時(shí)間：2023-06-05 09:55:57
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電容測(cè)試儀，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】單片機(jī)，555多諧振蕩電路，LED動(dòng)態(tài)顯示模塊，電容三點(diǎn)式振蕩
【中圖分類(lèi)號(hào)】TM53【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0400-02
【基金項(xiàng)目】 本文為《大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目》 項(xiàng)目編號(hào)：0205-02010008，指導(dǎo)老師：趙波、郝武幫。
1、設(shè)計(jì)的背景及意義
目前，常見(jiàn)的高精度L、C、R電橋均采用阻抗―矢量電壓測(cè)量L、C、R參數(shù)。通常這些儀器都設(shè)置了高精度差動(dòng)放大器、精密鑒相電路、高性能的濾波器、比較器、積分器、高分辨率的雙斜式A/D等一系列功能電路。因正弦信號(hào)源直接影響測(cè)量精度，所以在正弦電路中均采取了一系列穩(wěn)頻、穩(wěn)幅和降低失真的措施[1]。雖然這類(lèi)儀器的精度較高，但整個(gè)儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)元器件要求高，選配和調(diào)試?yán)щy，生產(chǎn)成本高，體積較大，需220VAC供電等，使其推廣受到限制。
本設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的這測(cè)試儀采取阻抗―相角法測(cè)量L、C、R參數(shù)。這測(cè)試儀以MCS―51單片機(jī)[2]為核心，采用過(guò)零鑒相填充計(jì)數(shù)法[3]進(jìn)行測(cè)相，由程序控制定時(shí)實(shí)測(cè)正弦信號(hào)頻率，從而大大降低了儀器對(duì)正弦信號(hào)電路的要求，故不必像阻抗―矢量電壓法儀表那樣對(duì)正弦發(fā)生電路采取專(zhuān)門(mén)的穩(wěn)壓、穩(wěn)頻措施。儀器采用自行設(shè)計(jì)的低成本、高精度測(cè)相電路和正弦發(fā)生電路，并由程序控制定時(shí)實(shí)測(cè)正弦信號(hào)頻率，采用多次測(cè)量中值濾波等，既保證了儀器的精度，又降低了儀器的生產(chǎn)成本，適應(yīng)了普通測(cè)量的需要。
新型R、L、C測(cè)試儀設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)：成本低、體積小、便于攜帶、測(cè)試方便、雙電源模式。
2、系統(tǒng)的原理框圖
本設(shè)計(jì)中，考慮到單片機(jī)具有物美價(jià)廉、功能強(qiáng)、使用方便靈活、可靠性高等特點(diǎn)，擬采用MCS -51系列的單片機(jī)為核心來(lái)實(shí)現(xiàn)電阻、電容、電感測(cè)試儀的控制[4]。系統(tǒng)分四大部分：測(cè)量電路、控制電路、通道選擇和顯示電路。通過(guò)P1.3和P1.4向模擬開(kāi)關(guān)送兩位地址信號(hào)，取得相應(yīng)的振蕩頻率，然后根據(jù)所測(cè)頻率判斷是否轉(zhuǎn)換量程，或者是把數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，得出相應(yīng)的參數(shù)值。系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖2-1如下所示。
框圖各部分說(shuō)明如下：
1）控制部分：本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，采用AT89C52單片機(jī)，利用其管腳的特殊功能以及所具備的中斷系統(tǒng)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器和LED顯示功能等。LED燈：本設(shè)計(jì)中，設(shè)置了1盞電源指示燈，采用紅色的LED以共陽(yáng)極方式來(lái)連接，直觀(guān)易懂，操作也簡(jiǎn)單。數(shù)碼管顯示：本設(shè)計(jì)中有1個(gè)74HC02、2個(gè)74LS573、1個(gè)2803驅(qū)動(dòng)和6個(gè)數(shù)碼管，采用共陽(yáng)極方式連接構(gòu)成動(dòng)態(tài)顯示部分，降低功耗。鍵盤(pán)：本設(shè)計(jì)中有Sr，Sc，SL三個(gè)按鍵，可靈活控制不同測(cè)量參數(shù)的切換，實(shí)現(xiàn)一鍵測(cè)量。
2）通道選擇：本設(shè)計(jì)通過(guò)單片機(jī)控制CD4052模擬開(kāi)關(guān)來(lái)控制被測(cè)頻率的自動(dòng)選擇。
3）測(cè)量電路：RC震蕩電路是利用555振蕩電路實(shí)現(xiàn)被測(cè)電阻和被測(cè)電容頻率化。電容三點(diǎn)式振蕩電路是利用電容三點(diǎn)式振蕩電路實(shí)現(xiàn)被測(cè)電感參數(shù)頻率化。通過(guò)51單片機(jī)的I/O口自動(dòng)識(shí)別量程切換，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。
3、電阻、電容、電感測(cè)試儀的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 MCS―51單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)
在本設(shè)計(jì)中，考慮到單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，且應(yīng)用系統(tǒng)有較高的軟、硬件利用系數(shù)。還具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實(shí)現(xiàn)。另外，本設(shè)計(jì)還需要利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、串行接口等等，所以，選擇以單片機(jī)為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)具有極大的必要性。在硬件設(shè)計(jì)中，選用MCS-51系列單片機(jī)，其各個(gè)I/O口分別接有按鍵、LED燈、七位數(shù)碼管等，通過(guò)軟件進(jìn)行控制[5]。
MCS-51單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行I/O口、串行口和中斷系統(tǒng)等幾大單元，以及數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)等三大總線(xiàn)。
3.2 測(cè)量電阻電路的設(shè)計(jì)
由于555定時(shí)器是一種中規(guī)模集成電路，只需外接少量R、C元件，就可以構(gòu)成多諧、單穩(wěn)及施密特觸發(fā)器[6]。電阻的測(cè)量采用“脈沖計(jì)數(shù)法”，由555電路構(gòu)成的多諧振蕩電路，通過(guò)計(jì)算振蕩輸出的頻率來(lái)計(jì)算被測(cè)電阻的大小。
555接成多諧振蕩器的形式，其振蕩周期為：
參考文獻(xiàn)
[1] 邱關(guān)源主編.電路[M].4版.高等教育出版社，2009
[2] 張毅剛.MCS―51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997
[3] 余孟嘗主編，清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程[M].3版.高等教育出版社，2010
【關(guān)鍵詞】家電維修;多用途檢測(cè)儀;電路;工作原理
一、前言
在家電維修中，對(duì)家電進(jìn)行維修的主要目的是查出已經(jīng)故障或者老化的元件，從而可以對(duì)癥下藥進(jìn)行維修或者更換上新件。目前在家電的領(lǐng)域上，電容器作為家電電路的重要組成部分，其在家電的電路上屬于不可替代品。而家電維修多用途檢測(cè)儀正是根據(jù)對(duì)家電電容器不同頻率的檢測(cè)來(lái)得出結(jié)論。其實(shí)際原理是，隨著電容器不同頻率的變化，其XL與XC也發(fā)生變化，在獲知Z（阻抗）后對(duì)家電電路進(jìn)行判斷。而本文在家電維修多用途檢測(cè)儀的分析上，主要介紹了我國(guó)目前市場(chǎng)上常見(jiàn)到的賓瑞多功能家電維修測(cè)試儀。
二、賓瑞多功能家電維修測(cè)試儀的工作原理
在所有的家電電路上，電容器中的XL與Xc這兩個(gè)參數(shù)屬于定值，因此ESR值也就成為一個(gè)電容器中最為重要的參數(shù)，但是其并不能作為一個(gè)電容器老化程度衡量的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在電容的通交能力上，從物理理論來(lái)看，其容抗與容量屬于反比例關(guān)系，也就是容量越小，容抗越大;但是，在電容器中XL參數(shù)是真實(shí)存在的，其與容量、頻率是成正比例關(guān)系的。因此BR886測(cè)試儀測(cè)試 10UF-1000UF的電容時(shí)，從我國(guó)電力的實(shí)際情況出發(fā)，一般是調(diào)用到160HZ的頻率。而160HZ對(duì)家電電路上的濾波電容進(jìn)行檢測(cè)屬于最好的，如果低于這個(gè)頻率，效果將大打折扣。0.1UF-10UF的電容用16KHZ頻率，比如日常所見(jiàn)到的電視機(jī)，其行頻一般處于16KHZ上下，而電磁爐則在25KHZ上下，因此說(shuō)運(yùn)用這兩個(gè)頻率進(jìn)行家電維修檢測(cè)是最適合的。
三、賓瑞多功能家電維修測(cè)試儀的功能分析
本測(cè)試儀在設(shè)計(jì)上，主要面向家電現(xiàn)場(chǎng)維修工作，具有體積較小、重量較輕以及多功能組合的優(yōu)勢(shì)。填補(bǔ)我國(guó)在家電維修領(lǐng)域，維修人員工具空白的歷史。其集家用電器多功能維修、液晶電視與顯示器以及音響等為一體的測(cè)試儀表，在工作上其面向較廣，我國(guó)目前所有存在的家電電器在維修工作上，一般都可以利用其進(jìn)行檢測(cè)。例如在電視機(jī)、顯示器的行回掃變壓器以及電容ESR性能測(cè)試等方面都可以發(fā)揮功用。另外，本儀表在設(shè)計(jì)上，出于操作安全的保證，具有雙重的保護(hù)電路。一旦電流出現(xiàn)超出第一警戒值的現(xiàn)象時(shí)，其會(huì)對(duì)程序進(jìn)行自動(dòng)的中斷工作與復(fù)位，而電流出現(xiàn)超出第二警戒值時(shí)，則會(huì)自動(dòng)地切斷總電源。
與之前家電維修工作中所運(yùn)用到的萬(wàn)用表、示波器相比，賓瑞多功能家電維修測(cè)試儀在高壓包匝間短路、電源開(kāi)關(guān)變壓器匝間短路、高壓包的聚焦電位器和亮度電位器的阻值和高壓條上的升壓變壓器上可以進(jìn)行測(cè)量。
另外，本儀表在設(shè)計(jì)工作上，集中了我國(guó)家電維修工作三十多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，主要是面對(duì)家電現(xiàn)場(chǎng)維修人員的工作需求，而在功能的轉(zhuǎn)換上，其與普通萬(wàn)用表相比又有鮮明的特點(diǎn)，在轉(zhuǎn)檔位與量程上并不是機(jī)械旋鈕，因此也就降低了由于開(kāi)關(guān)接觸不良而引起的其它問(wèn)題。下圖1是我國(guó)目前在市場(chǎng)上與家電維修工作上常見(jiàn)到的賓瑞多功能家電維修測(cè)試儀，如圖1所示。
圖1 賓瑞多功能家電維修測(cè)試儀
四、賓瑞多功能家電維修測(cè)試儀的使用注意事項(xiàng)
1.“高頻變壓器”、“高清高壓包”以及“普通高壓包”，在設(shè)計(jì)上屬于保護(hù)儀表的功能，而這三個(gè)按鍵在1秒鐘之內(nèi)只能按1次。
2.本儀表在測(cè)量工作上，如果不是利用“耐壓”插座或者“COM”公共地兩插座對(duì)電視機(jī)的加速極電壓進(jìn)行測(cè)量，在一般情況下不能直接對(duì)其它交流與直流電壓進(jìn)行測(cè)量。另外交流與直流電壓也不能直接接入到任何插座上，避免損壞儀表。
3.“耐壓” 插座在測(cè)量時(shí)不能出現(xiàn)人體直接接觸所測(cè)試線(xiàn)的金屬部分與測(cè)耐壓過(guò)后的電容部分，同時(shí)也不能直接用手接觸電容的2個(gè)引腳，防止觸電。而對(duì)電路進(jìn)行裝回前一般要先放電，在使用前先對(duì)被測(cè)元件進(jìn)行連接，再開(kāi)始測(cè)試。
4.在對(duì)電路板上的電容、高壓包以及電源開(kāi)關(guān)變壓器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先要保證電路處于斷電，而電容也不能帶電，避免儀表出現(xiàn)損壞。
5.在對(duì)直流電流進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，若電壓>60V，要人體防止觸電。
6.在對(duì)行、場(chǎng)脈沖輸入功能使用時(shí)，一定做好熱底板的保護(hù)工作，避免觸電與儀表?yè)p壞現(xiàn)象的出現(xiàn)。
7.不是專(zhuān)業(yè)人員，不能對(duì)儀表進(jìn)行隨意的拆裝，因此在本儀表的電路板上存在有高壓電。
8.不能亂用其它適配器，避免損壞儀表。
五、結(jié)論
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)家電的維修人員來(lái)說(shuō)，與專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家或者大型維修店相比，擁有一臺(tái)家電維修多用途檢測(cè)儀將可以良好的解決電路判斷所帶來(lái)的困惑。而本文所介紹的產(chǎn)品主要以市場(chǎng)上已經(jīng)存在的產(chǎn)品為主，但其在功能上并不完善，因此希望相關(guān)人員可以加大研發(fā)力度，促進(jìn)我國(guó)加大維修工作的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】500 kV 變壓器;tanδ 及電容量;分析判定
