流:79A

4.额定输出电压:0-340v可调、单相、输出电压不稳定度0.05%

5.额定输出电流:88A

6.频率调节范围:25320Hz

7.额定容量下连续运行为规定工作时间下*高温升≤60K;

8.显示以下参数:

a.经变频输出的频率、电压、电流;

b.过压保护电压值,并可任意整定,当成套装置的输出电压值达到保护整定时,可自动切除成套装置;

c.过流保护:当调频电源的输出电流达到保护整定值时,可自动切除成套装置;

d.击穿保护:当高压侧发生对地闪络时,可自动切除成套装置,装置带有隔离装置,可确保设备和人身不受损害;

e.具有全电压输出保护,在调压过程中,一旦调压失控,调频电源立即闭锁;

9.可实现以下操作:

a.频率的调节,上升和下降频率调节分粗调和细调两种,并可自动寻找试验谐振点,保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移;

b. 带有设置电压、设置时间,电压自动上升到设置值而停止并自动计时;

c.带有各种保护功能的整定按钮,可在面板上对各种保护值进行整定;

d.带有手动试验功能和自动试验功能;

e.带有试验数据打印功能。

八、励磁变压器技术参数(1): 

1.结构形式:油浸式;

2.额定容量:30kVA;

3.输入电压:0~340V;

4.输出电压:四组并联5KV;四组串联20KV;二串二并10KV;

5.输出电流:四组并联6A;四组串联1.5A;二串二并3A;

6.工作频率范围:30~300Hz;

励磁变压器的接线端子,如图所示:

1.输出端尾—与接地端连接。

2.输出端头—与电抗器连接。

3.接地端—与变频电源、分压器及被试品共同接地。

1.4.输入端—接调频电源功率输出端。

九、单台谐振电抗器技术参数:

1.  额定容量:80KVA;

2. 额定电压:40kV

3.  额定电流:2A;

4.  电 感 量:60H;

5.  品质因数:Q≥30

6.  采用环氧干式。

7.接线端了如图所示:

a.高压侧接线端子—与被试品高压端连接。

b.低压侧接线端子—与励磁变输出端连接。                        

c.多台电抗器串联时上节的低压侧与下节高压侧连接。谐振电抗器采用多台串联或并联的连接方式。

8.额定容量下连续运行为规定工作时间下,电抗器对空气的温升不大于60K

9.性能及特点:电抗器设计干式、环氧浇铸,电抗器可以自由方便叠装。环氧树脂绝缘筒外壳,具有足够的电气、机械强度,必要的散热能力以及油热胀冷缩的裕度。外壳上下盖板,颜色为橘红色。

 

十、电容分压器技术参数:

1.  额定电压:400kV;

2.  工作频率:30~300Hz;

3.  分压比:4000:1;                                                      

4. 分压比误差:1%;

电容分压器接线端子如图所示:

1.  高压端—与电抗器高压侧及被试品高压侧相连。

2. 测量插座—采用专配的测量电缆与控制箱背板测量输入端连接。

3.  接地端—采用专配接地线按接线图指示接地。     

4.性能及特点:

 

a.额定电压下可连续运行2小时。

 

b.在30300Hz范围内,其精度和稳定度保持不变。

c.在20℃温度下电容分压器介质损耗值≤0.0025

d.电容分压器配有支撑底架,具有足够的稳定性。

e.电压测量通过专用测试引线引至调频电源进行测量。

十二、试验接线图:

35kv电缆试验接线图

 110kv电缆试验接线图

 

 

220kv主变、GIS试验接线

十二、设备保存和维护

 

1、存放于干燥、清洁场地,防止雨水、灰尘进入部件内部;

2、如若长期不使用,正常天气至少2个月应通电一次时间不少于半小时,雨季及潮湿期应每隔一个月通电一次,通电时间半小时,以驱除设备内的潮气防止电子元器件的锈蚀,影响正常使用。

3、定期检查装置各部件,确保各接头紧固无松动;

4、更换打印纸,机器采用热敏打印纸并且是前换纸式当需要换纸时只要按POST键钮打印纸舱门就会打开可以将新打印纸装入;

 

十三、常见故障排除

 

故障现象

   

   

找不到谐振点

 

1、  接线有误。

2、  输出开关未开,

3、做GISPT二次回路未打开;

4、试品Q值太低;

5、起始激励功率太低;

6、试验回路有短路现象;

7、找频范围不对。

退出试验状态,合上输出开关,检查接线;打开PT二次回路;

调高起始功率(∠30%);

 

用兆欧表测量试品绝缘

重新设置找频范围

谐振后,电压升不上去

1、试品Q值太低;

2、激励电压不够;

3、电抗器底部有铁磁物体;

43次谐波谐振。

检查试品;

改变激励变压器绕组接法,提高励磁电压

绝缘筒架高电抗器或离开铁磁物体。

主机自动复位

 

供电电源容量不够;

电源引线过长或线径过小;

接头处接触不佳;

供电电压波动;

按键死接触。

增加供电电源容量;

换较粗导线,减小导线长度;

检查接头;

减小供电电压波动。

开机后线路跳闸

线路漏电保护器较为敏感;

空气开关容量不够。

跨过漏电保护器或空气开关的接线;

改换较大容量的空气开关。

电压跌落

试品放电或击穿

检查试品

输出短路

电流超过本机限流值。

检查接线和试品。

试品电压不准

分压比设置错误或分压器信号传输有问题。

重设分压比或检查分压器接线。

电压闪变

试验电压剧烈波动,变化率超过本机限定值。

检查供电电源电压稳定性或试品参数的变化。

回路无电流

 

检查接线和试品。

未接好地线

 

检查接地线和地桩,按说明书要求连接。

试品过电压

手动升压太快或失控。

改变调压步距或改用自动升压 

系统不谐振

接线有误或试品Q值太低。

检查接线和试品

 

十四、常用设备资料参考

1、交联聚乙烯电缆单位长度电容量

电缆导体截面积(平方毫米)

           (µ/km)

YJVYJLV

YJVYJLV

YJVYJVYJLV

YJVYJLV

YJVYJLV

6/6kV6/10kV

  8.7/10kV8.7/15kV

12/35kV

21/35kV

26/35kV

1×35

0.212

0.173

0.152

 

 

1×50

0.237

0.192

0.166

0.118

0.114

1×70

0.270

0.217

0.187

0.131

0.125

1×95

0.301

0.240

0.206

0.143

0.135

1×120

0.327

0.261

0.223

0.153

0.143

1×150

0.358

0.284

0.241

0.164

0.153

1×185

0.388

0.307

0.267

0.180

0.163

1×240

0.430

0.339

0.291

0.194

0.176

1×300

0.472

0.370

0.319

0.211

0.190

1×400

0.531

0.418

0.352

0.231

0.209

1×500

0.603

0.438

0.388

0.254

0.232

1×600

0.667

0.470

0.416

0.287

0.256

2、交联聚乙烯电缆单位长度电容量

电缆导体截面积(平方毫米)

           (µF/km)

YJVYJLV

YJVYJLV

YJVYJVYJLV

YJVYJLV

YJVYJLV

6/6kV6/10kV

8.7/10kV8.7/15kV

12/35kV

21/35kV

26/35kV

3×35

0.212

0.173

0.152

 

 

3×50

0.237

0.192

0.166

0.118

0.114

3×70

0.270

0.217

0.187

0.131

0.125

3×95

0.301

0.240

0.206

0.143

0.135

3×120

0.327

0.261

0.223

0.153

0.143

3×150

0.358

0.284

0.241

0.164

0.153

3×185

0.388

0.307

0.267

0.180

0.163

3×240

0.430

0.339

0.291

0.194

0.176

3×300

0.472

0.370

0.319

0.211

0.190

3×400

0.531

0.418

0.352

0.231

0.209

3×500

0.603

0.438

0.388

0.254

0.232

3×600

0.667

0.470

0.416

0.287

0.256

3、交联聚乙烯电缆单位长度电容量

电缆导体截面积(平方毫米)

           (µF/km)

YJVYJLV

YJVYJLV

64/110kV

128/220kV 

3×240

0.129

 

3×300

0.139

 

3×400

0.156

0.118

3×500

0.169

0.124

3×630

0.188

0.138

3×800

 0.214

0.155

3×1000

0.231

0.172

3×1200

0.242

0.179

  3×1400 

0.259

0.190

3×1600

0.273

0.198

3×1800

0.284

0.297

3×2000

0.296

0.215

3×2200

 

0.221

3×2500

 

0.232

460kV级全绝缘变压器的电容(pF)

                                                                                         

 

             kVA

630

2000

3150

6300

8000

1600

高压-地

2700

4100

4600

5900

7000

8200

低压-地

4200

6600

7900

10000

11000

15300

对于表中没有的产品,可根据表中的上、下容量近似地估算。同容量的双绕组变压器,其绕组电容要比三绕组产品小。

5110kV级中性点分级绝缘变压器的电容(pF)

 

类  型

变 压 器 容 量kVA

50000

31500

20000

10000

5600

高压-中压、低压、地

14200

11400

8700

6150

4200

中压-高压、低压、地

24800

11800

13200

9600

-

低压-高压、中压、地

19300

19300

12000

9400

6800

6220kV级中性点非全级绝缘部分变压器的电容(pF)

 

试 品 型 号

SEPSL-63000

SSPSL-120000

SSPSL-240000

  

高压-中压、低压及地

12100

13500

17050

中压-高压、低压及地

18500

19700

23260

低压-高压、中压及地

18200

23600

29940

试 品 型 号

SFPL-240000

SFP-360000

SFPSZL-120000

  

高压-中压、低压及地

32230

33910

38020

中压-高压、低压及地

-

-

23260

低压-高压、中压及地

22470

23790

22160

7、油浸式电力变压器交流试验电压

额定电压

k V

*高工作

电压(k V

线端交流试验电压值(kV

中性点交流试验电压值(kV

全部更换绕组

部分更换绕组或交接

全部更换绕组

部分更换绕组或交接

1

1

3

2.5

3

2.5

3

3.5

18

15

18

15

6

6.9

25

21

25

21

10

11.5

35

30

35

30

15

17.5

45

38

45

38

20

23.0

55

47

55

47

35

40.5

85

72

85

72

110

126.0

200

170(195)