引言
隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)500kV超高壓電網(wǎng)的逐步形成， 500kV主變壓器成為城市電網(wǎng)中的重要樞紐，起著承上啟下的關(guān)鍵性的作用。而主變套管在變壓器裝置中起著引線(xiàn)的作用，能夠保持變壓器設(shè)備處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。為提高電網(wǎng)的供電可靠性，縮短停電時(shí)間，我們對(duì)500kV主變套管進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量主變套管介損tgδ的試驗(yàn)方法，能快速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)500kV 變壓器套管的絕緣缺陷，例如整體受潮、整體劣化、小體積試品的局部缺陷，從而及時(shí)作出缺陷診斷，盡可能消除一切影響設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定因素。
1.500kV主變壓器的出廠(chǎng)參數(shù)、結(jié)構(gòu)原理舉例介紹
以某1000MW超臨界機(jī)組配備的500kV等級(jí)的主變壓器為例做介紹，主變壓器是由三個(gè)單相變壓器組合而成，型號(hào)為DFP―380000/500，低壓側(cè)為接法，利用大離相母線(xiàn)連接而成，高壓側(cè)為Y接法，其中性點(diǎn)利用軟導(dǎo)線(xiàn)直接接地，各單相變壓器均為油浸式，強(qiáng)迫油導(dǎo)向循環(huán)風(fēng)冷升壓變壓器。主變額定變比為525±2×2.5%/27kV，接線(xiàn)組別為YNd11。中性點(diǎn)接地方式為直接接地。短路阻抗為20%。主變壓器配備有智能式高壓套管和變壓器油故障在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，500kV主變套管主要為電容型套管，法蘭上的接地小套管與電容芯子相互連接，在變壓器運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮檢修、試驗(yàn)等功能，如介損檢測(cè)、絕緣檢測(cè)等。
2.介損測(cè)試儀的原理舉例介紹
以選用山東泛華生產(chǎn)的AI6000E型介損測(cè)試儀為例，儀器為一體化結(jié)構(gòu)，內(nèi)置介損電橋、變頻電源、試驗(yàn)變壓器和標(biāo)準(zhǔn)電容等，可用于現(xiàn)場(chǎng)抗干擾測(cè)量或試驗(yàn)室精密介損測(cè)量。儀器所有量程輸入電阻低于2Ω，能夠消除測(cè)量電纜附加電容的影響。AI6000E介損測(cè)試儀通過(guò)串聯(lián)諧振電源和具有頻率跟蹤功能的電橋相互配合，可以顯著有效的排除工頻電磁場(chǎng)對(duì)介損測(cè)量試驗(yàn)的干擾，并能滿(mǎn)足500kV及以下的電容式電壓互感器的測(cè)試要求。
3.主變套管tanδ及電容量測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
3.1 溫濕度要求
測(cè)試主變套管絕緣的介損值時(shí)，要求試驗(yàn)環(huán)境溫度不低于5℃，濕度不大于80%。測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄環(huán)境溫度及變壓器頂層油溫，若空氣濕度過(guò)大，會(huì)使介損測(cè)量值異常增大（或減小甚至為負(fù)）且不穩(wěn)定，必要時(shí)可加屏蔽環(huán)，改變了試品電場(chǎng)分布。
3.2 減少測(cè)量誤差
試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響到后期的結(jié)果分析，因此控制誤差是整個(gè)測(cè)量過(guò)程中需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題。被試品絕緣表面臟污、受潮，在試驗(yàn)電壓下會(huì)產(chǎn)生表面泄漏電流，將會(huì)影響tgδ和Cx測(cè)量結(jié)果。為減小誤差，試驗(yàn)前必須要把主變的各側(cè)大瓷套管、小套管進(jìn)行清抹處理。在有強(qiáng)電場(chǎng)干擾的現(xiàn)場(chǎng)下，必須采取屏蔽措施，把電磁場(chǎng)干擾控制在有效范圍內(nèi)，減少介損試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。影響介損測(cè)試的外部因素還有被試設(shè)備和儀器的接地不良、測(cè)試線(xiàn)與被試設(shè)備的連接點(diǎn)接觸不好。因而需要注意接測(cè)試線(xiàn)時(shí)接觸面要清潔接觸良好，否則接觸點(diǎn)放電會(huì)引起數(shù)據(jù)嚴(yán)重波動(dòng)。接地不良也會(huì)引起儀器保護(hù)或數(shù)據(jù)嚴(yán)重波動(dòng)，應(yīng)刮凈接地點(diǎn)上的油漆和銹蝕，務(wù)必保證0電阻接地。
3.3 準(zhǔn)確讀數(shù)的試驗(yàn)方法
為更好地綜合套管的絕緣水平來(lái)對(duì)介損及電容值進(jìn)行結(jié)果分析，測(cè)量主變套管tanδ及電容量前需測(cè)量套管末屏對(duì)地的絕緣電阻，當(dāng)測(cè)得小于1000MΩ時(shí)，應(yīng)測(cè)量末屏對(duì)地tanδ。測(cè)量時(shí)選擇合適位置將介損儀平穩(wěn)放置，儀器離被試設(shè)備3-5米，將儀器接地端可靠接地。以主變500kV側(cè)A相中性點(diǎn)電容型套管為例，按儀器使用說(shuō)明書(shū)中對(duì)套管不同部位測(cè)試來(lái)布置試驗(yàn)結(jié)線(xiàn)。在套管介損測(cè)量時(shí)，要保證被測(cè)繞組兩端短接，而非被試?yán)@組則必須短路接地或屏蔽，這種接地方式可防止因繞組電感與電容的串聯(lián)后引起電壓與電流相角差的改變，減小試驗(yàn)誤差。
如圖1所示，圖1中左邊，采用高壓輸出的正接法接線(xiàn)方式，以高壓線(xiàn)芯線(xiàn)作加壓線(xiàn)接套管的高壓端屏蔽極，信號(hào)線(xiàn)接中性點(diǎn)套管的末屏，測(cè)量主變套管中性點(diǎn)的tanδ及電容量。圖1的右邊通過(guò)采用反接線(xiàn)低壓屏蔽法測(cè)量套管末屏的tanδ及電容量，能有效地避免干擾源造成的不利影響，而且試驗(yàn)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。需要試驗(yàn)人員特別注意的是高壓插座與高壓線(xiàn)有危險(xiǎn)電壓，絕對(duì)禁止觸碰高壓插座、電纜、夾子和被試套管的帶電部位。高壓引線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)合適，防止高壓線(xiàn)與信號(hào)測(cè)量線(xiàn)互相纏繞;注意高壓測(cè)試線(xiàn)與非被試?yán)@組或接地部位距離過(guò)近會(huì)影響測(cè)試結(jié)果，保證預(yù)留高壓引線(xiàn)的走向以及與被試設(shè)備連接的角度滿(mǎn)足安全距離要求。
圖2 使用正接法時(shí)的介損測(cè)試儀操作方法
接線(xiàn)完畢，開(kāi)始啟動(dòng)儀器測(cè)量主變中性點(diǎn)套管的tanδ及電容量，如圖2右下方所示，在AI6000E型介損測(cè)試儀的顯示屏中按“”“”鍵選擇試驗(yàn)電壓10kV，試驗(yàn)接線(xiàn)方式為正接法。開(kāi)始加壓，讀取并記錄測(cè)量結(jié)果。記錄測(cè)量數(shù)據(jù)后停止測(cè)量，按“復(fù)位”鍵，使設(shè)備的界面退回到預(yù)備模式，先按電壓輸出鍵，后按電源鍵，斷開(kāi)介損儀電源，將被試品短路放電并接地，注意確保試品已徹底放電，防止設(shè)備、人身傷害等安全風(fēng)險(xiǎn)。
必要時(shí)需測(cè)量主變中性點(diǎn)套管末屏的tanδ及電容量，拆除套管末屏引線(xiàn)前，應(yīng)通過(guò)圖形或影像工具記錄初始狀態(tài)，如圖3所示，介損儀顯示屏中選擇試驗(yàn)電壓2kV，按不同的試驗(yàn)方式選擇模式，按儀器的按鍵功能：“”“”鍵選擇反接屏蔽法――反接線(xiàn)加“M”，“啟/停”鍵用于確認(rèn)，讀取并記錄測(cè)量結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)束后用專(zhuān)用工具恢復(fù)變壓器的引線(xiàn)，應(yīng)對(duì)照初始狀態(tài)記錄將套管末屏接地，必要時(shí)使用萬(wàn)用表檢查連接是否可靠。
圖3 使用反接屏蔽法時(shí)的介損測(cè)試儀操作方法
表1 500kV主變的各相套管的tanδ及電容量測(cè)量數(shù)據(jù)
位置 銘牌電容 Cx（pF） tgδ（%） 末屏絕緣電阻 （MΩ）
A相 高壓套管 332.3 328.9 0.289 10000
中壓套管 364.1 366.8 0.257 10000
高中壓中性點(diǎn)
套管 323.2 322.2 0.193 10000
低壓1套管 677.6 680.9 0.179 10000
低壓2 套管 677.2 680.3 0.187 10000
4.試驗(yàn)數(shù)據(jù)案例分析判斷結(jié)果
試驗(yàn)完畢，要檢查試驗(yàn)結(jié)果，各項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目、數(shù)據(jù)是否齊全，檢測(cè)電容套管的受潮狀況，套管主絕緣、末屏對(duì)地的絕緣電阻等數(shù)據(jù)記錄是否符合規(guī)程，綜合考慮這些因素再對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷，并總結(jié)試驗(yàn)中需要注意的相關(guān)事項(xiàng)，為后期的試驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)。按照南方電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CSG114002-2011《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)于500kV主變套管的介損值及電容量規(guī)定及要求：（1）對(duì)電容型套管：應(yīng)不大于下表中數(shù)值：油紙、氣體、干式：1，膠紙：1.5;（2）對(duì)非電容型套管：20℃時(shí)的tanδ（%）值應(yīng)不大于下表中數(shù)值，充油：1.5，充膠：1.5，膠紙：2.0;（3）電容型套管的電容值與出廠(chǎng)值或上一次試驗(yàn)值的差別超出±5%時(shí)，應(yīng)查明原因;（4）當(dāng)電容型套管末屏對(duì)地絕緣電阻小于1000MΩ時(shí)，應(yīng)測(cè)量末屏對(duì)地tanδ，其值不大于2%。綜上所述，表1為500kV主變的A相套管的tanδ及電容量試驗(yàn)結(jié)果中的三相各電壓等級(jí)的電容型套管的末屏對(duì)地絕緣電阻均沒(méi)超標(biāo)，電容差也均在±5%以?xún)?nèi)。溫度變化也會(huì)影響套管介損試驗(yàn)結(jié)果，電容套管的主絕緣主要由油紙絕緣構(gòu)成，絕緣套管的介損值處于油溫-40℃～+60℃范圍不會(huì)出現(xiàn)變化，盡量在油溫低于50℃時(shí)測(cè)量，或運(yùn)用公式折算到20℃時(shí)的tanδ（%）值，式中tanδ1、tanδ2分別為溫度t1、t2時(shí)的tanδ值。結(jié)論是介損值結(jié)果合格，主變A相套管各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)處于正常范圍，由此判斷套管內(nèi)部沒(méi)有發(fā)生受潮、老化等現(xiàn)象。為準(zhǔn)確地判斷被試品是否有受潮現(xiàn)象，試驗(yàn)人員應(yīng)注重運(yùn)用各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)和鄰相橫向、和歷史數(shù)據(jù)縱向?qū)Ρ扰袛啵匾獣r(shí)采用不同儀器、方法作對(duì)比分析，才能判斷出準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。
5.總結(jié)
變壓器套管介損過(guò)大，不僅會(huì)破壞了原有的線(xiàn)路結(jié)構(gòu)，也會(huì)造成線(xiàn)路內(nèi)電流負(fù)荷大小不一，極易造成各種線(xiàn)路故障，引發(fā)事故。因此對(duì)變壓器套管介損試驗(yàn)深入研究分析是很有必要的，特別對(duì)于高壓電容式絕緣結(jié)構(gòu)的試品的電容量變化，常會(huì)引起二次電壓的變化，這就更需要試驗(yàn)人員運(yùn)用預(yù)試技術(shù)判斷套管介損情況，監(jiān)測(cè)其絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量的相對(duì)變化，綜合分析做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)的記錄處理，更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。
此外，本次研究發(fā)現(xiàn)若套管的密封性能出現(xiàn)損壞，則容易引起滲水、受潮，水分侵蝕電容芯子破壞原有的絕緣性能;常接地結(jié)構(gòu)套管末屏彈簧發(fā)生受潮老化，末屏不能可靠接地也會(huì)發(fā)生局部放電等現(xiàn)象，這些都會(huì)給變壓器的運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，因而值得引起試驗(yàn)人員高度重視和力爭(zhēng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
現(xiàn)在的問(wèn)題是:LED路燈必然具有長(zhǎng)壽命嗎?的確,在我國(guó)近年來(lái)大量的半導(dǎo)體照明工程實(shí)踐中,存在不少LED路燈“短命”的現(xiàn)象。譬如,用了不到3個(gè)月,路燈就不亮了;有些工程用了僅1個(gè)月,路燈就出現(xiàn)故障;極端點(diǎn)的個(gè)別案例中,在驗(yàn)收時(shí)就有路燈不亮!上述種種“短命”現(xiàn)象,既給工程承包商和路燈廠(chǎng)商造成經(jīng)濟(jì)損失、商譽(yù)損失,也打擊了消費(fèi)者的信心,同時(shí)政府主管部門(mén)推廣LED路燈亦承受了較大的壓力。
面對(duì)上述消極情況,大家越來(lái)越關(guān)注這樣一個(gè)命題:如何將LED理論上的較長(zhǎng)壽命轉(zhuǎn)化成為現(xiàn)實(shí)使用中的長(zhǎng)壽命?一個(gè)簡(jiǎn)明的邏輯是,如果一盞LED路燈在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)問(wèn)題就可視為具有長(zhǎng)壽命。換言之,探討LED路燈可能出現(xiàn)問(wèn)題的主要因素并加以解決,具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)廣大路燈廠(chǎng)商而言尤其如此。
依據(jù)大量的實(shí)證調(diào)查數(shù)據(jù),LED路燈出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的因素較多,有材料問(wèn)題;有制造問(wèn)題;有電網(wǎng)電壓?jiǎn)栴},有使用環(huán)境問(wèn)題等等,但最主要的因素是:LED驅(qū)動(dòng)電源的質(zhì)量問(wèn)題!70%的故障路燈均由此因素導(dǎo)致。
那么,決定LED驅(qū)動(dòng)電源質(zhì)量好壞(壽命長(zhǎng)短)的因素又是什么呢?可歸納為驅(qū)動(dòng)電源所使用的電容器件及電源內(nèi)部溫度,可用“電容溫度”來(lái)表達(dá)。
電容溫度=電容溫升+電源溫升+燈具溫升+環(huán)境溫升。具體分析如下:
電容溫升:取決于電路設(shè)計(jì)和電容品質(zhì),通常大于5度;
電源溫升:取決于散熱設(shè)計(jì)及效率,通常大于30度;
燈具溫升:取決于散熱設(shè)計(jì)及空間大小,通常大于20度;
環(huán)境溫升:視應(yīng)用地域氣候而定,在中國(guó),一般為-35度至+40度。
世界著名電容品牌的電容溫度區(qū)間通常為-40度至+105度,但在不同的溫度區(qū)間下,電容壽命保證值是不同的,假定設(shè)計(jì)時(shí)電容紋波電流負(fù)載值最大使用到85%,則:
電容溫度為65度時(shí)的壽命能保證5-8萬(wàn)小時(shí);
電容溫度為75度時(shí)的壽命只能保證約4萬(wàn)小時(shí);
電容溫度為85度時(shí)的壽命只能保證約2萬(wàn)小時(shí);
電容溫度為95度時(shí)的壽命只能保證約1萬(wàn)小時(shí);
電容溫度為100度以上時(shí)的壽命只能保證約4000小時(shí)。
依上所述,控制電容溫度至關(guān)重要。除了環(huán)境溫升屬于客觀(guān)自然因素外,誰(shuí)在電容溫升、電源溫升方面控制得好,并且在燈具溫升控制方面與燈具廠(chǎng)商聯(lián)動(dòng)較好,誰(shuí)就在LED驅(qū)動(dòng)電源領(lǐng)域立于不敗。
茂碩電源出品的LED智能驅(qū)動(dòng)電源系列產(chǎn)品長(zhǎng)期雄霸市場(chǎng)份額龍頭地位,自然有其獨(dú)到的品質(zhì)保障手段,簡(jiǎn)述如下:
――采用世界頂級(jí)品牌電子元器件。茂碩電源采購(gòu)的電子元器件100%是世界一流品牌,尤其是電容,采用的是日本原裝品牌,壽命保證1萬(wàn)小時(shí)以上。
――一流研發(fā)團(tuán)隊(duì)的軍工專(zhuān)利設(shè)計(jì)。茂碩LED智能驅(qū)動(dòng)電源效率高,損耗小,電源內(nèi)部溫升僅為30-50度,工作壽命長(zhǎng)達(dá)5萬(wàn)小時(shí)以上。
由于LED照明目前還未大規(guī)模普及應(yīng)用,尚處于試點(diǎn)工程階段,對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的需求批量相對(duì)較小,并且尚無(wú)統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),許多電源廠(chǎng)家的設(shè)計(jì)質(zhì)量低下,從源頭上就注定了其出品電源的“短命”,即使在應(yīng)用條件良好的環(huán)境中,一般電源廠(chǎng)家的電源壽命亦達(dá)不到1萬(wàn)小時(shí);如果在夏天40度環(huán)境溫度下,有許多廠(chǎng)家的電源壽命超不過(guò)4000小時(shí)。
--作為L(zhǎng)ED智能驅(qū)動(dòng)電源解決方案的提供商,能在事前為燈具廠(chǎng)商提供最佳的驅(qū)動(dòng)解決方案,幫助燈具廠(chǎng)家攻克電源與燈具配套的難題,進(jìn)而保障了燈具的質(zhì)量。
目前的現(xiàn)實(shí)是,許多燈具廠(chǎng)家一般在完成LED基板及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,才去考慮電源的問(wèn)題,忽略了電源沖擊對(duì)芯片的影響,為燈具的光衰減留下隱患。而對(duì)于許多中小電源廠(chǎng)商而言,它們不可能有實(shí)力為每批數(shù)量不大的燈具專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)不同的電源。這就造成了燈具廠(chǎng)商找不到技術(shù)指標(biāo)和尺寸大小均合適的電源的普遍現(xiàn)象。茂碩電源長(zhǎng)期致力于和廣大燈具客戶(hù)的互動(dòng),針對(duì)客戶(hù)的不同要求,提供切合實(shí)際的應(yīng)用方案,進(jìn)而保障了燈具品質(zhì),贏得廣大燈具客戶(hù)的信賴(lài)。
關(guān)于深圳茂碩電源
深圳茂碩電源科技股份有限公司位于美麗的中國(guó)深圳西麗湖畔――中國(guó)深圳市南山區(qū)西麗鎮(zhèn)茂碩科技園。公司經(jīng)過(guò)十多年的快速發(fā)展,已成為集產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷(xiāo)售及服務(wù)于一體的電源高新技術(shù)企業(yè)。
【關(guān)鍵詞】Link 維修故障 排除方法
法國(guó)Sercel公司生產(chǎn)的408UL是新一代的高容量有線(xiàn)采集系統(tǒng)。由于其可靠而強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力、網(wǎng)絡(luò)化的連接方式和輕便、靈活的野外作業(yè)方案，廣泛應(yīng)用于石油地震勘探領(lǐng)域。我公司已配置了3萬(wàn)余道408UL外設(shè)，已使用將近10年，生產(chǎn)效率顯著。
作為外設(shè)的專(zhuān)業(yè)維修人員，感受最明顯的就是Link的故障率很高。雖然配備有測(cè)試儀TMS408，但它只有對(duì)采集站參數(shù)的測(cè)試功能，測(cè)不到Link的故障點(diǎn)。由于Sercel公司保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不提供任何書(shū)面技術(shù)資料和電路圖紙，給我們的維修帶來(lái)了很大困難，有時(shí)只能憑借主觀(guān)臆測(cè)式的笨辦法進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)來(lái)排除故障。
我們使用的Link是以四個(gè)采集道組合的類(lèi)型，即每根Link是有四個(gè)FDU和三根55米、兩根27.5米長(zhǎng)的數(shù)傳電纜組成。下面就本人維修408ULLink將近十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將其一些常見(jiàn)故障的排除方法歸納總結(jié)以供大家分享。
（1）在測(cè)試儀的低端能看到4個(gè)站，高端一個(gè)站也沒(méi)有看到
首先懷疑是連接到高端的尾段有問(wèn)題。或斷、或插頭有問(wèn)題。
其次連接到高端的首個(gè)FDU有單向故障。
（2）在測(cè)試儀的低端只能看到3個(gè)FDU，高端只能看到1個(gè)FDU
首先判斷是第“3”個(gè)站與第“4”個(gè)站間的中段有可能是斷線(xiàn)。
其次可能是第“3”個(gè)站、亦或第“4”個(gè)站有單向故障。
（3）在測(cè)試儀的低端只能看到2（1 、0）個(gè)FDU，高端只能看到2（3、4）個(gè)FDU的情況，可參照上述的兩個(gè)方案解決。
（4）在測(cè)試儀的高低端都看不到FDU
首先懷疑兩個(gè)尾段同時(shí)出現(xiàn)斷線(xiàn)。
其次就是Link短路。即此線(xiàn)中的某一根中（尾）段短路了，也可能是四個(gè)FDU中的某一個(gè)短路了。分別依次地?cái)嚅_(kāi)Link就能判別出是站或電纜短路。注意：有時(shí)會(huì)出現(xiàn)雙短路或多重短路現(xiàn)象。
（5）在采集排列上表現(xiàn)為黃線(xiàn)的Link
這樣的Link在采集過(guò)程中極易發(fā)生采集中斷，因采集時(shí)間不夠而導(dǎo)致廢炮，它的隱患最大。這種故障也稱(chēng)為CRC故障，是傳輸故障。可能是電纜或FDU的傳輸性能出了問(wèn)題。
第一步：在用LOOK功能時(shí)，觀(guān)察采集站上的工作燈。如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)工作燈出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，那么此站必有問(wèn)題。
第二步：工作燈不閃爍。但在“FDU transmission test”時(shí)，有誤碼率現(xiàn)象。這多是電纜線(xiàn)的過(guò)度勞損而導(dǎo)致。首先確認(rèn)4個(gè)采集站處于良好的工作狀態(tài)。之后用手捋線(xiàn)，以一個(gè)采集站為一段，平鋪放好，不要有相互重疊。再運(yùn)行“FDU transmission test”測(cè)試，同時(shí)逐個(gè)敲打采集站和電纜，若發(fā)現(xiàn)誤碼率增加，很有可能就是那個(gè)被敲打到的單位了。
實(shí)踐表明，傳輸故障多是電纜線(xiàn)造成的，或被壓變形，或是接觸原因，少有FDU的原因。
注意：為盡可能地減少黃線(xiàn)的出現(xiàn)，建議你在有更換FDU的情況，務(wù)必重新寫(xiě)一下線(xiàn)類(lèi)型（“FDU Diagnestics”下的“Check Link Assembly Type”框），且傳輸測(cè)試要運(yùn)行到五分鐘左右。
電纜線(xiàn)的故障相對(duì)容易處理，最頭疼的是FDU故障的修復(fù)。
FDU的英文全稱(chēng)為Field Digitizer Unit。它是全硬塑殼，每只僅415g。FDU接受來(lái)自交叉站和電源站的指令，保持與其它FDU、交叉站、電源站的通訊；接收來(lái)自檢波器的地震信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行信號(hào)整形、數(shù)字化處理并與電源站信號(hào)諧同；每道的信號(hào)將與其FDU獨(dú)有的EEPROM存儲(chǔ)器身份碼同步實(shí)時(shí)傳輸回電源站直至儀器單元。
FDU板是由八層電路板復(fù)合壓制而成。常見(jiàn)故障及排除方法如下：
（1）開(kāi)路 在TMS408上高低端都看不到站。
①這種狀況通常考慮接口。檢查FDU接口器件P1、P2是否斷腳和松動(dòng)。
②主電源變壓器T5。用萬(wàn)用表量檢查T(mén)5的主級(jí)和次級(jí)腳間阻值。
③線(xiàn)圈T1-T4 四個(gè)全部壞了。
④電感L1-L3 晶振Y1、Y2
注意：線(xiàn)圈T1-T5有方向，不能隨意焊接。晶振需兩個(gè)一起換。
（2）短路 在TMS408上表現(xiàn)為高低端都看不到，加上它后，整個(gè)Link上的其它FDU就會(huì)一個(gè)也看成不到。應(yīng)該是電源部分的次級(jí)故障，主要檢查電容和二極管。用萬(wàn)用表量電容C68、C80兩端，通常表現(xiàn)為短路或開(kāi)路，則C68或C80失效（C68、C80為并聯(lián)）。若是換了C68、C80后，F(xiàn)DU仍是短路狀態(tài)，再量D15阻值，若顯示有上百歐的阻值，則D15失效了。
極為偶然的，可能有與C67、C81有關(guān)。
注意：D15有方向，C68 C80同時(shí)換。
（3）單向 高低端的接口故障和單線(xiàn)路的次級(jí)供電問(wèn)題
①接口P1或是P2壞了。
②線(xiàn)圈T1/T3組對(duì)或是T2/T4組對(duì)中有一只壞了。檢查無(wú)誤仍是單向，則檢查處于交叉位的線(xiàn)圈T3-T4間或T1-T2間，外側(cè)的中間腳是否是直通狀態(tài)，不是的話(huà)，就用細(xì)導(dǎo)線(xiàn)聯(lián)接上即可。
注意：T1/T3組對(duì)或是T2/T4組對(duì)，應(yīng)該成組對(duì)地?fù)Q。
（4）參數(shù) 主要檢查電容、變壓器
①增益相位電容C49 C74
②傾斜電容C51 C52
③共模、校準(zhǔn)、外部項(xiàng)目電容C61 C62
④畸變 線(xiàn)圈T5 電容C43-C46
⑤傳輸（CRC） 線(xiàn)圈T1-T4 晶振Y1、
Y2
⑥外部噪音C51 C52 地線(xiàn)
⑦漏電板子有潮氣或有污物需清理