95

80

220

252.0

360

306

85

72

395

336

(200)

(170)

500

550.0

630

536

85

72

680

578

140

120

 

8、部分型号发电机定子绕组的单相对地电容量

 

类别

            

型号

生产厂家

额定容量(MW)

额定电压(kV)

相电容(mF)

 

QFS-125-2

上海电机厂

125

13.8

0.08-0.12

QFSN-200-2

哈尔滨电机厂

200

15.75

0.19-0.21

QFQS-200-2

东方电机厂

200

15.75

0.1928-0.21

QFQS-200-2

北京重型电机厂

200

15.75

0.18-0.19

QFS-300-2

上海电机厂

300

18.0

0.16-0.20

QFSN-300-2

上海电机厂

300

18.0

0.18-0.20

ATB-2

美国GE公司

352

23.0

0.268(设计值)

TBB-320-2

(前苏联)

320

20.0

0.31

2-105×234

美国西屋公司

600

20.0

0.2(工厂试验值)

50WT23E-138

ABB

600

22.0

0.253(设计值)

水 发

力 电

 

 

72.5 - 85

10.5

0.694

 

 

300

15.75

1.7-2.5

 

 

400

18.0

2-2.5

 

9、同步发电机定子绕组交流试验电压

 

 

1

全部更换定子绕组并修好后的试验电压

容量kWkVA

小于10000

10000及以上

额定电压Un V

36以上

6000以下

600018000

18000以上

试验电压V

2Un+1000但*低为1500

2.5Un

2Un

+3000

按专门协议

 

2

大修前或局部更换定子绕组并修好后的试验电压

运行20年及以下者

1.5 Un

运行20年以上与架空线路直接连接者

1.5 Un

运行20年以上不与架空线路直接连接者

1.31.5Un

十五、设备成套性:

变频电源          30KVA                                        1

励磁变压器        30KVA/5kv×4                                 1

电容分压器        400kV/0.001uF (共2件)                     1

电容分压器均压罩  400KV                                        1只

电容分压器底座                                                 1

电容分压器拉杆                                                 1

电抗器            40kV/2A/60H                                  10

电抗器支架        20KV                                         1

电抗器支架        140KV                                        1

电抗器支架        260KV                                        1

电抗器绝缘底板                                                 5

电抗器均压罩      120KV                                        1

电抗器均压罩      260KV                                        1

电抗器均压罩      400KV                                        1

电抗器绝缘拉杆                                                 2

测试线                                                         1

随着社会的进步,科学的发展,人类对能源的需求愈来愈大,由于电力在人们生活当中是不可缺少的一分重要的资源,从而促进电力工业的迅猛发展,随着网路电压的提高和新的生产工艺、技术,对预防性试验放在了议事日程上。为了增加输出发配电设备的使用寿命,现对一些设备提出局部放电试验的要求。

为了适应不同电压等级,不同容量,在不同的使用环境和条件下工作。我公司设计了四种型号六十多种规格的工频无局放试验变压器及其成套装置。

从结构型式上分,可分为:单相铁壳式,单相铁壳串级式,单相绝缘筒外壳式和单相绝缘筒外串级四种。单相铁壳式一般适用于电压、容量较低且便于携带或电压容量较大固定式,但对局部放电量要求较低的气场合,电压不太高,且比较固定使用的场合;单相绝缘筒式串级式,主要适用于对局部放电要求较高,电压高、容量大,或电压低容量小,便于携带的场合,以上四种型号用户根据不同要求自行选择。

 

二.产品型号编制说明

三.使用贮存条件

 

1.海拔高度不超过1000米。

2.周围空气温度-10℃—+40,空气相对湿度不大于85%+20%),从一个环境换到另一个环境,温差不得大于15℃。

3.无导电尘埃存在。

4.无火灾及瀑炸危险。

5.不含有腐蚀金属和绝缘的气体存在。

6.无剧烈振动和碰撞的场所。

7.地平水平面不超过3

8.电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率小于1%,频率为50Hz,电源侧应不遭受来自外部的大气过电压。

9.设有一个可靠接地点,接地电阻小于1欧姆。

四.技术参数

1.局部放电量

110-200KV额定高压输出,在100%UH下局部放电量≤3-5PC

2250-300KV额定高压输出,在100%UH下局部放电量≤5PC

3350-750KV额定输出,在80%UH下局部放电量≤5PC100%UH下≤10PC

480KV-1500KV额定高压输出,在80%UH下局部放电量≤10PC

2.串接式变压器,变压器电压分布不对称度≤5%

3.试验变压器在额定电压额定电流下,从环境度开始,可运行30min,在三分之二额定电压三分之二额定电流下,可连续运行。

4.单台试验变压器阻抗为3%-12%,串接阻抗为5%-40%

5.波形畸变率<5%

6.其余参数符合ZBK41006-89<试验变压器>规定。

五.设备组成

1)电源(用户自配)(0.22KV0.38KV6KV10KV均可)

 

2)一次开关柜(或电源箱)(根据控制台选)

3)调压器                       4)二次开关柜(选择)

5)隔离变压器(选件)           6)电源噪音滤波器(选件)

7)电子快速保护器(选件)       8)工频无局放试验变压器

9)金属丝线保护电阻             10)工频无局放电容分压器    

11)导电杆(选件)              12)耦合电容器(选件)      

13)导电杆(选件)              14)三次谐波滤波器(选件)

15)五次谐波滤波器(选件)      16)补偿电抗器组(选件)

17)控制台(选件)              18)试区

六.使用方法

1.准备工作

A.选择合适容量、电压的电源。

B.接线前将各设备全理就位,选择好对周围物体距离。

C.按照项5设备组成图选择合适导线,正确接好每一根线,高压尾和测量绕组端子严格接地。

D.接好各设备的接地线,特别注意接地点应为实际上的一点接地。

2.开机前准备工作及手动自动操作程序。(参照控制台使用说明书)。

七.注意事项

1.主回路电源应满足*大输出功率。

2.在升压时,切要观察各表计是否在正常情况下工作,严禁超负荷工作。

3.所有接地为一点接地

4.设备严禁倾倒,缺油时严禁使用。

5.绝缘外壳及铁外壳的高压套管,严禁碰撞,划伤。

6.整体设备严禁在空气温度低于-5℃时存贮或使用。

7.设备调换环境时,环境相对温差不得大于15℃。

8.套管及外壳表面严禁覆水、冰、雪,室内使用设备严禁室外存贮。

9.试验结束后,设备控制台钥匙应拔出保管。

10.在使用本套设备前,必须认真阅读说明书,尤其是第六、七二项中所规定的必须严格遵守。

八.日常维护及运输

1.本套设备应放置在干燥、清洁的场所,不用时应做好防雨、雪、水、尘的防护工作,户外应做好防雷工作。

2.对长期放置不用的设备应定期检查所有紧固件、绝缘套管及绝缘筒表面的清理工作。

3.运输时设备应包装好且用钢丝绳紧固好,此时应注意变压器的装车方式、方向,防止运输时,起步与刹车引起内部构件串动、松动、变形(方向根据提供的总装配图来定),绕组元件的轴向方向垂直于运输工具的行走方向。(如下图所示)

4.设备发生故障,用户无法修理时,应及时通知供应商派人维修。

 

一、适用范围

本套装置主要用于部分220kV电压等级试品进行工频耐压试验。

 

二、使用条件

海拔高度:≤2000m

环境温度:-20℃~+40

空气相对湿度:≤90%(25℃)

电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率<3%

设有一可靠接地点,接地电阻<0.5Ω

安装地点:户内

三、YDWSB-50/600工频试验变压器成套装置组成

YDWSB50/600 工频试验变压器                            1(2台串激)

KZT- -50/0.38/0~0.42控制台(含调压器)                1

电缆及附件10米(根据现场决定长度)                  1

1、变压器总体技术指标

型号:YDWSB 50300×2                                                  

结构型式:绝缘外壳、油浸自然冷;

 

相数:单相

频率: 50Hz

额定输入电压:400V

额定输入电流:125A

额定输出电压: 600kV

额定输出电流:  83mA

额定输出容量:  50kVA 

测量绕组电压比:20001

波形畸变率:≤3%

短路阻抗:≤20

.1.1、第上等(下级)变压器技术指标

型号:YDWSB50/300-I  

结构型式:绝缘外壳、油浸自然冷却

相数:单相

频率:50Hz

额定电压:低压绕组  0.4kV

高压绕组  300kV

累接绕组  0.4kV

额定容量:低压绕组  50kVA

高压绕组  50kVA

累接绕组  25kVA

额定电流:低压绕组 125A

高压绕组  166mA        

累接绕组  62.5A 

短路阻抗:≤10%

测量绕组电压比:10001

波形畸变率:≤3%

1.2 、第二级(上级)变压器技术指标

型号YDWSB25/300-II

结构型式:绝缘外壳油浸自然冷却

相数:单相

频率: 50Hz

额定电压:低压绕组  0.4kV

高压绕组  300kV

额定容量:低压绕组  25kVA

高压绕组  25kVA

额定电流:低压绕组 62.5A

高压绕组   83mA

短路阻抗:≤10

测量绕组电压比:10001

波形畸变率:    3%

2  接触式调压器

型号:TEDGC –50/0.38/042

相数:单相

频率:50Hz

额定容量:50kVA

额定输入电压:0.38kV

额定输入电流:131.6A

额定输出电压:00.42kV

额定输出电流:119A

波形畸变率:<3%

起始电压:≤1

运行时间:1.1倍额定电压运行1分钟,额定电压和额定电流下可连续运行30分钟    

3.KZT-50控制装置    

型号:KZT-50

1功能:

1.1表计精度:0.5(高压测量部分)

1.2设有过流过压保护

1.3设有耐压计时

1.4采用同步交流电机驱动调压器调压,并设有上下保护和零压分闸保护功能。

1.5控制台设有试验室安全门保护.