注意事項(xiàng)：若FDU板受潮，不能上電，以防擊壞電路；修理前要使板子保持清潔狀態(tài)，焊接時(shí)要注意防止靜電損壞電路板。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要完成的主要功能是電阻電容的在線(xiàn)測(cè)試與顯示,總體設(shè)計(jì)思想為:將電阻電容的參數(shù)值轉(zhuǎn)換成與之成正比關(guān)系變化的電壓輸出,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換,然后送單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后顯示。硬件電路主要由以下幾個(gè)模塊組成Cx/V0轉(zhuǎn)換電路、Rx/V0轉(zhuǎn)換電路,信號(hào)發(fā)生電路、濾波電路、Av/Dv轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換及單片機(jī)接口電路、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路,LCD接口電路。各個(gè)模塊關(guān)系及系統(tǒng)總體框圖如圖l所示。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
Rx/V0轉(zhuǎn)換電路
Rx/v0轉(zhuǎn)換的原理圖如圖2所示,圖中Rx為待測(cè)電阻,R1和R2為Rx兩端旁路的等效電阻,VREE為基準(zhǔn)電壓,R1～R3為基準(zhǔn)電阻。由開(kāi)關(guān)K來(lái)選擇不同的量程。現(xiàn)以K1閉合為例:由圖可得:
VREF/RR1=-V0/Rx,即V0=-Rx/當(dāng)K2閉合時(shí):
Cx/V0轉(zhuǎn)換電路
Cx/V0轉(zhuǎn)換的原理圖如圖3所示:核心部分C/Vo轉(zhuǎn)換器采用簡(jiǎn)單有源Rc電路,該方法的被測(cè)電容C,與激勵(lì)源頻率無(wú)關(guān),且Cx/V0轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓V0與被測(cè)電容Cv為線(xiàn)性關(guān)系。該原理構(gòu)成的電容測(cè)試不僅可用于在線(xiàn)電
DC轉(zhuǎn)換器,可以計(jì)算各種復(fù)雜波形的真有效值。采用了峰值系數(shù)補(bǔ)償,在測(cè)量峰值系數(shù)高達(dá)10的信號(hào)時(shí)附加誤差僅為1%。頻帶寬度在2V輸入時(shí)可達(dá)8MHz。在實(shí)際應(yīng)用中唯一的外部調(diào)整元件為絕對(duì)值平方的平均電容CAV、其影響到求平均值時(shí)間、低頻精度、輸出波紋水平及輸出穩(wěn)定時(shí)間。使用前需利用外部調(diào)整元件來(lái)減小有源整流器的非線(xiàn)性誤差.電路圖如圖6所示。
A/D轉(zhuǎn)換及單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用的ADC0809是一種8路模擬輸入逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器,由于價(jià)格適中,與單片機(jī)的接口、軟件操作均比較簡(jiǎn)單,目前在8位單片機(jī)系統(tǒng)中有著廣泛的使用。ADC0809由8路模擬開(kāi)關(guān)。地址鎖存與譯碼器,8位A/D轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出鎖存緩沖器組成。ADC0809與單片機(jī)的接口電路由于接口簡(jiǎn)單。在此不再占用篇幅。
量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
在實(shí)際應(yīng)用中,由于模擬開(kāi)關(guān)本身存在一定的壓降,所以實(shí)際應(yīng)用起來(lái)較難,所以在這里電路中必須進(jìn)行一定的補(bǔ)償,采用繼電器作為開(kāi)關(guān),以控制進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換。電路原理圖如圖7所示。
LCD接口電路設(shè)計(jì)
作為測(cè)試儀器,顯示是不可或缺的。在本設(shè)計(jì)中,采用EDMl602模塊以實(shí)現(xiàn)單位的LCD顯示。模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由LCD顯示屏(LCDPANEL),控制器、列驅(qū)動(dòng)器和偏壓產(chǎn)生電路組成。EDMl602與單片機(jī)的接口電路如圖8所示。
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
該在線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的軟件主程序流程如圖9所示。
【關(guān)鍵詞】帶電測(cè)試;介質(zhì)損耗;電容型設(shè)備
1.引言
電容型設(shè)備的帶電測(cè)試有著諸多優(yōu)點(diǎn)：其試驗(yàn)電壓高，更有利用發(fā)現(xiàn)缺陷;測(cè)試時(shí)不需停電，可隨時(shí)對(duì)懷疑存在隱患的設(shè)備進(jìn)追蹤與復(fù)測(cè)等。故這種測(cè)試方法已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于絕緣監(jiān)督當(dāng)中。本文在簡(jiǎn)要介紹其測(cè)試原理的基礎(chǔ)上，輔以我公司的實(shí)際案例，介紹了如何更好地利用帶電測(cè)試技術(shù)來(lái)確保電力設(shè)備的絕緣安全。
2.測(cè)量方法原理
目前所應(yīng)用的電容型設(shè)備帶電測(cè)試技術(shù)中，按其測(cè)試原理可大體分為絕對(duì)測(cè)量和間接測(cè)量?jī)煞N方法。
2.1 絕對(duì)測(cè)量
測(cè)量原理為：取施加于被試品的對(duì)地電壓?為參考相量（于PT二次側(cè)取得），以通過(guò)被試品主絕緣的全電流jL被測(cè)信號(hào)，測(cè)量出兩向量之間的夾角φ，則介損角δ=π/2-φ，由此得出tanδ，如圖1如示。圖中，Rx與Cx分別為被試品等效電阻與電容，?為施加于被試品的電壓，C為測(cè)試裝置的分壓電容，?1為測(cè)裝置所取的測(cè)試信號(hào)。
圖1 基于電容分壓的絕對(duì)測(cè)量原理圖
本測(cè)試方法所測(cè)得的電容量比較穩(wěn)定，但所測(cè)得的介損值存在著誤差，其誤差來(lái)源一是由分壓電容C所造成，將C串入至測(cè)試回路中，會(huì)減少回路的電容量，從而給測(cè)試結(jié)果帶來(lái)一定的誤差。由圖1（b）的相量圖可以看出，本方法的實(shí)測(cè)值為tanq，但tanδ才是被試品的介損真值，通過(guò)推算我們可以得知tanq與tanδ之間存在著以下關(guān)系：
即當(dāng)分壓電容C遠(yuǎn)大于被試品等效電容Cx時(shí)，則tanq?tanδ成立，誤差可以忽略;誤差來(lái)源二是所取基準(zhǔn)向量?需要從PT二次側(cè)取得，容易受到PT本身的誤差和二次負(fù)載的影響，例如0.5級(jí)PT角差可達(dá)±20’而tan20'等于0.58，該值遠(yuǎn)超出了介損可忽略的范圍，故此法測(cè)量介損值不夠準(zhǔn)確[1]。
2.2 相對(duì)測(cè)量
相對(duì)測(cè)量也稱(chēng)為“同相比較法”，具體方法如圖2所示：首先選取一臺(tái)tanδ值比較穩(wěn)定的設(shè)備作為“參考設(shè)備”，將流過(guò)該設(shè)備絕緣的jL作為參考相量，再抽取該系統(tǒng)中的同相某臺(tái)設(shè)備作為被試品。圖2（a）中，?為系統(tǒng)電壓;Rx1與Rx2，Cx1與Cx2分別為試品1與試品2的等效電阻與等效電容;C1與C2為測(cè)試裝置上的分壓電容;?1和?2分別為從兩個(gè)分壓電容上測(cè)得的電壓，jL1與jL2為通過(guò)試品絕緣的泄漏電流，兩者之間的夾角為是θ;該夾角可以通過(guò)比較?1和?2的夾角而獲得[2]。
本方法實(shí)際測(cè)量到的不是被試品的tanδ2，而是tanq，但當(dāng)Cx1<<C1，Cx2<<C2時(shí)，q?δ1-δ2，通過(guò)式（1）可以得知：tanq與tanδ1和tanδ2之間存在著以下函數(shù)關(guān)系：
tanq?tan（δ1-δ2）=
在設(shè)備絕緣正常時(shí)，參考設(shè)備與被試設(shè)備的tanδ值都很小，故tanδ1?tanδ2<<1，tanq?tanδ1-tanδ2，且tanq應(yīng)該是一個(gè)很小的值，但當(dāng)其中某一臺(tái)設(shè)備絕緣有缺陷時(shí)，該臺(tái)設(shè)備的tanδ明顯增大，從而將導(dǎo)致tanq的明顯變化。
相對(duì)測(cè)量原理的提出，是考慮到被試設(shè)備與參考設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)相似，處于同一運(yùn)行電壓下，且運(yùn)行環(huán)境（溫度、濕度）相同，所以受各種干擾的影響也相近，其相對(duì)值的穩(wěn)定性可以顯著提高。此外，采用相對(duì)比較的方法不需要從PT二次側(cè)提取基準(zhǔn)電壓，從而避免了PT誤差的影響。
圖2 相對(duì)測(cè)量法原理
（1）
3.保定地區(qū)CT帶電測(cè)試的實(shí)例應(yīng)用與分析
我公司開(kāi)展電容型設(shè)備帶電測(cè)試已有十余年經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)先后共發(fā)現(xiàn)十幾起設(shè)備缺陷，由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)并迅速采取了有效措施，成功將這些可能的設(shè)備事故防患于未然，現(xiàn)將一次因設(shè)備受潮而引發(fā)的絕緣缺陷的帶電測(cè)試發(fā)現(xiàn)與判斷經(jīng)過(guò)介紹如下。
我公司所采取的測(cè)試原理是上述介紹的相對(duì)測(cè)試法，2009年7月21日，我試驗(yàn)班組在對(duì)220kV蠡縣變電站進(jìn)行電容型CT帶電測(cè)試介損及電容量時(shí)發(fā)現(xiàn)：以該變電站的211間隔CT為基準(zhǔn)單元測(cè)設(shè)其它間隔時(shí)，所有被試間隔的A相數(shù)據(jù)普遍較大，測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
由于所有被試間隔的同一相CT同時(shí)發(fā)生絕緣缺陷的機(jī)率很低，遂懷疑為本次測(cè)試的基準(zhǔn)單元，也就是211間隔CT的A相有異常。為確認(rèn)上述懷疑，試驗(yàn)人員再分別以其他間隔為基準(zhǔn)，對(duì)211CT進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。
對(duì)表2所列數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向比較可以發(fā)現(xiàn)，以其他間隔為基準(zhǔn)單元對(duì)211間隔進(jìn)行測(cè)試時(shí)，其A、B、C三相CT的電容量均在正常范圍以?xún)?nèi)，但211間隔A相CT的介損值已經(jīng)偏大，且A、B、C三相介損數(shù)據(jù)不平衡。綜上所述，可以初步判斷為211間隔A相CT發(fā)生絕緣缺陷。
表1 以211CT為基準(zhǔn)單元測(cè)試其他間隔的介損及電容量數(shù)據(jù)
被試間隔 試驗(yàn)數(shù)據(jù)
A B C
242 -0.86%/847pF -0.22%/857pF -0.08%/870pF
246 -0.88%/854pF -0.27%/866pF -0.05%/879pF
201 -0.91%/865pF -0.22%/849pF -0.05%/846pF
247 -0.86%/745pF -0.25%/734pF -0.10%/762pF
212 -0.83%/870pF -0.22%/878pF -0.10%/847pF
表2 以其它間隔為基準(zhǔn)單元測(cè)試211CT介損及電容量
基準(zhǔn)
單元 試驗(yàn)數(shù)據(jù)
A B C
246 0.70%/773pF 0.19%/785pF -0.10%/753pF
247 0.68%/795pF 0.14%/806pF -0.05%/775pF
201 0.78%/790pF 0.12%/801pF -0.13%/770pF
通過(guò)帶電測(cè)試對(duì)該支CT進(jìn)行了缺陷判斷后，又對(duì)其進(jìn)行了油色譜分析，結(jié)果顯示其總烴超標(biāo)，氫氣嚴(yán)重超標(biāo)，出現(xiàn)乙炔且略微超標(biāo)，用三比值法進(jìn)行分析，編碼為110。判斷為設(shè)備絕緣受潮，發(fā)熱量增加，熱量聚集導(dǎo)致絕緣劣化，進(jìn)而發(fā)生局部放電。由此驗(yàn)證了該項(xiàng)帶電測(cè)試技術(shù)的有效與試驗(yàn)人員的正確應(yīng)用，并及早杜絕了一起設(shè)備絕緣事故的發(fā)生。
4.結(jié)論
帶電測(cè)試技術(shù)不受設(shè)備是否停電的約束，只要天氣允許便可隨時(shí)進(jìn)行，對(duì)于常規(guī)的停電預(yù)防性試驗(yàn)有其自身的不足，例如：因生產(chǎn)的需要和復(fù)雜的運(yùn)行方式而使得計(jì)劃性停電次數(shù)的減少;試驗(yàn)電壓較運(yùn)行電壓太低一般不超過(guò)10kV;試驗(yàn)時(shí)間過(guò)于集中而使試驗(yàn)任務(wù)過(guò)重等。這種情況下，帶電測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)于設(shè)備絕緣狀況的判斷將起著越來(lái)越重要的作用。帶電測(cè)試時(shí)要注意兩點(diǎn)，一是要在天氣環(huán)境允許時(shí)進(jìn)行，雷雨天氣禁止測(cè)試;二是在從設(shè)備的末屏引出線(xiàn)接入測(cè)試信號(hào)時(shí)一定要嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，務(wù)必要在已經(jīng)將測(cè)試儀器可靠接地并接好測(cè)試信號(hào)線(xiàn)以后，再將被試品末屏盒的接地刀閘與連片打開(kāi)，任何時(shí)候都嚴(yán)禁將盒中的保護(hù)間隙取下，以防測(cè)試儀器不慎失地時(shí)，被試品同時(shí)失地而對(duì)人員或設(shè)備制成傷害。
參考文獻(xiàn)
[1]付煒平.電容型設(shè)備絕緣的現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)[J].高電壓技術(shù)，2006，32（1）：111.
【關(guān)鍵字】電動(dòng)機(jī)；絕緣電阻；絕緣材料；環(huán)境因素；測(cè)量
引言
測(cè)量電機(jī)的絕緣電阻是檢測(cè)電機(jī)絕緣性能最常用、最簡(jiǎn)便且比較有效的方法。如果測(cè)量中所使用的方法不當(dāng)，測(cè)得結(jié)果將無(wú)法成為評(píng)估電機(jī)絕緣性能并確定其能否安全運(yùn)行的判斷依據(jù)。下面針對(duì)電機(jī)絕緣測(cè)量中的五種誤區(qū)，進(jìn)行分析討論。
誤區(qū)一：萬(wàn)用表測(cè)量低壓電機(jī)絕緣電阻。
從表1可知，萬(wàn)用表歐姆檔雖然是測(cè)量電阻，但其表內(nèi)的工作電壓相當(dāng)?shù)停鏔M500型萬(wàn)用表的低電阻檔1.5V，高阻擋為9V；MASTECH MY68數(shù)字萬(wàn)用表工作電壓為9V。顯然，如此低的電壓（萬(wàn)用表表筆上的測(cè)試電壓比工作電壓更低）用于低壓電機(jī)絕緣電阻的測(cè)量，根本無(wú)法正確反映其在額定工作電壓或更高電壓條件下的絕緣電阻，所以用萬(wàn)用表或直流低壓電橋所測(cè)的值根本不是低壓電機(jī)的絕緣阻值。因此，測(cè)量低壓電機(jī)絕緣阻值只能用絕緣電阻表。
誤區(qū)二：絕緣測(cè)試儀檢查低壓電機(jī)短路情況。
絕緣的好壞與是否短路是兩個(gè)不同的概念，電機(jī)的絕緣水平差并不代表電機(jī)內(nèi)部繞組發(fā)生了短路情況，而短路則表示絕緣損壞或電機(jī)繞組或其他部件對(duì)電路短接的故障。當(dāng)使用手搖式兆歐表測(cè)量繞組的絕緣電阻時(shí)，若出現(xiàn)了“0MΩ”時(shí)，并不意味這電機(jī)繞組或其內(nèi)部已發(fā)生接地或短路，因?yàn)閺?MΩ起始刻度的絕緣表就很難辨認(rèn)100kΩ以下的數(shù)值。即便使用FLUKE 1508絕緣測(cè)試功能，在其測(cè)量范圍（0.01MΩ～10GΩ）內(nèi)，也無(wú)法辨認(rèn)10kΩ以下的數(shù)值。判斷電機(jī)絕緣的優(yōu)劣應(yīng)當(dāng)用絕緣測(cè)試儀測(cè)量，判斷電機(jī)繞組是否短路應(yīng)用帶有歐姆檔的絕緣電阻測(cè)試儀或萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。
誤區(qū)三：忽略影響絕緣電阻的因素。
在進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，絕緣材料的狀況、環(huán)境相對(duì)濕度、溫度等會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大影響。
1）絕緣材料的老化與擊穿。我廠(chǎng)絕大多數(shù)低壓電機(jī)的絕緣等級(jí)為F，該絕緣材料系統(tǒng)采用熱固性環(huán)氧或聚酯粘合形成，在長(zhǎng)期的氧化、聚合、分解、揮發(fā)等化學(xué)過(guò)程作用下，造成絕緣彈性喪失、變脆、吸潮性能增加、電導(dǎo)增大等，導(dǎo)致絕緣性能下降。絕緣材料的擊穿可分為熱擊穿和純電擊穿兩種情況，熱擊穿是絕緣材料所加的電壓與材料發(fā)熱使絕緣性能變劣所引起的。純電擊穿是在電場(chǎng)力作用下，造成絕緣材料結(jié)構(gòu)直接破壞引起的。
2）潮濕的影響。不考慮繞組表面是否污穢的情況下，繞組絕緣對(duì)環(huán)境的相對(duì)濕度是很敏感的，只要相對(duì)濕度足夠大，如多雨天或長(zhǎng)時(shí)間的雨雪天氣，絕緣表面就會(huì)形成潮氣膜，使表面絕緣電阻變小，由公式（3）可知，絕緣電阻將降低。若繞組表面被污染或有絕緣裂縫存在，當(dāng)相對(duì)濕度足夠大，污染物中的電導(dǎo)性物質(zhì)和吸水性物質(zhì)會(huì)使繞組絕緣的電導(dǎo)性和吸潮性能大大增加，導(dǎo)致絕緣電阻大幅降低。
3）溫度的影響。一般情況下，對(duì)于給定系統(tǒng)在任意時(shí)間點(diǎn)的絕緣電阻，隨繞組溫度呈指數(shù)規(guī)律相反變化，由于溫度提高提供了熱能，使額外的離子獲得釋放，在電場(chǎng)作用下，做定向移動(dòng)的離子數(shù)量及其移動(dòng)的速度都將增加，從而降低絕緣阻值。對(duì)于露點(diǎn)以下的電機(jī)，在檢測(cè)其絕緣時(shí)，絕緣阻值可能不隨繞組溫度相反變化，在低溫下，絕緣阻值反而降低。這是由于電機(jī)繞組表面受潮使其表面絕緣電阻下降速度遠(yuǎn)大于體積絕緣電阻上升速度所致。
誤區(qū)四：忽略絕緣電阻的測(cè)量時(shí)間。
絕緣電阻反映絕緣材料在一定的直流電壓作用下通過(guò)的泄漏電流大小。特別是測(cè)量具有等效電容性較大的高壓電機(jī)時(shí)，還可明顯的看到絕緣電阻值與加壓時(shí)間有關(guān)。加壓時(shí)間越長(zhǎng)，絕緣電阻值就越高。這是由于絕緣材料的吸收現(xiàn)象所引起的。絕緣材料（電介質(zhì)）在直流電壓的作用下發(fā)生極化過(guò)程與電導(dǎo)過(guò)程，電介質(zhì)所在的回路中將產(chǎn)生從大到小隨時(shí)間而衰減并最終穩(wěn)定在一定數(shù)值的電流。該電流有三個(gè)分量組成：①快速極化過(guò)程中產(chǎn)生的極化電流（幾何電容電流），它在電介質(zhì)加壓后存在的時(shí)間極短，很快就衰減為零。②有損極化時(shí)產(chǎn)生的夾層式極化和偶極子式極化的電流，即吸收電流。它隨時(shí)間衰減，衰減速度取決于電介質(zhì)的材料和結(jié)構(gòu)等因素。對(duì)于等效電容性較小的低壓電機(jī)而言，通常在一分鐘左右的時(shí)間便衰減至零。③泄漏電流，由公式（2）可知，它不隨加壓時(shí)間而變化。上述三種電流分量在每個(gè)時(shí)刻疊加起來(lái)，即為流過(guò)電介質(zhì)的總電流。
誤區(qū)五：忽略吸收比K的測(cè)量。
在低壓電機(jī)絕緣測(cè)量的過(guò)程中，某一時(shí)刻的絕緣電阻值有時(shí)難以全面反映電機(jī)絕緣性能的優(yōu)劣，尤其是在油膩環(huán)境和潮濕環(huán)境特別明顯。其原因有兩點(diǎn)：①絕緣電阻的大小與泄漏電流流經(jīng)路徑的面積成反比，與泄漏電流流經(jīng)路徑的長(zhǎng)度成正比。因此絕緣電阻不僅與絕緣材料材質(zhì)有關(guān)，而且與其形狀、尺寸等諸多因素有關(guān)，往往難以給出一定的絕緣電阻判斷標(biāo)準(zhǔn)，而只能與該絕緣的過(guò)去測(cè)量值進(jìn)行比較。②絕緣材料加上測(cè)試電壓后均存在對(duì)電荷的極化過(guò)程。
基于以上分析可知，在油膩環(huán)境和潮濕環(huán)境的里，對(duì)于等效電容性較小的低壓電機(jī)，利用絕緣電阻的吸收比K（極化指數(shù)P.I.的派生）更有利于判斷絕緣狀況的優(yōu)劣。即絕緣介質(zhì)加壓60s與加壓15s時(shí)的直流電阻的比值：
（4）
由絕緣電介質(zhì)的吸收現(xiàn)象、公式（4）以及表2可知，K值低于1.3表明絕緣存在問(wèn)題。在實(shí)際工作中，使用FLUKE 1508測(cè)試吸收比K，只需選擇吸收比檔和適合的測(cè)試電壓即可。
結(jié) 論
絕緣材料電氣性能的好壞，直接影響到低壓電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。因此，電氣絕緣測(cè)量是電氣技術(shù)工作的重要內(nèi)容，也是安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的重要保證，這對(duì)于電氣工作者在工作責(zé)任心和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)等方面的要求很高。以上對(duì)于低壓電機(jī)設(shè)備絕緣測(cè)量方面的五種誤區(qū)的分析討論，是從事電氣技術(shù)工作的一些認(rèn)識(shí)和探索。在實(shí)際工作中，還有一些值得重視的知識(shí)要點(diǎn)需要討論，如對(duì)被測(cè)對(duì)象在測(cè)量前的適當(dāng)處理和測(cè)量操作的規(guī)范要求等。
參考文獻(xiàn)
[1]GB/T 20160-2006 旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣電阻測(cè)試[S].
[2]屠志健、張一塵. 電氣絕緣與過(guò)電壓[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2005.