1.6设有零压合闸,试品击穿自动回零功能

1.7设有耐压记时元件,到耐压时间调压器自动降至零位

1.8指示:

(1)高压输出电压表, 精度0.5

2)高压输出电流表, 精度0.5

(3)调压器输出电压表, 精度0.5

(4)调压器输出电流表, 精度0.5

(5)设有电源合闸指示

(6)设有调压器复零指示

(7)配有控制测量线一套(长度由用户定,但*长不得超过25米)

**章   产品概述:

该装置主要针对10kV、35kV110kV220kV、变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造。电抗器采用多只分开设计,既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求,又能满足低电压的交流耐压试验要求,具有较宽的适用范围,是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

串联谐振在电力系统中应用的优点:

1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q

2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减少,一般为普通试验装置的1/10-1/30

3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

4、防止大的短路电流烧坏故障点。在串联谐振状态,当试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效的找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧坏故障点的忧患。

5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭,且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪络电压前断开电源,这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程,其过程长,而且,不会出现任何恢复过电压。

我公司变频谐振主要功能及其技术特点:

1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐(闪络)等保护功能,过压过流保护值可以根据用户需要整定,试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值,以供试验分析。

2、整个装置单件重量很轻,*大不超过65kg,便于现场使用。

3、装置具有三种工作模式,方便用户根据现场情况灵活选择,提高试验速度。

工作模式为:全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式.

4、能存储和异地打印数据,存入的数据编号是数字,方便的帮助用户识别和查找。

5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定,扫频方向可以向上、向下选择,同时液晶大屏幕显示扫描曲线,方便使用者直观了解是否找到谐振点。

6、采用了DSP平台技术,可以方便的根据用户需要增减功能和升级,也使得人机交换界面更为人性化。

第二章  变频串联谐振试验装置主要技术参数

(一)变频串联谐振试验装置技术指标

1.输出电压波形畸变率:<1.0

2. 允许连续工作时间:额定条件下一次性工作15分钟。

3.装置自身品质因数:Q>50

4.电缆和发电机试验时满负荷下品质因数:Q>30(与负载相关)

5.主变压器和线路试验满负荷时品质因数:Q>30(与负载相关)

6.输入电源:三相380V或单相220V,当电源为380V时,可做额定负载试验;当电源为220V时,只可做1/2负载试验。

7.频率调节范围:20Hz300Hz

8.系统测量精度:1.5

9.装置具有过压、过流、零位启动、闪络保护等保护功能

(二)设备遵循标准    

GB50150-2006  《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL/T849.6-2004  《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分:高压谐振试验装置》

JB/T9641-1999            《试验变压器》

GB10229                    《电抗器》

GB/T.311-1997            《高压输变电设备的绝缘与配合》

DL/T846-2004              《高电压测试设备通用技术条件》GB4793-1984                《电子测量仪器安全要求》

GB2900                     《电工名词术语》

GB4208                   《外壳防护等级》

GB191                     《包装贮运标志》

GB/T16927-1997           《高电压试验技术》

(三)设备主要配置及技术参数说明:

1.变频电源(一台):

1.1技术参数

1.1.1额定功率:5.5-500kW

1.1.2输入电压:三相 380V±5% 或单相220V±5% 4565Hz,当电源为380V时,可做额定负载试验;当电源为220V时,只可做1/2负载试验。

1.1.3输出电压:0400V可调

1.1.4输出电压频率:20300Hz 

1.1.5频率调节:0.1Hz步进可调

1.1.6频率不稳定度:0.02%

1.1.7输出电流:131250A

1.2 性能特点:

1.2.1放置方式:变频电源的放置为纵向和横向,特别适合现场操作及观察。

1.2.2防震保护:内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱,可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性。

1.2.3参数显示:触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统。

可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容,电感,频率互换计算、参数查询等还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性。

1.2.4参数设置:大屏幕触摸液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置。可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择。

1.2.5试验模式:触摸屏和外接鼠标操作,有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐(含手动、自动)、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等。

1.2.6 保护功能及其信息提示:具备高压过压保护、低压过流、过流保护,以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能。

1.2.7数据存储功能:试验结果保存、打印、上传、回查等。

a、试验结果:手动或自动试验完毕后,在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数,当试验发生中断时,可提示中断状态。可将参数保存在存储器中,该存储器为非易失存储器,可保存50次试验记录。

b、数据查询:可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。同时具有USB接口,可将数据输出打印或利用设备所携带打 印机打印。

1.2.8自动稳压功能:系统根据设定的试验电压或手动升压结果,自动跟踪并维持稳定的试验电压,电压稳定度可达1.5%

1.2.9 调频范围及频率分辨率均可设定:调频范围可设为20300Hz45100Hz50Hz、按需设置,可加快调谐过程;频率分辨率根据需要,可预设为0.1Hz0.05Hz0.02Hz、或0.01Hz,在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡。频率调节分为粗调和细调,并可自动寻找试验谐振点,保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移。

2. 高压电抗器

2.1 技术参数

2.1.1额定工作电压:0-1000kV

2.1.2额定工作电流:1-10A

2.1.3额定电感量:30-600H

2.1.4连续工作时间:15min

2.1.5温    升:小于60

2.1.6工作频率:20~300Hz

2.2 性能特点

2.2.1电抗器的设计采用铁芯式结构,漆包导线绕组,干式或油浸式自冷。电抗器可以自由方便叠装及吊装。环氧树脂绝缘筒外壳,具有足够的电气、机械强度、必要的散热能力以及油热胀冷缩的裕度。电抗器外壳自带底座,与另一节电抗器上端采用。外壳喷涂橘红色绝缘漆。

2.2.2电抗器外壳自带底座,与另一节电抗器上端采用采用卡槽结合,方便现场使用。

3. 激励变压器(一台):                                    

3.1 技术参数

3.1.1额定容量:3.5-500kVA

3.1.2输入电压:当容量在5.5-20kW输入是200V/400V

当容量在20-500kW输入是400V

3.1 性能特点

3.2.1冷却方式:铁箱式结构,绝缘耐热等级为B级。

3.2.2冷却方式:油浸全封闭式,绝缘耐热等级为A级。

3.2.3高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层,既作为励磁变压器,又是隔离变压器。

4. 电容分压器(一台)

4.1 技术参数

4.1.1自身电容量:300-5000pF

4.1.4额定电压:10-1000kV

4.1.2工作频率:20300Hz

4.1.3不确定度:1.0%

4.2 性能特点

4.2.1额定电压下可连续运行60min

4.2.2在20300Hz范围内,其精度和稳定度保持要求不变。

4.2.3在20℃、0.40.5UN下介损值:≤0.0025

4.2.4分压比误差:有效值时≤1.0%,峰值时≤1.5%

4.2.5高、低压臂的电容采用*的介质结构,温度系数小,角位移小,在20~300H内分压比不变。

4.2.6电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。

5.测试线及附件壹套:

1)内部连接线一套

2)附件

3)相关资料

第三章   变频串联谐振试验装置设备应用

(一)交联乙烯电缆的交流耐压

2、电缆耐压时电抗器选用说明

1)上述配置是按照*长电缆计算出的配置方案;

2)对短电缆试验时,为了达到谐振,一般将全部电抗器串联(全部电抗器串联时,与自身分压器的电容量可以谐振);

 

(二)变压器、开关等的交流耐压试验

(三)火力发电机的交流耐压试验

第四章 变频电源详细使用介绍

4.1.设备基本说明

4.1.1.电源:

380V的三根火线或220V直接与调频电源的“输入”连接。

 

4.1.2.操作面板说明:

电源开关:负责变频电源部分的电源供给。

高压指示:变频电源启动指示,。

复位:负载失谐、变频源过热以及其它保护动作后的故障复位。

急停:发生紧急情况的应急中断按键。

分压器信号:用于接入分压器低压臂,*大电压100V,输入阻抗10M

接地:用于系统安全接地。

鼠标接口:用于接入鼠标代替触摸操作以及储存资料导出。

液晶显示器:用于系统各参数、波形、菜单等的显示。

输入:电源接入,三相 380V±5% 或单相220V±5% 4565Hz,当电源为380V时,接A,B,C三相,可做额定负载试验;当电源为220V时,接A,C二相,只可做1/2负载试验。

输出:变频电源输出至激励变压器输入。

4.1.3.接通电源

变频电源操作箱在上电后合上“电源开关”,液晶屏点亮显示。

注意:仪器两侧开孔处的风扇在运行则表示表示仪器内部功率器件正常工作。否则表示仪器内部过热或上次试验时没有复位。此时应该切断电源,将仪器置于通风处静置1小时左右,待内部适当降低温度后再启动电源。

当风扇经常性的不启动时,建议立即与厂家联系。

当设备出现不可恢复性故障时,请不要自行拆卸仪器。

4.2.0触摸屏显示器

变频电源的控制屏幕为全触摸屏,你只需要在屏幕上要操作的位置轻轻点击,即可以进行操作。

4.2.1.开机后,显示界面如图2所示。

4.2.2.试验参数配置:在每次试验前必须正确设置当次试验的各种

参数!点击“参数配置”后,显示界面如图3所示。

起始频率:选择自动调谐时的启动频率,下限频率*高为20Hz,上限频率*低为200Hz

终止频率:选择自动调谐时的结尾频率,下限频率*高为100Hz,上限频率*低为300Hz

1.设置"起始频率"不可高于"终止频率"。

2.当**次试验时建议采用30Hz300Hz进行扫描。

3.当已经知道大概频率范围时,可以选定在适当的频率段扫描,以减少试验时间。

起始电压:设置调谐时输入电压的初此值。

1.  对Q值较低的试品如发电机、电动机、架空母线,初此值设定为5070V

2.  对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、GIS等,初此值设定为3050V

**阶段试验电压:设置试验电压的**阶段值。

**阶段试验时间:设置**阶段试验电压的耐压时间。

第二阶段试验电压:设置试验电压的第二阶段值。

第二阶段试验时间:设置第二阶段试验电压的耐压时间。

第三阶段试验电压:设置试验电压的第三阶段值。

第三阶段试验时间:设置第三阶段试验电压的耐压时间。

我们的电压跟踪系统具备自动校核较大电压波动的功能,但电网电压的波动幅度较小,由此而引起的高压电压的波动也在仪器的捕捉范围内,因此,我们强烈建议你在设置试验电压时,将“试验电压”的数值设定为比要施加的试验电压低2Ue