ZCG-1A調(diào)幅廣播測(cè)試儀的組成
根據(jù)調(diào)幅廣播測(cè)試儀的整機(jī)功能圖（因?yàn)樵搱D比較大，有需要的讀者，請(qǐng)與作者聯(lián)系），可清晰看到該儀器由五部分組成，供電電源部分，信號(hào)源部分，高頻檢波部分，調(diào)幅度測(cè)量部分，失真、噪聲、頻響測(cè)量部分，在此從功能和作用的角度介紹這五部分。
1. 供電電源部分
供電部分主要是將交流市電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡蛘麄€(gè)儀器的電路供電。
2. 信號(hào)源部分
信號(hào)源部分主要功能是產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定正弦波信號(hào)來(lái)替代振幅及頻率不穩(wěn)定的音頻信號(hào)，以方便測(cè)量。頻率的變化是通過(guò)琴鍵開(kāi)關(guān)接入不同的電容值來(lái)進(jìn)行控制，信號(hào)的幅度通過(guò)一個(gè)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變放大器的放大倍數(shù)，在外部有一個(gè)音頻電壓表可觀(guān)察。該音頻信號(hào)產(chǎn)生后，直接送到中波發(fā)射機(jī)的音頻輸入端。
3. 高頻檢波部分
高頻檢波部分主要是將發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)（即載波信號(hào)）采集下來(lái)并顯示到載頻表上，同時(shí)也將該信號(hào)送到調(diào)幅度測(cè)量部分。載波信號(hào)由中波線(xiàn)圈（初級(jí)）耦合到次級(jí)，可通過(guò)前面板的“耦合”旋鈕改變耦合量的大小。調(diào)節(jié)前面板的“調(diào)諧”旋鈕，可改變調(diào)諧電容的大小，從而調(diào)整諧振點(diǎn)。耦合調(diào)諧后的載波信號(hào)一部分就送給了后面的調(diào)幅度單元，另一部分就通過(guò)二極管檢波，并將檢波后的電壓通過(guò)ZP表盤(pán)顯示出來(lái)供檢測(cè)人員觀(guān)察。該測(cè)試儀同時(shí)提供了“載波”接口，在該接口接上示波器，可直接看到載波波形。
4. 調(diào)幅度測(cè)量部分
調(diào)幅度測(cè)量部分的功能主要是在調(diào)幅度表上顯示出調(diào)幅度的大小，并將調(diào)制信號(hào)送到后面的測(cè)量電路進(jìn)行測(cè)量。第3部分送來(lái)的高頻載波信號(hào)通過(guò)一個(gè)低通濾波器，濾掉載波，就剩下載波上附帶的音頻信號(hào)，該音頻信號(hào)一部分送給了下一單元的失真、噪聲、頻響測(cè)量部分，一部分送到后面電路中進(jìn)行電壓檢測(cè)，該電壓通過(guò)轉(zhuǎn)換后顯示在調(diào)幅度表盤(pán)上，即是調(diào)幅度。
這里要說(shuō)明一下，理論上來(lái)說(shuō)，既然調(diào)幅度是調(diào)制信號(hào)電壓振幅除以載波電壓振幅，為什么這里沒(méi)有一個(gè)除法電路來(lái)計(jì)算這個(gè)調(diào)幅度呢？這主要是因?yàn)樵跍y(cè)試前調(diào)整ZP表時(shí)，我們已經(jīng)將載波電壓調(diào)為單位1,那么低通濾波器濾出的音頻信號(hào)的電壓振幅（即調(diào)制信號(hào)電壓振幅），即是調(diào)幅度的大小。所在測(cè)量前的調(diào)整必須要正確，才能保證后面的測(cè)試的正確。
5. 失真、噪聲、頻響測(cè)量部分
這部分的功能是測(cè)量發(fā)射機(jī)的失真度、信噪比和頻響。該部分以第4部分輸出的音頻信號(hào)電壓為輸入，再選擇是否通過(guò)一個(gè)八通道的濾波器將該音頻信號(hào)（基波）濾掉，不管濾掉與否，都會(huì)再將之后的電壓通過(guò)電路轉(zhuǎn)換后顯示在失真表上。
失真度的定義，是高次諧濾的平方和再開(kāi)根號(hào)之后，與基波電壓振幅之比，測(cè)量失真度時(shí)要選擇濾掉基波，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者就認(rèn)為剩下的為諧波分量的總和，在理論上是可以這樣近似的。所以看到這里，肯定會(huì)明白為什么測(cè)失真度的時(shí)候，一定要打開(kāi)濾波開(kāi)關(guān)，因?yàn)椴粸V掉音頻，我們?cè)趺磿?huì)得到高次諧波的電壓振幅并測(cè)出來(lái)呢。
測(cè)頻響的目的，是想知道發(fā)射機(jī)對(duì)相同幅度不同頻率的輸入信號(hào)的放大能力是否一致。所以首先測(cè)了1KHZ的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)在失真表上的大小，再改變了不同的輸入信號(hào)頻率，看失真表針是否會(huì)變化，當(dāng)然不變就是最好的。在這里有一個(gè)輸入信號(hào)的幅度的問(wèn)題，改變頻率時(shí)測(cè)量時(shí)，要求測(cè)試儀輸出的信號(hào)幅度必須保持不變。
測(cè)信噪比的目的是想測(cè)發(fā)射機(jī)里的噪聲電平與原音頻信號(hào)電平之比。所以測(cè)量時(shí)，最后把輸入的音頻信號(hào)拔掉或者關(guān)掉音頻幅度旋鈕，這樣從失真表上顯示出的就只有噪聲電平的指示了。
測(cè)試過(guò)程糾錯(cuò)及分析
1. 開(kāi)機(jī)及調(diào)整
開(kāi)機(jī)通電后，無(wú)需要預(yù)熱，便可進(jìn)行調(diào)整、校準(zhǔn)與指標(biāo)測(cè)試工作。該測(cè)試儀前面板示意圖如下圖：
錯(cuò)誤做法：將“耦合”旋鈕調(diào)到很大，然后調(diào)節(jié)“調(diào)諧”旋鈕，將ZP指針調(diào)到中間（指向1的位置）
糾錯(cuò)要點(diǎn): 必須要見(jiàn)到諧振現(xiàn)象
正確做法：
第一步：加入高頻載波信號(hào)后，調(diào)整“耦合”旋鈕，將其調(diào)節(jié)到約中間的位置
這一步，主要是調(diào)整中波線(xiàn)圈的耦合量。在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，我們已經(jīng)將耦合旋鈕左旋到底，所以已經(jīng)基本沒(méi)有感應(yīng)電壓，第一步當(dāng)然要稍微調(diào)整耦合旋鈕，將初級(jí)的高頻信號(hào)，感應(yīng)到次級(jí)，但也不需要感應(yīng)得太多；
第二步，再調(diào)節(jié)調(diào)諧旋鈕，與被測(cè)信號(hào)諧振
這一步，主要是調(diào)整調(diào)諧電容的大小，直至儀器諧振。但怎么才算是諧振了呢？大家都有調(diào)收音機(jī)的頻道的經(jīng)驗(yàn)，諧振的時(shí)候，聲音最大，質(zhì)量最好，此時(shí)若再調(diào)整頻道調(diào)節(jié)旋鈕，不管是往哪個(gè)方向調(diào)整，聲音都會(huì)變小。在這里也一樣，諧振的時(shí)候，載頻表的指針將指向最大，此時(shí)不管你將調(diào)諧旋鈕左旋還是右旋，載頻指針都會(huì)變小，此時(shí)就諧振了。如果指針動(dòng)都不動(dòng),還在0的位置，耦合就需要多一點(diǎn)，也就是第一步要再向右多調(diào)一點(diǎn)。如果第一步調(diào)得太多，還沒(méi)有看到諧振，載頻指針已經(jīng)指到表盤(pán)的最末端了，這時(shí)要耦合需要少一點(diǎn)，也就是第一步向左調(diào)一些。只要看到了諧振現(xiàn)象，就要進(jìn)行第三步了；
第三步：如果調(diào)第二步時(shí)，載頻表已經(jīng)指示在1的位置，調(diào)試已經(jīng)完畢；如果載頻表不在1的位置上，再調(diào)節(jié)耦合旋鈕，使載頻表指示在1的位置，至此高頻輸入信號(hào)調(diào)整完畢，無(wú)需再動(dòng)
上一步，測(cè)試儀器已經(jīng)諧振了，收到的信號(hào)肯定是需要的載波信號(hào)，但是收到的信號(hào)必須要調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)1的位置，不能太強(qiáng)，也不能太弱，否則后面的測(cè)試就不準(zhǔn)了。
2. 頻響測(cè)量
錯(cuò)誤做法：當(dāng)測(cè)試不同的頻率時(shí)，發(fā)現(xiàn)調(diào)幅度表已經(jīng)改變，就調(diào)節(jié)音頻幅度旋鈕，改變音頻輸出大小，讓調(diào)幅度恢復(fù)到50﹪
糾錯(cuò)要點(diǎn): 判斷音頻信號(hào)幅度是否變化以音頻電壓表指針為準(zhǔn)
正確做法：
將濾波轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到“斷”的位置，琴鍵開(kāi)關(guān)按下“校”鍵。音頻信號(hào)先選用1KHZ，然后緩慢調(diào)節(jié)音頻幅度旋鈕，監(jiān)視調(diào)幅度表針達(dá)到50﹪位置，再調(diào)節(jié)“校準(zhǔn)”旋鈕，使失真表針指在-6DB位置。用1KHZ音頻信號(hào)校準(zhǔn)后，改變輸入的音頻信號(hào)，并保持幅度恒定，逐點(diǎn)測(cè)試。
對(duì)上面最后一句話(huà)中 “保持幅度恒定”的理解一定要正確。如果改變輸入的音頻信號(hào)的頻率后，監(jiān)看到調(diào)幅度表針不在50﹪位置時(shí)，不能調(diào)整音頻幅度旋鈕，讓調(diào)幅度恢復(fù)到50﹪。只有當(dāng)音頻電壓表指針變化了，才要調(diào)整音頻幅度旋鈕，讓音頻電壓表指針指回原來(lái)位置。若只是調(diào)幅度表針變化，測(cè)試時(shí)不必理會(huì)，直接記錄結(jié)果即可。
調(diào)幅度表針上顯示出的幅度已經(jīng)變化的音頻信號(hào)，是經(jīng)過(guò)發(fā)射機(jī)放大之后的信號(hào)，而說(shuō)明書(shū)中所指的“保持幅度恒定”，是要保持測(cè)試儀輸出的音頻信號(hào)的幅度恒定，如果測(cè)試儀器的音頻輸出可接到示波器的話(huà)，那我們就直接可以看到測(cè)試儀輸出的音頻信號(hào)變化情況，但是該儀器沒(méi)有這個(gè)接口，我們只能通過(guò)該儀器的音頻電壓表來(lái)觀(guān)察，只要該表盤(pán)指什沒(méi)有動(dòng)，就認(rèn)為輸出音頻信號(hào)沒(méi)有變化。換一個(gè)角度說(shuō)，如果發(fā)射機(jī)的頻響指標(biāo)不好，對(duì)相同幅度不同的頻率的信號(hào)放大能力不同，必然會(huì)導(dǎo)致調(diào)幅度表針的變化。
關(guān)鍵詞：短波發(fā)射機(jī)；諧波濾波器；故障；調(diào)試方法
諧波濾波器是100kW短波發(fā)射機(jī)主要的元件之一，該元件主要是用來(lái)濾除基站短波以外的高次諧波，保證信息接收者能夠接收到與基站發(fā)射相一致的信息。由于濾波器的構(gòu)成比較復(fù)雜，同步轉(zhuǎn)動(dòng)器件也較多，如果元件一旦出現(xiàn)故障，必將帶來(lái)很大的麻煩。因此，在日常使用短波發(fā)射機(jī)時(shí)，就必須采取合理的調(diào)試方法，確保發(fā)射機(jī)中的短波濾波器能夠正常工作。
1諧波濾波器基本概述
常用的DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)中，諧波濾波器元件主要的工作內(nèi)容就是將發(fā)射機(jī)中的諧波濾除，減小發(fā)射機(jī)的輸出功率，使短波發(fā)射機(jī)發(fā)出的信息更加清晰。
諧波濾波器有一個(gè)中間電容，該電容主要是實(shí)現(xiàn)濾波器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)電容的輸出與輸入。諧波濾波器輸入的每一個(gè)濾波都會(huì)形成相應(yīng)的電感，在諧波濾波器形成諧振時(shí)出現(xiàn)感抗，且阻抗均為正75Ω。諧波濾波器中各元件之間存在相互聯(lián)動(dòng)的關(guān)系，這種形式有助于元件進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試。由于中間電容器工作的需求，其轉(zhuǎn)速為輸出與輸入電容的2倍，在實(shí)際使用中，中間電容與輸出電容都采取真空可變電容。
2諧波濾波器常見(jiàn)故障及維護(hù)
2.1常見(jiàn)故障分析
2.1.1隨動(dòng)電位器故障
短波發(fā)射機(jī)在出現(xiàn)倒頻時(shí)，可以允許發(fā)射機(jī)的調(diào)諧燈處于不滅的情況，諧波濾波器正常工作顯示綠燈亮起，觀(guān)察濾波器兩滾輪出槽，電容脫開(kāi)。將諧波濾波器對(duì)換一下，使用穩(wěn)壓電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)濾波器出現(xiàn)電位器抱死的情況，使濾波器處于非正常工作狀態(tài)，導(dǎo)致滾輪脫落，C2脫離。
2.1.2真空電容故障
對(duì)發(fā)射機(jī)加用高壓時(shí)，發(fā)射功率會(huì)被切斷，使指示燈變紅，高壓下降。此時(shí)打開(kāi)諧波濾波器觀(guān)察系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)濾波器中間電容出現(xiàn)藍(lán)光，用手觸摸有發(fā)燙的跡象。將電容進(jìn)行對(duì)換，并采取打壓測(cè)試，發(fā)現(xiàn)C2已經(jīng)被擊穿。
2.1.3刀口與插槽接觸不良引起的故障
更換短波發(fā)射機(jī)中的諧波濾波器后，濾波器輸入與輸出接口和插槽產(chǎn)生接觸不良的問(wèn)題，在加用高壓后，諧波濾波器內(nèi)部出現(xiàn)斷路的問(wèn)題，致使功率增加，濾波器出現(xiàn)嚴(yán)重?zé)龤У膯?wèn)題。
2.2相應(yīng)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)
從以上濾波器常見(jiàn)的故障進(jìn)行分析，為了保證濾波器時(shí)刻處于正常工作狀態(tài)，針對(duì)諧波濾波器提出幾點(diǎn)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)：第一，對(duì)諧波濾波器進(jìn)行日常維護(hù)，比如清潔、上油、檢查等，這些操作必須每天都進(jìn)行，尤其是對(duì)電感滾輪的調(diào)變以及滾輪軸的清潔，必須經(jīng)常涂抹少許納米油在上面，但是納米油的用量要控制得當(dāng)，防止油量過(guò)多或者油量過(guò)少干結(jié)造成的濾波器接觸電阻變大的問(wèn)題；第二，檢查濾波器傳動(dòng)部件的固定程度，傳動(dòng)齒輪的咬合情況，觀(guān)察傳動(dòng)齒輪是否有脫離的征兆，并對(duì)濾波器中的電流進(jìn)行測(cè)試，檢查相應(yīng)的電路元件是否出現(xiàn)變色、破裂的情況，如果濾波器出現(xiàn)播音不清的故障，應(yīng)馬上取出諧波濾波器的機(jī)芯，將專(zhuān)業(yè)的銅棒與輸入及輸出的電路連接起來(lái)，再將外殼換上，測(cè)試播音的清晰度；第三，短波發(fā)射機(jī)濾波器如果電位器抱死經(jīng)常會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)故障，在實(shí)際的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)中，如果沒(méi)有比較好的代替品，就應(yīng)該時(shí)刻觀(guān)察倒頻次數(shù)的情況，定期更換電位器，避免設(shè)備出現(xiàn)故障造成發(fā)射機(jī)無(wú)法正常工作的情形；第四，對(duì)發(fā)射機(jī)中的短波濾波器進(jìn)行更換時(shí)，必須保證刀口和插槽的接觸時(shí)刻處于良好的連接狀況；第五，如果濾波器中的電容耐壓度不夠或者不出現(xiàn)閃光，電感出現(xiàn)損壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)盤(pán)香電感進(jìn)行更換，更換盤(pán)香電感過(guò)程中，必須拆掉舊的盤(pán)香電感，參照原先的滾輪圈位置，重新安上新的盤(pán)香電感，確保新的電感元件能夠正常運(yùn)行。
3諧波濾波器的調(diào)試
3.1校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀
對(duì)諧振濾波器進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中，必須使用專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)分析儀器為調(diào)試的輔助設(shè)備。進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作前，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀器時(shí)必須選擇一處信號(hào)屏蔽能力優(yōu)異的地方，校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀，確保分析儀處于正常工作狀態(tài)。開(kāi)始進(jìn)行校準(zhǔn)，必須將分析儀的位置擺正，確保儀器與地面相連，并在使用前將分析儀進(jìn)行預(yù)熱，減少儀器與設(shè)備的融合時(shí)間。
3.2確保濾波器元器件穩(wěn)定
對(duì)諧波濾波器進(jìn)行調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因元件本身固定不穩(wěn)造成的元件松動(dòng)、脫落的問(wèn)題，這必然會(huì)導(dǎo)致濾波器的原始數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。當(dāng)出現(xiàn)以上情形時(shí)，就必須更換新的諧波濾波器，在電感元件中如果存在2個(gè)短路臂，就應(yīng)該將耦合鏈條松開(kāi)，將其自由移動(dòng)，使短路臂能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，使兩臂時(shí)刻處于平行的狀態(tài)。準(zhǔn)備階段還應(yīng)將中間電容與輸出電容的連軸分離開(kāi)來(lái)，再將電容值調(diào)整到120PF。對(duì)濾波器中的電容進(jìn)行更換時(shí)，最好的方式是查找濾波器原先的生產(chǎn)廠(chǎng)家，使電容的規(guī)格與電容元件與原有的保持一致，保證性能處于良好的工作狀態(tài)，這樣使后續(xù)調(diào)試更加合理、有效，在更換好相應(yīng)的諧波濾波器后，就可以將網(wǎng)絡(luò)分析儀與濾波器相連。
3.3調(diào)試相關(guān)步驟
在調(diào)試之前，必須首先將網(wǎng)絡(luò)分析儀器與諧波濾波器相連，將測(cè)試儀器的頻率調(diào)試好，通常設(shè)置為20MHz。在此之前，需要注意的是必須事先做好網(wǎng)絡(luò)分析儀器的調(diào)試與校準(zhǔn)工作，然后對(duì)濾波器的電容值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使儀器的阻抗值保持在75Ω左右。由于諧波濾波器的中間電容與輸出電容對(duì)輸入電容的虛部與實(shí)部有較大的影響。而實(shí)際上，阻抗虛部與實(shí)部的誤差應(yīng)小于3Ω，必要的時(shí)候，必須對(duì)濾波器的電感進(jìn)行合理的調(diào)整，使測(cè)量的阻抗與所需的阻抗值保持一致。
在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)更換短波頻段中的測(cè)量頻率，使阻抗能夠從中讀取出來(lái)，阻抗的具體數(shù)值能夠作為具體的參考信息，使阻抗的誤差表現(xiàn)出來(lái)，當(dāng)阻抗值大于所需要的誤差值時(shí)，應(yīng)對(duì)中間電容與輸出電容進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使阻抗達(dá)到一定的水平，對(duì)頻率的高低限進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中，必須保證電容處于可調(diào)節(jié)狀態(tài)，防止諧波濾波器出現(xiàn)機(jī)械性損壞的問(wèn)題，記錄20M數(shù)據(jù)時(shí)，必須記錄高限中間電容與輸出電容之間的圈數(shù)情況，標(biāo)記為20M時(shí)，應(yīng)標(biāo)記好線(xiàn)圈的數(shù)值，這樣能夠確保故障發(fā)生時(shí)盡快恢復(fù)。諧波濾波器中有2個(gè)限位開(kāi)關(guān)，在調(diào)試過(guò)程中應(yīng)對(duì)其中一個(gè)進(jìn)行設(shè)定，調(diào)節(jié)諧波濾波器，使濾波器達(dá)到高頻狀態(tài)，然后將另一個(gè)限位開(kāi)關(guān)設(shè)置好，這樣能夠避免設(shè)備損壞。
關(guān)鍵詞：高壓試驗(yàn)；套管末屏；介質(zhì)損耗tgδ；色譜分析
在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中主變套管末端內(nèi)部斷線(xiàn)故障會(huì)直接影響到電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，同時(shí)如果情況十分嚴(yán)重，還有可能會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的問(wèn)題，所以我們必須要對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行及早的預(yù)防和檢驗(yàn)，將損失降到最低，蓮花廠(chǎng)所使用的SFP-160000/220kV主變套管和其他的套管一樣還是在實(shí)際的工作中有內(nèi)部斷線(xiàn)的可能，所以必須要對(duì)其采取高壓試驗(yàn)的方式，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供良好的基礎(chǔ)。
1 SFP-160000/220kV主變套管的基本結(jié)構(gòu)
油紙電容式變壓器套管主要由電容芯子、油枕、法蘭、上下瓷套組成，主絕緣為電容芯子，采用同心電容串聯(lián)而成，封閉在上下瓷套、油枕、法蘭及底座組成的密封容器中，它們之間的接觸面襯以耐油橡膠墊圈，并通過(guò)設(shè)置在油枕內(nèi)的一組強(qiáng)力彈簧所施加的中心壓緊力作用，使套管內(nèi)部處于良好的密封狀態(tài)，與外界大氣隔絕。容器內(nèi)充有經(jīng)處理過(guò)的變壓器油，使內(nèi)部主絕緣成為油-紙結(jié)構(gòu)，以提高絕緣能力。變壓器套管的主絕緣為電容芯子，套管的電容芯子是由以高質(zhì)量的變壓器油浸漬的電纜紙和鋁箔均壓極板包繞在導(dǎo)電管外組成的多層同心圓柱形電容器作電極。電容芯子的外部由瓷套作為外絕緣和變壓器油的容器及供安裝用的連接套筒等構(gòu)成，瓷套和芯子之間充有優(yōu)質(zhì)的變壓器油。
2 SFP-160000/220kV主變套管末屏接地結(jié)構(gòu)
套管電容芯子的最外屏是末端的位置，同時(shí)在這一過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行接地處理，接地處理的過(guò)程中必須要和之前已經(jīng)安裝好的法蘭共同接地，接地的時(shí)候要充分合理的使用絕緣瓷套，電容屏在這一過(guò)程中一定要完完整整的浸沒(méi)絕緣油，末屏在運(yùn)行的過(guò)程中可以很好的對(duì)電容屏實(shí)際的電容量和介損進(jìn)行有效的測(cè)量，這樣就可以更好的對(duì)電容屏的絕緣狀況進(jìn)行更加科學(xué)的判斷，從而也就可以更好的了解絕緣層當(dāng)中的性能，所以我們通常也將其叫做測(cè)量端子。借助末端測(cè)量端子可以很好的發(fā)現(xiàn)主末屏是否出現(xiàn)了絕緣或者是受潮的情況，同時(shí)其對(duì)絕緣油變質(zhì)的情況以及電容屏之間出現(xiàn)斷路和短路等現(xiàn)象都能及時(shí)的檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)，但是如果在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)了末屏開(kāi)路的現(xiàn)象，末屏在這一過(guò)程中會(huì)形成非常顯著的高壓，這樣一來(lái)也就非常容易出現(xiàn)設(shè)備損壞的情況。
3 SFP-160000/220kV主變末屏接榫檢驗(yàn)測(cè)試方法
電工套管的最外層是末屏的引出介質(zhì)，在試驗(yàn)的時(shí)候可以根據(jù)實(shí)際的邪惡情況采取電橋正接的方式對(duì)末屏的接榫和電容量完成測(cè)量工作，當(dāng)然在這一過(guò)程中也可以使用電橋反接的方式對(duì)大地的介損和電容量進(jìn)行檢測(cè)，如圖1所示。試驗(yàn)電壓出現(xiàn)在了末屏和套管油箱底箱之間，試驗(yàn)的過(guò)程中加壓的幅度要充分的考慮到末屏絕緣的質(zhì)量和絕緣的效果。通常我們選取2到3千伏。正接法測(cè)量的方式通常就是將高壓的一端接在一次導(dǎo)電桿的上方，測(cè)量線(xiàn)設(shè)置在了套管末端的接線(xiàn)處，這種接線(xiàn)方式的接線(xiàn)圖和反接線(xiàn)的圖剛好相反。
4 SFP-160000/220kV主變套管末屏內(nèi)部故障高壓試驗(yàn)分析
本廠(chǎng)SFP-160000/220kV發(fā)電機(jī)組是1375000KW機(jī)組，1996年投入運(yùn)行，SFP-160000/220kV主變壓器設(shè)備型號(hào)為SFP-160000/220，額定容量為160000kVA，額定電壓（242±2×2.5%）/13.8kV。2014年7月11日，在對(duì)#1主變小修高壓試驗(yàn)中，用AI6000介損測(cè)試儀采用正接線(xiàn)的方法測(cè)量#1主變220kV側(cè)B相套管tgδ值及電容量時(shí)，發(fā)現(xiàn)220kV側(cè)B相套管tgδ值與交接試驗(yàn)報(bào)告tgδ值相比有所增長(zhǎng)，最高測(cè)量tgδ值為2.78%，（試驗(yàn)時(shí)沒(méi)有清理變壓器套管瓷瓶和末屏小套管瓷瓶），最低測(cè)量tgδ值為0.66%（清理后實(shí)測(cè)值），最低測(cè)量tgδ值仍然低于《電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求，《電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》要求電容型套管末屏絕緣電阻值不應(yīng)低于1000ΜΩ，20℃時(shí)電容型套管tgδ值不應(yīng)大于0.8%。電容型套管的電容值與出廠(chǎng)值或上一次試驗(yàn)值的差別超出±5%時(shí)，應(yīng)查明原因。每次測(cè)量時(shí)，tgδ值都不同，電容量和絕緣電阻值符合電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的要求，開(kāi)始時(shí)懷疑是因套管潮濕、臟污引起的，所以將變壓器套管瓷瓶和末屏瓷瓶全部擦干凈，測(cè)量后與以前一樣，換用M2000介損測(cè)試儀測(cè)量，其現(xiàn)象還是沒(méi)有變化。
5 SFP-160000/220kV主變套管末屏內(nèi)部斷線(xiàn)故障原因分析和處理
套管末屏在出廠(chǎng)的時(shí)候就已經(jīng)存在著非常明顯的不足，從氣體組分的角度對(duì)其進(jìn)行分析，油和紙當(dāng)中產(chǎn)生了非常明顯的電弧，甲烷超出了標(biāo)準(zhǔn)值的9.19倍，氫氣超出標(biāo)準(zhǔn)值5.4倍，乙炔超出了標(biāo)準(zhǔn)值1717倍，在經(jīng)過(guò)詳細(xì)的分析之后，最終確定是系統(tǒng)主變B相套管末屏的內(nèi)部出現(xiàn)了斷線(xiàn)的故障，因?yàn)樽儔浩魇侨掳惭b的，同時(shí)廠(chǎng)家在生產(chǎn)的過(guò)程中存在著一些相同型號(hào)的套管，所以在其應(yīng)用的過(guò)程中及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行了套管更換處理。
6 為杜絕類(lèi)似主變套管末屏內(nèi)部斷線(xiàn)故障的發(fā)生應(yīng)采取的防范措施
6.1 近年來(lái)，運(yùn)行中的套管事故率和故障率都呈上升趨勢(shì)，建議每年增加變壓器取油樣次數(shù)并對(duì)油進(jìn)行油色譜分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便及時(shí)消除缺陷，避免此類(lèi)事故的發(fā)生。
6.2 試驗(yàn)人員拆接末屏小套管引線(xiàn)時(shí)，應(yīng)防止導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)或擰斷接地引線(xiàn)，試驗(yàn)后應(yīng)恢復(fù)原狀。在拆接末屏接地線(xiàn)時(shí)，不能讓末屏接線(xiàn)柱跟動(dòng)，如有不慎，輕則末屏滲油，重則末屏引線(xiàn)開(kāi)斷。
6.3 根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后可用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量末屏是否接地，這是檢查末屏接地拆除后是否已經(jīng)恢復(fù)的一種比較可靠的辦法。
結(jié)束語(yǔ)
從這次系統(tǒng)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)到原因分析的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，我們可以十分清晰的認(rèn)識(shí)到對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的時(shí)候一定要具備較高的科學(xué)性和合理性，如果在這一過(guò)程中出資按了數(shù)據(jù)變化的狀況，必須要對(duì)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，在選擇設(shè)備的時(shí)候，一定要選擇那些信譽(yù)良好的廠(chǎng)家。
參考文獻(xiàn)
（國(guó)網(wǎng)朔州供電公司，朔州 036002）
（Shuozhou Power Supply Company of State Grid，Shuozhou 036002，China）
摘要： 隨著城市的不斷壯大，城市配網(wǎng)也在逐漸擴(kuò)大，使系統(tǒng)電容電流大幅度增長(zhǎng)。為了使城市配網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)過(guò)對(duì)一座110kV變電站的10kV、35kV系統(tǒng)進(jìn)行電容計(jì)算，并通過(guò)實(shí)際電容電流的電流測(cè)試，分析其出現(xiàn)較大差別的原因，喚起重視實(shí)地測(cè)試的重要性。通過(guò)實(shí)際測(cè)試，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行多年的城市變電站中、低壓側(cè)電容電流均超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)要求值，急需進(jìn)行整改，消除隱患，確保城市配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
Abstract： With the growing of cities， urban distribution network has also been gradually expanded， it makes the system capacitive current significantly growth. In order to ensure the safe and stable operation of urban distribution network， the system capacitance of 10kV and 35kV of a 110kV transformer substation has been calculated. Through the current test of actual capacitance current， this paper analyzes the causes of the bigger difference and arouses the importance of field testing. Through the actual test， it is found that the values of medium and low voltage capacitive current of the city substation that operated for many years are more than the standard value. That needs the rectification to eliminate hidden dangers and ensure the safe and stable operation of urban distribution network.