如果没有阶段性耐压试验时,只需设置一个阶段试验电压值和相应的试验时间,其它阶段试验电压和试验时间设为0

分压器变比:电容分压器的变比值,如分压器变比为10001,“分压器变比”设置为1000;如分压器变比为20001“分压器变比”设置为2000

过压保护:设置试验电压的极限值,电压超过时自动终止试验,一般比试验电压高10%

过流保护:设置低压输出电流的*高值。

在不知道实际试验电流的情况下,一般将其设置成装置额定电流。

闪络保护:设置击穿电压的误差值,且当闪络后液晶显示屏须重新启动

ENT确认键。

10:数字键:选择需要设置的数值。

ESC返回键。

帮助:提供设置“试验参数”时的注意事项。

点击“帮助”后,显示界面如图4所示

自动试验:当“参数配置”设置完时,点击“自动试验”,进入“自动试验”界面,显示界面如图6所示。 

点击“开始试验”,系统自动寻找谐振点,右下角提示“正在调谐,如有异常情况,请点击“降压停机””;蓝代表电压曲线,显示界面如图7所示

找到谐振点后,系统自动升压,右下角提示“正在调压,如有异常情况,请点击“降压停机””;显示界面如图8所示。

U谐振电压升到试验的耐压值时,系统自动耐压计时,右下角提示“正在计时,如有异常情况,请点击“降压停机””; 显示界面如图9所示。

当时间到设置时的耐压时间时,系统自动降压,右下角提示“正在降压,如有异常情况,请点击“降压停机””; 显示界面如图10所示。

U谐振电压降压0时,右下角提示“试验完成,如想查询试验记录,请点击“资料查询””; 显示界面如图11所示。

手动试验:当“试验参数”设置完时,点击“手动试验”,进入“手动试验”界面,显示界面如图12所示。

点击“开始试验”,如想自动找谐振点,点击“调谐”,系统自动寻找谐振点,蓝线代表电压曲线,显示界面如图13所示。

如不想自动找谐振点,先点击“升电压”,将“U低压”升到10V,再点击“升频率”来找谐振点,找到谐振点后,点击“升电压”, 显示界面如图14所示。

U谐振电压升到设置时的耐压值,点击“耐压计时”,系统开始计时。显示界面如图15所示。

当“耐压时间”到时,点击“降压停机”,系统自动降压,显示界面如图16所示。

U谐振电压降压0时,试验完成,如想查询试验记录,请点击“资料查询”; 显示界面如图17所示。

选择“记录序号”,导出并打开文件,查询资料。如图18

如在试验过程中遇到紧急情况时,点击“紧急停机”,“紧急停机”后,点击“故障复位”,在手动升压和手动调频时,可根据试验情况选择电压步进调节和频率步进调节。

参数计算:计算电感,电容,频率的参数,点击“参数计算”,显示界面如图19所示。

插入U盘,点击“备份”即可以把当页试验记录输入到U

 

第五章 常见故障排除

5.1通用注意事项

1.本试验设备应由高压试验专业人员使用,使用前应仔细阅读使用说明书,并经反复操作训练。

2.操作人员应不少于2人。使用时应严格遵守本单位有关高压试验的安全作业规程。

3.为了保证试验的安全正确,除必须熟悉本产品说明书外,还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。

4.各联接线不能接错,否则可导致试验装置损坏

5.本装置使用时,输出的是高电压或超高电压,必须可靠接地,注意操作安全。

 

5.2常见故障原因及排除

1.风扇不能启动:

1)急停、故障保护、失谐保护后,没有按“故障复位”;

2)内部温度过高,功率元件热保护;

排除方法:关断仪器电源,将仪器静置30分钟左右,重新开启电源,按仪器面板上的“复位”键,再启动仪器。

如果依然不能启动风扇,请和厂家联系,不可拆卸仪器!

2.自动调谐不能完成,找不到谐振点:

现象:调谐曲线完全是一条直线,调谐完成后仪器提示没有谐振

原因:回路接地不好,试验回路接线错误,装置某一仪器开路

排除方法:

1检查接地装置可靠,接地连接线是否有断开点;

2)检查励磁变压器的高低压线圈的通断;(低压绕组阻值;高压绕组阻值每个输出端对高压尾)

3)检查每一只电抗器的通断;(每个绕组阻值)

4)检查分压器的信号线的通断;(高、低压电容量)

5)检查分压器的高低压电容臂的通断;(1孔对芯,2孔对外壳分别导通;1孔对2孔断开)

6)装置自身升压时没有谐振点,还需要检查补偿电容器的通断;

如果所有部件正常,依然没有谐振点,请和厂家联系,不可拆卸仪器!

不能升压到试验电压

现象:

1调谐曲线是一条直线,有较低的尖峰;

2)试验时一次电压较高,高压却较低,甚至在没有升到试验电压时,一次电压已经到达额定电压,回路自动降压;

原因:

1电抗器与试品电容量不匹配,没有准确找到谐振点;

2)试品损耗较高,系统Q值太低;

3)励磁变压器高压输出电压较低;

4)高压连接线过长或没有采用高压放晕线

排除方法:

1将补偿电容器并接入试验回路,加大回路电容量;

2)尽可能将多只电抗器串联,提高回路电感量;

3)提高励磁变压器的输出电压;

4)干燥处理被试品,提高被试品的绝缘强度,减少回路的有功损耗;

5) 一般在设备较高电压输出时,采用高压放晕线,或将普通高压输出线改为较短的连线,一般不超过5米。

如果全部处理完后,依然不能解决问题,请和厂家联系,不可拆卸仪器!

 

第六章 相关资料

6.1相关省份电缆试验规程

6.2谐振装置容量选择

试验电流: I=2πfCU×10-3 (A)

频率的选择(HZ)

1、发电机―――50HZ,取50HZ

2、变压器―――45~65HZ,取50HZ

3、GIS、开关、母线―――30~300HZ,取45HZ

4、电力电缆:30~300HZ,取35HZ

电压的选择(kV)

按照规程要求,确定*高试验电压。

电容量的选择(uf)

根据被试品*大电容量确定

装置*大容量:P=UI×1.25 (kVA)

功能介绍

一、产品介绍:
是迎合工业级电力行业方案和IT时代的快速发展,将原来电缆故障测试仪的局限性用工控嵌入式计算机平台系统、网络服务业务、USB通信技术系统化,极大提高了仪器的使用功能和利用价值以及便捷的现场环境操作。特别对于日益增多的地埋电缆故障提供了一套独有多方案的服务方式。整套系统满足中华人民共和国电力行业标准《DL/T849.1~ DL/T849.3-2004》电力设备专用测试仪器通用技术条件,该套设备为国家电网,南方电网的合格供应商产品。该系统测试由系统主机、故障定位仪和电缆路径仪三部分组成,用于电力电缆各类故障的测试,电缆路径、电缆埋设深度的寻测。以及铁路控制电缆和路灯电缆故障的精确测试。

二、产品特性:

◆ 采用工控嵌入式计算机平台系统,全电脑XP系统操作平台,集成化软件测试,并配有电缆故障测试软件。

◆ 采用的USB通信接口,采集信号稳定,主机可自动选择zui低6.25MHz、zui高达100MHz五种采样频率,自适应脉宽,能满足不同长度电缆的测试要求,减少了粗测误差,提高了测试精度。

◆ 软件实现波形可任意压缩、扩展,同屏随机显示两个更接近标准的波形供你准确比较分析,双游标移动可精确到0.15米,提高测试精度,减少误差。

◆ 主机支持主机自带WIFI接收功能,专用3G软件可随时实现专家远程现场实时测试技术服务,专家远程操控用户主机,业务技术配备手机安卓版测试软件,给用户现场测试提供随时随地及时、准确波形分析和交流指导,使您无忧工作(选配)。

◆关键的精确定点仪部分可直接数字显示测试者离故障点距离,采用静噪技术,是国内同类定点技术的又一次创新,为快速准确查找电缆故障,减少停电损失提供了有力保障。

◆ 高压放电部分,国内全新的8.4kg高频高压电源替换65kg试验变压器和操作箱,适用范围广,真正综合轻便化,国内。

 

三、技术指标:

1、可测试各种35KV以下不同电压等级、不同截面、不同介质及各种材质的电力电缆的各类故障,包括:开路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻闪络性故障。

2、可测试铁路通信控制电缆、路灯电缆的各类故障。
3、可测量长度已知的任何电缆中电波传播的速度。
4、可测试电力电缆埋设路径及埋设深度。
显示方式:12.1英寸工业级液晶屏(XP操作平台)   存储空间:固定8G
测试方法:低压脉冲法、冲闪电流法、直闪电流法

操作方式:触控鼠标操作

测试距离:不小于60km                      zui短测试距离(盲区):0-5米或无盲区

精确定点误差:±0.2m                      测试误差:系统误差小于±1%

分辨率:V/fm;V为传波速度m/μs;软件游标0.10米。
采样频率: 6.25MHz、12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz

电源与功耗:  AC 220V±10% 不大于15W   DC 12V(7AH) 不大于20W
待机时间:可连续使用6小时左右。          主机重量:7kg

外形尺寸:180mm×300mm×400mm              温度-20℃~﹢40℃,相对湿度80%。


四、路径仪技术指标

信号频率:15KHz正弦波                           输出功率:Pomax≥100W
输出阻抗:Zo=Zc(电缆特性阻率)                   震荡方式:断续
主机重量:9.8kg                                 环境温度:-10℃~+40℃
外形尺寸:180mm×300mm×400mm                   相对湿度:RH≤85%(25℃)

 

五、测试仪面板

 