關(guān)鍵詞 ： 城市發(fā)展；變電站；電容電流；變化；思考
Key words： urban development；transformer substation；capacitance current；change；thought
中圖分類(lèi)號(hào)：TD611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）19-0134-03
作者簡(jiǎn)介：帖金國(guó)（1973-），男，山西應(yīng)縣人，畢業(yè)于太原電力高等專(zhuān)科學(xué)校，專(zhuān)業(yè)為發(fā)電廠(chǎng)及電力系統(tǒng)，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化。
0 引言
近年來(lái)，城市規(guī)模的逐步擴(kuò)展使得城區(qū)配網(wǎng)系統(tǒng)不斷擴(kuò)容，電容電流大幅度增長(zhǎng)，導(dǎo)致低壓側(cè)電容電流嚴(yán)重超標(biāo)，直接影響配網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了使配電網(wǎng)恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，亟需對(duì)現(xiàn)有配網(wǎng)的電容電流進(jìn)行整改。對(duì)現(xiàn)有配網(wǎng)電容電流的實(shí)地測(cè)試是整改前必須做的準(zhǔn)備工作。實(shí)地測(cè)試的目的是為制定整改方案提供可靠數(shù)據(jù)，以確保整改到位。
本文將根據(jù)電容電流實(shí)地測(cè)試技術(shù)要求，對(duì)一座110kV變電站的10kV、35kV系統(tǒng)進(jìn)行電容計(jì)算，并通過(guò)實(shí)際電容電流的電流測(cè)試，分析其出現(xiàn)較大差別的原因，并提出在系統(tǒng)中安裝消弧線(xiàn)圈進(jìn)行擴(kuò)容，來(lái)改善低電壓運(yùn)行狀態(tài)。經(jīng)過(guò)技術(shù)論證，認(rèn)定該方案技術(shù)可行，可以進(jìn)一步推廣應(yīng)用到全行業(yè)的電改工作中。
1 對(duì)變電站的中、低壓側(cè)電容電流的計(jì)算方法
1.1 架空電力線(xiàn)路出線(xiàn)
中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)對(duì)地電容電流近似計(jì)算公式為：
無(wú)避雷線(xiàn)時(shí)：IX=1.1×2.7×Ue×L×10-3（A）
有避雷線(xiàn)時(shí)：IX=1.1×3.3×Ue×L×10-3（A）
式中：Ue—額定線(xiàn)電壓（kV）；L—線(xiàn)路長(zhǎng)度（km）。因水泥桿，鐵塔線(xiàn)路增10%。夏季比冬季電容電流值大10%左右。
1.2 電力電纜線(xiàn)路出線(xiàn)
三芯電纜線(xiàn)路在同樣電壓下，每公里的電容電流約為架空線(xiàn)的25倍，單芯電纜線(xiàn)路則達(dá)50倍。對(duì)油浸紙電力電纜近似公式如下：
其中：S為電纜截面積（mm2）；Ue為額定線(xiàn)電壓（kV）。
對(duì)目前所采用的聚氯乙烯交聯(lián)電纜每公里對(duì)地電容電流比油浸紙式要大，據(jù)廠(chǎng)家提供的參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)檢驗(yàn)，約增大20%左右。
1.3 系統(tǒng)中的電容電流計(jì)算
∑Ic=（∑ic1＋∑ic2）（1＋k％）（1+б％）
式中：∑ic為電網(wǎng)上單相接地電容電流之和；
∑Ic1為線(xiàn)路和電纜單相接地電容電流之和；
∑ic2為系統(tǒng)中相與地間跨接的電容器產(chǎn)生的電容電流之和；
k％配電設(shè)備造成的電網(wǎng)電容電流的增值，10kV取16％，35kV取13％。
б％夏季比冬季電容電流的增值，取10％。
以公司城網(wǎng)供電的110kV城東變電站為例，變電站電容電流的計(jì)算結(jié)果如表1、表2。
2 電容電流的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
使用的測(cè)試儀器為上海思源電氣股份有限公司生產(chǎn)的CI-2000型電容電流測(cè)試儀，110kV變電站中或低壓側(cè)I、II段母線(xiàn)并列運(yùn)行，在Ⅰ、Ⅱ段母線(xiàn)PT開(kāi)口三角L與N 端，進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量前將一次消諧器進(jìn)行短接，消除消諧器影響。測(cè)量3次取平均值。接線(xiàn)方法如圖1所示。
變電站實(shí)地測(cè)試結(jié)果如表3。
計(jì)算算結(jié)果與實(shí)際測(cè)試結(jié)果有較大差別，主要由于部分出線(xiàn)線(xiàn)路參數(shù)存在問(wèn)題，電纜沒(méi)有統(tǒng)計(jì)、線(xiàn)路長(zhǎng)度不太準(zhǔn)確，用戶(hù)線(xiàn)路到用戶(hù)變電站后的出線(xiàn)情況不清楚所致。
3 整改措施
根據(jù)DL/T620-1997《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》規(guī)定：3～10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線(xiàn)路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35kV、66kV系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電流大于10A時(shí)應(yīng)裝設(shè)消弧線(xiàn)圈；3～10kV電纜線(xiàn)路構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電流大于30A，又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用消弧線(xiàn)圈接地方式。我公司向城網(wǎng)供電的110kV城西站、110kV城東站兩座110KV變電站通過(guò)實(shí)測(cè)35kV、10kV系統(tǒng)電容電流均超過(guò)規(guī)定范圍，為了保證在小電流不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地后系統(tǒng)產(chǎn)生弧光過(guò)電壓不危及人身及設(shè)備安全，必須在變電站內(nèi)安裝補(bǔ)償裝置。
4 技術(shù)實(shí)施方案的選擇：
4.1 驗(yàn)算
計(jì)算公式：Q=K*Ic*Ue/√3 kVA
K=1.35，10kV：Ue=11kV、35kV：Ue=37kV
計(jì)算結(jié)果如表4所示（夏季）。
計(jì)算結(jié)果如表5所示（冬季），考慮夏季測(cè)試，比冬季增大10%。
結(jié)合運(yùn)行方式及電網(wǎng)發(fā)展，按夏季向上浮動(dòng)50%，按冬季向下浮動(dòng)20%，取Qc取值范圍，如表6。
上表Qc取值作為選擇消弧線(xiàn)圈依據(jù)，在可調(diào)范圍內(nèi)滿(mǎn)足消弧線(xiàn)圈始終處于過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)，避免欠補(bǔ)償造成系統(tǒng)發(fā)生諧振。
4.2 技術(shù)方案的選擇
老式手動(dòng)消弧線(xiàn)圈除需停電調(diào)分頭，不能自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償電網(wǎng)電容電流等缺點(diǎn)外，脫諧度也很難保證在10%以?xún)?nèi)，其運(yùn)行效果不能令人滿(mǎn)意。據(jù)國(guó)內(nèi)外資料統(tǒng)計(jì)分析表明，采用老式手動(dòng)消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償?shù)碾娋W(wǎng)，單相接地發(fā)展成相間短路的事故率在20%～40%之間，比采用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)碾娋W(wǎng)高出3倍以上。因此，新上消弧線(xiàn)圈應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償?shù)南【€(xiàn)圈。由于消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償作用，系統(tǒng)發(fā)生單相接地后保護(hù)無(wú)法判斷故障線(xiàn)路，有必要安裝消弧線(xiàn)圈自動(dòng)調(diào)諧及接地選線(xiàn)成套裝置。
通過(guò)方案的選擇，在城東站35kV側(cè)中性點(diǎn)安裝消弧線(xiàn)圈，補(bǔ)償容量在250kVA-500kVA可調(diào)分頭一組，相應(yīng)隔離開(kāi)關(guān)一臺(tái)，消弧線(xiàn)圈自動(dòng)調(diào)諧及接地選線(xiàn)成套裝置一臺(tái)，10kV側(cè)安裝10kV接地變（一面柜），消弧線(xiàn)圈（一面柜），補(bǔ)償容量在500-1000kVA可調(diào)分頭，消弧線(xiàn)圈自動(dòng)調(diào)諧及接地選線(xiàn)成套裝置一臺(tái)。
5 消弧線(xiàn)圈原理
消弧線(xiàn)圈是一個(gè)具有鐵心的電感線(xiàn)圈，線(xiàn)圈的電阻很小，電抗很大。線(xiàn)圈具有抽頭，電抗值可用改變線(xiàn)圈的匝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)，鐵心具有較大的空氣歇，它使電抗值穩(wěn)定，從而使電壓與電流成正比。其工作原理詳見(jiàn)圖2。
正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)對(duì)地電壓為零，消弧線(xiàn)圈中沒(méi)有電流流過(guò)。如上圖2所示，單相（如w相）接地故障時(shí)，接地點(diǎn)對(duì)地電壓為零，中性點(diǎn)對(duì)地電壓上升為相電壓，非故障相對(duì)地電壓上升為線(xiàn)電壓，網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)電壓不變。這與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相似，此時(shí)，消弧線(xiàn)圈處于中性點(diǎn)電壓的作用下，有電感電流IL通過(guò)，此電流通過(guò)接地點(diǎn)形成回路．加上單相接地時(shí)的接地電容電流IC，兩電流方向相反，見(jiàn)相量圖3。在接地處IL和Ic相互抵消，稱(chēng)電感電流對(duì)接地電流的補(bǔ)償，如果適當(dāng)選取消弧線(xiàn)圈的匝數(shù)，可使接地處的電流變得很小或等于零。從而消除了接地處的電弧，消弧線(xiàn)圈因此而得名。
6 結(jié)論
結(jié)合上文的技術(shù)分析，在110kV變電站的10kV、35kV系統(tǒng)中安裝了消弧線(xiàn)圈進(jìn)行擴(kuò)容，運(yùn)行一段時(shí)間后重新進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該變電站原本低壓運(yùn)行的狀態(tài)已得到緩解，并且已恢復(fù)穩(wěn)定。由此可見(jiàn)，本文所述110KV配電網(wǎng)擴(kuò)容方案從技術(shù)角度來(lái)看是比較可行的，建議將該方案進(jìn)一步推廣應(yīng)用到全行業(yè)的電網(wǎng)整改工作中，以提高全行業(yè)的電力運(yùn)行水平。
參考文獻(xiàn)：
[1]邵劍.諧振接地系統(tǒng)電容電流測(cè)量方法的研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2004.