面板示意图如图2所示,请注意根据测试要求选择对应的输出口及开关。

1、电源适配器充电插座:本仪器使用50Hz、220V交流适配器变12V电源供电,电池充满,需6小时。

2、仪器指示灯:

电源指示:单色二极管,开机正常工作时时红灯亮。

欠压指示:红色二极管,欠压时红灯亮,同时报警声响。如主机显示欠压,请你先关机后插入220V的适配器充电,等30秒后开机使用。

脉冲指示:绿色二极管,开机后绿灯亮,工作状态在脉冲法测试状态。

闪冲指示:红色二极管,在工作状态栏,选择闪络测试法,点采样键,红灯亮。

3、输出插座:仪器使用BNC-50KY(Q9)插座,用于测试电缆故障的信号输出。

4、输出振幅:用于调节输入、输出脉冲幅度大小。使用时应根据屏幕显示波形进行调节。调节过小时,脉冲反射很小,甚至无法采样,如图3。调节过大时,反射脉冲相连与基线无交点甚至基准线会变成斜线,如图4。一般采样前,输入振幅旋钮旋转1/3左右,然后根据采样波形大小再进行调节,重新采样。

5、程序开关:打开该开关即启动主机进入工作界面,请按Windows XP系统提示关机。为了保证程序正常运行,禁止用该开关直接关机。

6、显示屏:仪器用12.1大屏幕液晶显示屏,严禁用手过压非触摸系统,用右下的触控鼠标操作。此显示屏上严禁放置重物或挤压。

7、复位键:测试主板程序刷新复位键。每次开机后按此键,脉冲指示灯闪灭一次,测试程序即进入工作状态。在测试过程中有端口错误提示时,请退出测试程序,按复位键刷新程序后,在重新进入测试程序。

8、USB接口: 可与该机连接同时操作,能将测试波形及测试数据利用计算机进行处理,存贮,学习分析波形、打印。可用移动上网卡接发邮件,为你现场提供网上服务。

9、触控鼠标:和一般笔记本电脑鼠标一样,用于操作整个系统。

 

一、电缆测试主机

1、打开程序开关,在桌面打开电缆测试软件,您在使用时,厂家已安装在主机上,你可直接使用。

2、双击桌面电缆测试系统,屏幕显示主控界面如下图。测试故障请按“电缆故障测试”键,需退出,请按“退出系统”键。

3、关机请按电脑操作方式,zui后关掉“程序开关”电源。建议本机在使用中不要电源,或频繁开关机。

4、如主机显示欠压,请你先关机后插入220V充电,等30秒后开机使用。

 

二、测试系统控制面板介绍

按“电缆故障测试”键,系统进入测试面板,测试面板可分为四部分:菜单栏、状态栏、图形显示区、功能键区。

 

(1)、菜单栏

菜单栏包括二个菜单:

“数据管理”菜单:包括,“存储”,“读取”,“测试报告”“退出”四个菜单项。

选择“测试报告”可将屏幕显示内容形成一个“电缆故障测试报告”格式,选择“打印”或“取消”键来完成你所要的工作;选“存储”可将测试的波形和数据存储于电脑的硬盘或者软盘中,作为资料保存;选“读取”可调出以前测试时存在磁盘内的波形;选“退出”可退出该测试软件。

 

(2)、工作状态栏

工作状态栏里显示个五方面的信息:依次显示在屏幕的右侧,“测试方式”,“电波速度”;“操作人员”“测试地点”“测试时间”。在测试时以上数据都会根据你的测试选择自动链接并显示出来。若是测速度,“电波速度”则不显示介质信息; “操作人员”、“测试地点”栏需要你输入相关数据,“测试时间”自动认可计算机时间。

(3)、图形显示区

图形显示区用来显示采样所得的波形,本软件采用特殊技术,在测试时会同时显示两个波形,你可以连续采出更标准的波形,并同屏对比,或点击显屏中央线右侧上、下点头单独全屏分析,以便对波形进行详细分析处理,减少误差。蓝色游标线为起始定位游标,绿色游标为故障卡位游标,鼠标移至游标线上即可随意拖动。并在二者游标间的小格内直接显示故障距离。

(4)、功能键区

功能键区显示在屏幕的下方。由8个按键组成,每个键执行一定的功能,这8个功能键的作用如下:

◆“测试选择”键:在系统测试时采用,点击会弹出一个窗口:根据所测电缆点击选择“测试方式”、“范围及采样频率”、“介质选择”后点击“确定”键。

窗口菜单:包括二个子菜单:“测故障”“测速度”、,选择每一菜单项就对应一种测试方式。选择“测速度”时你需输入电缆的长度。

“工作方法”菜单:包括三个子菜单:“低压脉冲”,“冲闪电流法”,“直闪电流法”。

“采样频率”对应以下五种:你只需选择与被测电缆的大概长度对应的一项,同时你也就选择了对应采样频率,这样采样自动适应脉宽,所得波形更标准,拐点更明确。

 

可选大概长度范围有:

●5m<L<615 m     采样频率100MHz

●615m<L<1229 m      采样频率50MHz

●1229m<L<2458 m     采样频率25MHz

●2458<L<4915 m      采样频率10MHz

●4915m<L<50000m     采样频率6.25MHz

“介质选择”菜单包括:

●油浸纸型:V=160m/μS

●不滴流型:V=144m/μS

●交联乙烯:V=172m/μS

●聚氯乙烯:V=184m/μS

●自选介质V=***m/μS

五个菜单项,选择其中一个菜单项就等于选择一种速度。可根据用户特殊电缆添加介质。如你所测的电缆电波速度不在以上四种内,请你输入自选介质的电波速度。

输入时请点击测试软件界面左下方的#小键盘(本机出厂时已给你设定好了),输入你所选择的电波速度。

◆“采样”键:在系统测试时采用此键,每按动一次“采样”键,系统便采集一次数据,并可以在图形显示区绘出波形图,依次显示在上、下两个显屏上。

◆“扩展”键,采用压缩波形计算距离时误差较大,按此键可将显示的波形扩展状态,显示波形的全貌,这样卡拐点是更精确,误差更小。每点击一次波形扩展一倍,可连续扩展五次,直到你感觉卡位合适为至。

◆“压缩”键,按此键可将显示扩展状态的波形压缩,直到你感觉卡位合适为止。

◆“定位”键,在分析波形卡位时,将蓝色游标线移到所选波形的起点位置,按“定位”键。再次移动绿色游标线至你选的拐点处,故障距离则自动显示出来。

◆“归位”键,在分析波形卡位时,当你对上次操作或对游标线所卡的位置不准确或不满意时,按“归位”键,两个游标线自动回到初始位置,你便可以重新找你认为更准确的拐点。

◆“卷屏”键,在分析波形卡位时,当你想卡的多个波形不在显屏中部时,你可按“卷屏”键,向左、右移动整个波形,找出更为理想的多个波形中波形拐点更明显的点来。

◆“微调”键,在分析波形卡位时,你用鼠标拖动游标线时,可能一次没有卡在你选择的位置拐点处,用“微调”键可帮助你对蓝、绿色游标线进行精确移动,直到你认为更准确的拐点处。大大减少了卡位时人为的误差,为第二步精确定点提供了更为准确的距离。

◆ “Exit” 键,分析处理波形结束退出键,退出测试软件。

 

为顺利快速的解决电缆故障,测试电力电缆故障请遵循以下步骤:

一、分析电缆故障性质,了解故障电缆的类型;

不同性质的电缆故障要用不同的方法测试,而不同介质的电缆则有不同的测试速 度。不同耐压等级的电缆则有不同的耐压要求。而被测试电缆的接头位置及zui近是否在电缆上方施过工。这些在测试前都必须做到心中有数。

二、 用电缆仪主机的低压脉冲法测试电缆长度、校对电缆的电波传输速度;

测试电缆全长可以让我们更加了解故障电缆的具体情况,可以判断是高阻还是低阻  故障,可以判断固有的电波速度是否准确(准确的电波传输速度是提高测试精度的保证。当速度不准确时,可反算速度。)。这些都可以用低压脉冲测试法来解决。

三、选择合适的测试方法,用电缆仪主机进行电缆故障粗测;

对不同电缆故障要用不同的方法,低阻故障(开路、短路等)要用低压脉冲法测试;而高阻故障(泄漏、闪络等)则要用闪络法方法测试。选定方法后测出电缆故障的大致位置。选择合适的测试方法,用测试仪主机对电缆进行故障距离粗测。低阻故障用低压脉冲法测量,高阻故障用高压闪络法测量。

注:表中Zo为电缆的特性阻抗值,电力电缆阻抗一般为10—40W之间。

低压脉冲法测试比较简单,直接测试。而高压闪络法测量则需要注意接线及所加直流电压的高低。10KV油禁纸电缆和交联乙烯电缆的zui高耐压分别为50KV和35KV,一般不得超过电缆的zui高耐压,高压设备的地线必须与被测电缆的铅包接地良好连接。

四、用路径仪探测埋地电缆的走向;

精确定点前首先必须知道电缆的路径,若已知路径可省去此步骤。

五、用定点仪对故障点精确定位;

按定点放电方式接好高压设备,根据电缆的性质及电缆的耐压等级来决定升压程度。对电缆故障点进行精确定位,zui后确定在1米范围内。

 

一、电缆故障测试原理

本仪器采用时域反射(TDR)原理,对被测电缆发射一系列电脉冲,并接收电缆中因阻抗变化引起的反射脉冲,再根据电波在电缆中的传播速度和两次反射波的特征拐点代表的时间,可测出故障点到测试端的距离为:

S=VT/2

式中:S代表故障点到测试端的距离

V代表电波在电缆中的传播速度

T代表电波在电缆中来回传播所需要的时间

这样,在V已知和T已经测出的情况下,就可计算出故障点距测试端的距离S。这一切只需稍加人工干预,就可由计算机自动完成,测试故障迅速准确。

本测试系统故障测试有低压脉冲法、直闪电流法、冲闪电流法三种基本方式。

二、低压脉冲方式

低压脉冲用于测试电缆中电波传播的速度、电缆全长、低阻故障(故障相电阻值低于1K)和开路故障及短路故障。

脉冲测试的基本原理

测量电缆故障时,电缆可视为一条均匀分布的传输线,根据传输线理论,在电缆一

端加上脉冲电压,该脉冲按一定的速度(决定于电缆介质的介电常数和导磁系数)沿线向远端传输,当脉冲遇到故障点(或阻抗不均匀点)就会产生反射,且闪测仪记录下发送脉冲和反射脉冲之间的传输时间△T,则可按已知的传输速度V来计算出故障点的距离Lx,Lx=V•△T/2,如图8所示:测全长则可利用终端反射脉冲:L=V•T/2

同样已知全长可测出传输速度:V=2L/T

测试时,在电缆故障相上加上低压脉冲,该脉冲沿电缆传播直到阻抗失配的地方,如中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等等,在这些点上都会引起电波的反射,反射脉冲回到电缆测试端时被测试仪接收。测试仪可以适时显示这一变化过程。

根据电缆的测试波形我们可以判断故障的性质,当发射脉冲与反射脉冲同相时,表示是断路故障或终端头开路。当发射脉冲与反射脉冲反相时,则是短路接地或低阻故障。

凡是电缆故障点绝缘电阻下降到该电缆的特性阻抗,甚至电流电阻为零的故障均称为低阻故障或短路故障(注:这个概念是从采用低压脉冲反射法的角度,考虑到阻抗不同对反射脉冲的极性变化的影响而定义的)。

凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽与正常电缆的绝缘电阻值相同,但电压却不能馈至用户端的故障均称为开路(断路)故障。

电缆的故障相(或被测相)与地线分别接到测试系统的输入线(输入线的另一端与测试系统Q9连接),将测试系统的“USB接口”与笔记本电脑的USB口连接,打开桌面测试软件,即可测试。

●测速度

对于有些电缆,电波传播的速度未知,必须通过测试来确定。但测试前必须知道电缆的全长。

在“工作方式”菜单选择“测速度”、“低压脉冲”,根据电缆的大概长度,选择适应的范围,键入电缆全长,输入时请点击测试软件界面左下脚小任务栏的#小键盘(本机出厂时已给你设定好了),输入你所选择的电缆长度。

然后按“确定”键,再按“采样”键,配合调整“卷屏”键和“幅度”旋纽,使信号的幅度和波形、基线处于便于观察的位置。

如果无波形显示或反射波形过小,将输入振幅电位器旋大(注意:请微调),重新采样。

如果采样时死机,即提示端口错误,请“Exit” 键,退出测试软件,按主机“复位键”,重新进入测试软件,重新采样。

移动蓝色游标线至低压脉冲的上升沿,如果认为拖动鼠标放的游标线不到位,按“微调”键的左、右调节,直到合适处,再按“定位”键,再移动绿色游标线至反射脉冲的前沿,如果认为拖动鼠标放的游标线不到位,按“微调”键的左、右调节,直到合适处,屏幕下方测试结果区速度值即为此种电缆中电波的传播速度值。

如果你对本次卡为起点、终点选择的拐点都不满意,你可用“位归”键后,蓝、绿色游标线将自动回到初始位置,这样你可以重新卡位。

● 测故障

测故障时工作状态菜单选择“测故障”,在“工作方式”菜单选择“低压脉冲”,并选择适当电缆概长度范围,按“确定”键,在按“采样”键后,屏幕下方测试结果区即显示故障波形。

 

开路故障的反射信号与发送脉冲极性相同,短路故障的反射信号与发送脉冲极性相反。确定光标时,对终端开路电缆以脉冲上升沿与基线交点为准定光标起点、终点。

注:由于测电缆全长时的接线及波形与测开路故障时完全相同,所以设计时未单独列出测全长菜单。

低压脉冲测试开路故障(电缆全长)和短路故障的波形如下。

● 测全长与测故障一样

三、冲闪方式

电力电缆的高阻故障(高阻故障:故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障为高阻故障)几乎占全部故障率的90%以上。冲闪方式用于测试高阻泄漏性故障及高阻闪络性故障,大部分电缆高阻故障都可以使用冲闪方式测试。依据故障性质又分为冲击高压闪络法(冲闪法)和直流高压闪络法(直闪法),下面分别介绍。

冲闪方式测试故障,一般采用电流取样法。因电流取样接线简单,安全性高,波形易于识别,因此推荐使用电流取样。根据接线图连接完毕后,再用速度键选择传输速度或重新键入速度值。将输入振幅旋钮旋至1/3左右(注意:请微调),然后按采样键,仪器进入等待采样状态。

调整球隙(若放电,放电球隙清脆响亮,操作箱电流大于10A-15A否则视为未放电,请重新调整球隙,提高冲闪电压),输入振幅旋钮后,然后通电对故障电缆升压,电压升到一定值,故障点发生闪络放电,仪器记录下波形。根据波形大小可重新调整输入振幅,重复采样,直到采到相对标准的波形。冲闪测试波形如下图所示。

如果采样时死机,请即提示端口错误,退出测试软件,按主机“复位键”,重新进入测试软件,重新采样。

注意:调整球隙一般1mm大约代表3KV,请根据被测电缆电压等级适当调整。

波形特点:发射脉冲为正脉冲,反射脉冲也为正脉冲但前沿有负反冲。因故障性质等原因,负反冲大小有差别,但远小于正脉冲的幅值。

定光标时,蓝色游标线选择在正脉冲上升沿与基线交点处,如果认为拖动鼠标放的游标线不到位,按“微调”键的左、右调节,直到合适处,再按“定位”键,绿色游标线选择在负反冲下降沿与基线交点处,如果认为拖动鼠标放的游标线不到位,按“微调”键的左、右调节,直到合适处,屏幕下方测试结果区显示故障距离即为主机粗测距离。

如无负脉冲出现,就将终点光标定在反射脉冲的上升沿与基线的交点处,屏幕下方测试结果区故障显示距离因此将增加10%左右。你只需将显示故障距离减掉10%左右即可精确定点。

如果你对本次卡为起点、终点选择的拐点都不满意,你可用“归位”键后,蓝、绿色游标线将自动回到初始位置,这样你可以重新卡位,得到更确切粗测故障距离。

实测波形及接线图如下:

图中:T1、  为3KVA/0.22KV调压器

T2、  为3KVA/50KV交直流高压变压器

D、   为高压整流硅堆,大于150KV/0.2A

C 、  为高压脉冲电容,容量1∽2μF,耐压小于40KV

V 、  为电压表

B、   为电流取样器(配套附件)

以上设备除电流取样器B之外,其余为外配设备。(注意必须将高压放电棒与高压地线连接好方可试验)

现场实物接线图如图所示:

 

四、直闪方式

直闪法适用于测量高阻闪络性故障。实际测试时,其操作方法和接线图与冲闪法基本相同(无球隙)。直闪法也分电压取样及电流取样两种方式。我们推荐使用电流取样方式。

直闪法电流取样波形特点与冲闪法相同,定光标方式也相同,因此,叙述从略,使用时可参照冲闪方式。用直闪法时一定要注意监视高压电流,以防电流过大而烧坏高压变压器。

高压闪络测试波形:

(1)     故障在测试始端的波形

(a)距离很近                             (b)距离较近

(2)     故障在中间段的波形

(a)距离较近                             (b)距离较远

 

(3)     故障在测试终端的波形

(a)电缆较短时                                                         (b)电缆较长时

 
 

(4)     闪络法测试波形的变化规律图

下图是我们根据闪络测试法的波形而绘制的变化规律图,只要仔细观查分析就可看出它们中的变化规律。希望使用者一定要掌握标准波形以及它们在不同区间的变化规律。

五、高压闪络测试注意事项

高压闪络测试时,由于工作电压极高,稍有不慎就会对人身及设备造成损失,因此操作中应注意以下几点:

1、    高压闪络测试时,高压试验设备应由专业人员操作,仪器接线,调整时应断电并彻底放电。

2、    高压试验设备电源与测试仪工作电源分开使用,测试仪连线应远离高压线。冲闪法时,电脑应断掉外接电源及鼠标。

3、    高压尾、操作箱接接地端必须可靠与电缆铠装及大地相连,以确保测试成功及设备、人身安全。

4、    从测试仪安全考虑,闪络测试时工作菜单一定要选择在冲闪或直闪状态,如果错误选择脉冲状态进行高压闪络测试,将可能损坏测试仪内部低压脉冲电路。

5、    测试前,应先对故障电缆加压放电,确保各连接线点无放电现象,所加电压已使故障点发生闪络放电,然后开始投入仪器测试。

6、在有易燃物品的环境中利用高压测试时,应有保护措施。

 

 

 

一、电流取样器:

高压闪络测试时,电流取样器红、黑接线柱与测试线红、黑夹子对应连接,并将电流取样器平行放置于电容器接地线3-5cm处。如信号强可移远些,信号弱可移近些。以采集到较好的波形为标准。

二、连接电缆:

仪器配套连接电缆一条,为闪络测试时使用和低压脉冲测试时使用。如图7所示。

三、精确定点实物接线图:

精确定点是测试电缆故障关键的一步,粗测完后.撤走主机,按以下实物图接线方式,给电缆连续加冲击高压使故障点连续放电,频率大概放在3~4秒/次。带上声磁数显同步定点仪走到粗测距离的前后10米处仔细听故障点的放电声,听出声音zui大点下方即为电缆故障点。

第六节  声磁数显同步定点仪介绍

一、用途:

本产品用于埋地电绝缘故障点的快速、精确定位及电缆埋设路径和埋设深度的准确探测。

二、主要特点:

1、用特殊结构的声波振动传感器及低噪声专用器件作前置放大,大大提高了仪器定点和路径探测的灵敏度。在信号处理技术上,用数字显示故障点与传感探头间的距离,极大地消除了定点时的盲目性。

2、缆沟内架空的故障电缆,过去定点时,全电缆的振动声使任何定点仪束手无策,无法判定封闭性故障的具体位置。如今,只要将本仪器传感器探头接触故障电缆或近旁的电缆上,便可精确显示故障距离及方向,毫不费力地快速确定故障位置。

3、工频自适应对消理论及高工频陷波技术,大大加强了在强工频电场环境中对50Hz工频信号的抑制及抗干扰能力,缩小了定点盲区。在仪器功能上,利用声电同步接收显示技术,有效地克服了定点现场环境噪音干扰造成的定点困难问题。尤其是故障距离的数字显示省去了操作员对复杂波形的分析判断,在相当程度上替代了闪测仪的粗测距离功能。对于数百米长的故障电缆,一般不用粗测便可实施定点,真正实现了高效、快速、准确。利用15z幅度调制电磁波和幅度检波技术作路径探测和电缆埋设深度测定,避免了原等幅15z信号源时电视机行频对定点仪的干扰。

4、操作极其简便,打开电源开关即可,无须换挡和功能选择。结构紧凑、小巧、模块化,便于携带维修,功能强大。

三、板示意图,如图1所示

1.距离显示屏 2.定点/路径 3.耳机插座 4.音量调节     5.欠压指示

四、主要性能指标:

1.数显距离:zui大500米,zui小0.1米。

2.粗测误差小于10%,定点误差为零。

3.电磁通道增益>110dB (30万倍)。

4.电磁通道接收机灵敏度<5μV。

5.声音通道音频放大器增益<120dB (信噪比4:1时100万倍)。

6.50Hz工频抑制度>40dB (100倍)。

7.声电同步显示监听:即现场定点时,数字屏在冲击高压形成的冲击电磁波作用下,重复计数一次,并显示故障距离或满亮(500.0米)。同时,由高阻耳机监听电缆故障点在冲击放电击穿时火花产生的地震波,以便排除环境杂波干扰。

8.声波传感器探头换成15KHz电磁传感探头时,可作电缆路径和电缆埋设深度的精确探测。

9.电源:6V免维护电瓶  1.2AH。

10.功耗: <120mA (0.7W)

11.工作环境: 湿度80%             温度 -10℃—50℃

五、原理简介:

本仪器由电磁波传感器,声波振动传感器,数据处理器,LED距离显示器及音频放大器五大部分组成。

原理框图如图2所示:

在进行冲击高压放电定点时,电磁传感器接收到由电缆辐射传来的电磁波后,送至数据处理器,经放大整形处理,启动内部的距离换算电路工作。当声音传感器接收到由地下传来的故障点地震波后也送至数据处理器放大整形,产生计数中断信号,让距离显示器显示zui终处理结果 (故障距离数)。并冻结显示数字,提供稳定观察。第二次冲击放电时重复上述过程并刷新上次显示数据。由于电磁波传播速度极快,远高于地表声波传播速度,根据电磁波与声波的传播时间差,利用公式I=TV (I:距离,单位米; T:时间差单位秒; V:声波在地表层或电缆中的传播速度,XXX米/秒),由数据处理电路换算出故障距离来。

音频放大器可放大声音振动传感器拾取的微弱地震波信号,由耳机监听其大小,配合显示屏数据精确定点。

如果地震波太弱,形不成计数中断信号,距离显示器将自动发出中断信号使其满亮显示500.0米。

六、仪器操作使用方法:

1.精确定点:在冲击高压发生器对故障电缆作高压冲击时 (冲击高压幅度要足够高,以保证故障点充分击穿放电), 将声音震动传感器探头放置在电缆路径 (或故障电缆本体) 上方,拨动电源开关,接通电源,定点仪置“定点”挡。一方面通过耳机监听地震波,另一方面观察距离显示屏,还可通过磁表头观察磁信号的强弱。在未听到地震波时 (测听点距故障点太远),每冲击放电一次,距离显示屏计数并刷新一次,每次显示满量500.0米,在电缆上方沿路径不断移动传感探头,直至听到故障点的地震波声音(此时表明距故障点不远了)。当听到的地震波声音足够强时,距离显示屏将显示故障距离数。此时便可将传感器探头直接按数显距离数放在相应处。在该处前后移动探头,找到数显值zui小处,此处即为故障精确位置。且此数显值也是电缆的当地大致埋设深度(此时耳机中声音应是zui大,而且每次听到的声音均与数显的刷新显示同步)。

2.寻测电缆路径:此时在欲测电缆始端加入15KHz调幅路径信号源,在仪器后侧的输入端口插入15KHz探棒,并垂直于地面,定点仪置“路径”档,用耳机监听 15KHz断续波的声音,且观察磁表头磁信号的强弱。当探棒移到电缆正上方时声音zui小,磁表头摆动幅度zui小,探棒下方即为埋设的电缆,当探棒偏离电缆正上方时声音zui大,磁表头摆动幅度zui大。沿埋设方向探出的每个zui小声音点的连线即为该电缆的精确埋设路径。

3.测试电缆埋设深度:在测到电缆的路径时,将探棒头垂直紧贴地面上的声音zui小点使探棒沿电缆路径倾斜45度(此时声音变大),然后再沿电缆路径垂直方向平行移动探棒,同时用耳机监听声音,当再次听到zui小的声音时,探棒在地面上移动的距离即为电缆的埋设深度。

七、注意事项:

1.在有条件的情况下,一般应用闪测仪首先粗测出电缆故障距离,再精确测定电缆埋设路径方向,然后才用此仪器实施定点。按此程序将确保快速准确故障定位。千万不要在路径不明的情况下实施定点。

2.在无闪测仪粗测故障距离的情况下,应先用本仪器精确测定路径后再实施定点。

3.探头及主机属精密仪器,绝不可跌落和碰撞。

4.不要轻易拆卸探头及仪器,以防人为损坏。

八、简单维护修理:

1.定点状态,接通电源,数码显示屏发光正常,“音量调节”电位器调至zui大,耳机略有噪声,但轻敲击声音探头时,耳机无任何反应。可能故障:A探头的输出电缆插头未插到位;B插头内电缆芯线脱焊或折断;C探头电缆有断线;应逐项检查排除。

2.定点状态时,探头灵敏度明显降低,轻敲击探头时,耳机内声音很小。可能故障:由于运输中的野蛮装卸,探头受到强力冲击、跌撞,导致探头内传感器薄片脱落,轻摇探头时会听到探头内有异常撞击声。此时应小心拧开探头的上端盖,用电烙铁焊开探头内小圆盒顶端的两根由小孔内引出的引线,反时针拧开小圆盒,将盒内的传感器薄片重新用环氧树脂或AB胶粘牢。待固化后,按拆卸的反程序焊接安装好即可。

3.定点仪使用数小时后(或久置不用),发现数码管亮度明显下降,耳机中声音明显变弱,一般情况是机内电池电压不足。此时应给电池充电。充电方法是将主机盒从皮套中取出(有的皮套下端留有充电小孔则不必取出)。将充电器插入220V市电,充电器电压选择开关置“6V”或“7.5V”,用万用表检查充电器输出插头,其芯线为“+”,外为“-”,将Φ3.5插头插入定点仪充电孔开始充电。一般充6—10小时即能充足使用。充电时可用万用表电压档在插头外任一小插头上监视充电电压。当监视充电电压到8—8.5V时,即可认为电池以充足可正式投入使用。一般充足电后可连续工作10小时。

 

任何一种仪器设备,在充分了解性能、特点后,方能事半功倍地发挥其功能。该定点仪尽管操作极其简单方便,但在使用时也得根据现场特点,巧妙地使用,才能充分发挥其优势。

从使用说明书中介绍的原理知道,此定点仪靠仪器中的电磁传感器接收到故障电缆在冲击放电时产生的辐射电磁波后开始计数,而在声音传感器接收到故障点放电时产生的地震波后停止计数。电磁波与声音震动波之间的时间差乘以地下声波传播的速度,便是探头至故障点的直线距离(即数字屏显示的数值)。也就是说,只有在冲击闪络之后,探头测听到故障点传来的地震波使计数器停止计数后,所显示的数值才是有效而可信赖的。但是,在现场进行故障点定位时有可能出现两种情况,一是探头距故障点太远,高压设备对电缆冲击放电时,定点仪只是由电磁传感器接收到辐射电磁波后计数器开始计数,而没有地震波来使计数器停止计数,耳机也听不到地震波。所以此时计数器将一直计到原设定数500.0米。而且每冲击放电一次,计数器将重新刷新一次,但仍显示500.0米,屏幕信息仅告诉操作者高压设备的冲击闪络功能正常,可放心沿电缆路径继续测听。第二种情况是冲击闪络时,耳机已能听到足够强的地震波声,计数器不再显示满量程500.0米。而是显示某一固定数值。(有可能末尾两位数有跳动),此固定数值重复显示的机率相当高。此时操作者可以断定:数显距离即为探头到故障点的直线距离。

当能确定故障距离后,下一步是沿电缆路径,任意移动探头一米左右,以判断方向。如果读数减小一米,证明移动方向正确。若读数增加一米,说明远离故障点。便可按屏显距离直接移动探头至故障点附近。此时,地震波强度加大,屏显数明显减小。只要在该处仔细缓慢地移动探头,总会发现某点的读数zui小。无论探头往任何方向移动,读数将会增大。那么该点恰好是电缆故障点的正上方。此刻的屏显数即为该点的电缆埋设深度。而且此时用耳机监听的话,会发现此点正是地震波的zui大点。

在实际的电缆故障定位现场,情况往往非常复杂。有四点是应注意的。

一、若现场环境噪声很大(如车辆流量大的公路旁、走的人多的街道或在工地附近等)。闪络冲击放电时,除故障点传来的振动波外,还有汽车引擎声、喇叭声、脚步声、说话声、机器轰鸣声……。这些噪声将严重地影响定点仪计数屏的读数稳定性。使得读数似乎杂乱无章。其实,还是有其规律性的,仔细观察读数便可发现,计数屏的读数总有一个相对稳定的zui大读数,无论噪声干扰如何变化,只要噪声不是连续的,此zui大读数的出现率非常高。此读数即是故障点的距离。对计数屏上经常出现的无规律小读数,不必理会。随着探头接近故障点,其zui大读数会逐渐减小。当稳定的zui大读数变到zui小时,此处即为故障点精确位置。

二、如果定点现场有连续的较大噪声,如电动机、鼓风机、排风扇、发电机、真空泵等发出的声音 ,将会导致数显失效,无论探头放置何处,数显屏总是出现零点几米(甚至0.1米)小数值。此时只能利用定点仪的声、电同步探测功能听测与数字屏刷新计数同步的地震波,用人的判断力去区分环境干扰噪声,以振动波的zui大点去确定故障位置,不必去关心数显屏的读数。

三、定位现场的电缆故障点位于埋地穿管之中。冲击放电时,在穿管的两个端口处声音zui大,而在管子中央部位可能听不到声音,便有可能出现两管口有固定读数,而在其余地方(如管子中央部位或远离管口)仅显示满亮500.0米,此时便可根据两个稳定读数点的数值变化规律判断管中故障位置。只要挖出穿管,便可以用探头在管子上实施精确定位。此时的误差一般不会超过10㎝。四、若故障电缆位于电缆沟的排架上,且是封闭性故障(即电缆外皮未破,冲击放电时,故障点的闪络仅在芯线与外皮之间,外面看不到火花)。冲击放电时,在电缆本体上有长距离的较强振动,用声测法和同步定点法都无法确定振动的zui大位置。此时的常规定点仪将完全失效,而数显同步定点仪便可发挥其特长了。只要将探头放置在具有强烈振动电缆本体上,数显屏将会在冲击闪络的同时记录下探头距故障点的距离,操作者便可很快根据距离指示数,将探头放置在故障点附近,寻找数显屏zui小读数所对应的位置,此位置便是精确的故障点。注意,有时会出现冲闪时电缆全线都有微小振动的现象,各处强度几乎一样,只是接头处可能声音稍大些。这是对电缆进行冲击放电时电缆出现的“电动机”效应,千万不要被此声音迷惑。故障点的振动声很大,与全线“电动机”效应振动的微小振动声音有明显差别。可以不必理会此种微小振动,径直去找明显的较大的振动波(故障点发出的)。

值得注意的是由于定点仪电磁传感器灵敏度较高,定点仪主机过分靠近运行电缆时,该电缆的工频辐射会严重干扰计数器,其现象是计数器的后两、叁位数码管会不停地闪动,无法正常计数。此时,只要将主机旋转90度,用主机侧面对准电缆,且远离运行电缆,便可减少工频辐射干扰,使计数屏正常读数。

在进行电缆故障的精确定点时,首先应保证冲击高压产生设备的冲击电压应足够高,使故障点充分击穿放电(可从球隙放电的声音大小及清脆响亮程度判断,也可从电缆仪屏幕上的波形有无大振荡波形判断)。为促使故障电缆的故障点放电声足够大,可以加大冲击闪络电压的能量。其方法是适当提高冲击电压,并且尽可能加大储能电容的容量,如加大到2-10μF。这样可以使故障点放电时产生更大的声波振动,增大定点仪探头探测的距离。加快定点速度及提高准确性。对于低压动力电缆。粗测与定点方法完全与高压动力电缆相同。所不同的只是所加冲击电压较高压电缆低得多。据经验,一般冲击电压zui高可以加到10KV以上,只要保证电缆端头三叉处不被击穿放电即可。由于所加的是脉冲冲击高压,持续时间一般仅有1-3mS。尽管瞬时功率较大但平均功率却很小,10KV的冲击高压对低压电缆一般情况下是完全无损伤的。据全国各地对于低压动力电缆的故障检测成功实例说明,低压动力电缆在故障定位时,冲击高压加到10KV左右是没有什么问题的,定点安全、准确而快速。

对放电声较小故障,可增大放电球隙,提高冲击电压,或增大电容容量,以提高冲击能量,增大放电声,以利于故障定点。

对死接地故障,封闭性电缆故障,放电声特别小。定点时就必须准确丈量距离,必要时在故障处附近挖开地面,直接在电缆外表监听定点。对于死接地故障可利用路径仪加路径信号,用定点仪仔细辨别故障点路径信号微弱变化找到故障点。

zui后要说明一点的是,无论高压动力电缆还是低压动力电缆,在故障点破裂受潮和故障点金属性接地情况下,冲击高压闪络时,故障点一般不会产生闪络性放电。所以,一般定点仪听不到放电声,造成定点失败。一定要换用别的方法实施定点。不要轻易怀疑。

四、定点仪配套附件:

1、定点仪探头

探头是定点仪配套附件。使用时,探头插头与定点仪底面探头输入插座连接。探头配套有探针,松软地面时用探针,插入地面,探听故障点放电声音。

2、耳机

耳机是定点仪配套附件。使用时,耳机插头与定点仪耳机插座相连。耳机自带音量电位器,使用时,应旋至音量输出zui大,用定点仪音量电位器调节音量。

3、路径探测棒

与定点仪,路径仪配合使用,进行路径探测。使用时插入定点仪磁输入插座,定点仪工作在声磁同步状态。

4、同步接收天线

故障定点时,定点仪在声磁同步状态,将天线插入磁输入座,可同步监听放电电磁波信号,掌握放电节律。同时Φ表头也指示放电电磁波幅度,当放电电磁声与V表头摆动同步时,就找到了故障点,外形如图4所示。

 

一、用途:

本路径信号源配合路径探测接收机能可靠地探测各类埋地电缆的 埋设路径及埋设深度。

二、特点:

由于采用断续的幅度调制15KHz正弦信号。在探测埋地电缆的路径走向及埋设深度时,可有效地抑制工频干扰及电视机行频(15625Hz)的同频干扰。大大提高了现场探测效率。由于采用幅度调制技术,本信号源不仅适用于传统的差拍式接收机也适用于直放式倍压检波路径接收机。本信号源的大功率输出信号可以使所探测的路径距离达10Km以上,完全满足国内大多数企业的各类超长度敷设的电缆。

三、技术指标:

1、输出功率:在负载电阻为10欧姆时,输出功率大于30瓦,并且连续可调。

2、工作频率:15KHz

3、工作方式:断续(重复周期1Hz/秒),等幅,调幅(调制频率400—1000Hz)等幅输出适合差拍式接收机,调幅输出适合直放式倍压检波接收机。

4、具有自动过热、过载保护功能,可连续工作八小时以上。

5、电源:交流220V ±10%

6、环境条件:温度-20 — +50摄氏度,湿度小于95%

四、路径信号发生器面板示意图:

1:指示表头:用于指示输出功率大小,摆幅大,表示输出功率大。

2:Q9座:路径仪信号输出端,连接电缆芯线

3:幅度调节旋钮:用于调节仪器与所接电缆阻抗匹配,使输出功率zui大。使用时输出功率大小可根据表头摆动幅度和耳机声音大小确定。

4:电源插座:输入220V交流电源

5:电源开关:打开开关,指示灯亮!电源连接正常。

6: 电缆路径仪配套附件

路径仪配套信号输出连接电缆一条。使用时,一般红色鳄鱼夹接电缆铠装,此时电缆两头须断开地线),黑色鳄鱼夹接系统地线。Q9头插在面板Q9输出座上。输出连接电缆如图7所示。

五.使用方法步骤:

仪器连线如图所示:

注:鉴于本仪器特点,一定要将被测电缆始端头的接地线与系统地断开。信号发生器的输出电缆中的红夹子接在被测电缆的始端头地线上或接在被测电缆的芯线上。输出电缆的黑夹子接在系统地上或接在接地电阻良好的地桩上,以保证被测电缆有较强的信号电磁场辐

1、使用方法:

将被测电缆始端头的接地线与系统地断开(终端头的接地线悬空)。将信号发生器的输出电缆中的红夹子夹住被测电缆的始端头地线或任一芯线(接芯线时,终端的芯线不可接系统地),黑夹子夹在系统地上(或夹在打入土地的地桩上)。

调节“幅度调节”电位器,使电表指针不超过满度的三分之二即可。

接收机置“路径”档。接通电源后,调节“音量”电位器。当接收机靠近输出电缆的红夹子时,耳机中应听到“嘟、嘟”的断续音频振荡声,此时即可携带接收机到电缆敷设现场寻测电缆的埋设路径及埋设深度(原理及寻测方法见附件一)

2、路径寻测完毕,应及时关掉信号发生器及接收机电源。

六、注意事项:

每次使用时,应先接被测电缆,后开电源。平时检查仪器,输出电缆接一个10欧姆/10瓦的假负载。如仪器发生故障,不要轻率拆卸,应请专业技人员维修或送厂家维修。

 

 

一、电缆路径探测原理简介

电缆故障探测仪寻测电缆路径原理为:给被测试电缆加一电磁波信号,通过定点仪磁信号接收通道接收路径信号寻测电缆路径。根据电缆正上方地面接收电磁信号zui小的特点,可以准确地找到电缆埋设位置。路径探测原理如图8所示:

二、用路径仪探测路径方法

用路径仪探测路径时,操作方法如下:

①用连接电缆将被测电缆芯线和地线与路径仪相应的输出接线柱相连。

②接好电源,调整阻抗匹配开关、功率调整旋钮至适当位置,输出转换按钮按到断续档,然后开机。

③将定点仪按键按到路径挡,即定点/路径按键按下,插入路径探棒,探棒垂直于地面,沿电缆线监听,寻找路径信号两个zui大点中间的zui小点,同时观看磁通道Φ表头指示值来判断电缆埋设位置,即表头指示zui大为电缆附近,指示zui小或指示为零时为电缆正上方(接收天线垂于地面),两者zui小时连成的线即为电缆埋设路径。

三、用路径仪探测电缆埋深方法:

当测试到电缆的路径时,将探棒头垂直紧贴地面上的声音zui小点使探棒沿电缆路径倾斜45度(此时声音变大),然后再沿电缆路径垂直方向平行移动探棒,同时用耳机监听声音,当再次听到zui小的声音时,探棒在地面上移动的距离即为电缆的埋设深度。

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