中试控股技术研究院鲁工为您讲解：同步相量测量单元输电线路综合测试仪

ZSXL-Z 输电线路异频参数测试仪(高配分体）

超强的抗感应电压能力
一体化结构，体积小、重量轻
参考标准： DL/T 741-2010

输电线路异频参数测试仪：随着电网的发展和线路走廊用地的紧张，同杆多回架设的情况越来越普遍，输电线路之间的耦合越来越紧密，在输电线路工频参数测试时干扰越来越强，严重影响测试的准确性和测试仪器设备的安全性

针对这一问题，我们开发了新一代输电线路异频参数测试系统，集成变频测试电源、精密测量模块、高速数字处理芯片及独有的国家专利技术抗感应电压电路；有效地消除强干扰的影响，保证仪器设备的安全，能极其方便、快速、准确地测量输电线路的工频参数。

主要技术参数
1使用条件 -20℃～50℃ RH＜80%
2抗干扰原理 变频法
3电    源 AC 220V±10% 发电机≧3KW
4电源输出 最大输出电压 AC250V
电压精度 0.5%
电流精度 0.5%
最大输出电流 8A
输出频率 45Hz、55Hz
5测量范围 电容 0.01～30μF
阻抗 0.01～400Ω
阻抗角 -180°～+180°
6测量分辨率 电容 0.0001μF
阻抗 0.0001Ω
阻抗角 0.0001°
7测量准确度 电容：     ≥1μF时，±1%读数±0.01μF；
           ＜1μF时，±2%读数±0.01μF；
电阻：     ≥1Ω时，±1%读数±0.01Ω；
           ＜1Ω时，±2%读数±0.01Ω；
阻抗角：   ±0.2°(电压＞1.0V）； 
±0.3°(电压:0.2V～1.0V)；
8抗干扰电流 30A
9抗感应电压 10KV
10外型尺寸 550（L）×430（W）×530（H）
11存储器大小 200 组  支持U盘数据存储
12重    量 60 Kg
使用说明
4.1、主菜单
确定仪器地线接入良好，再接入AC220V电源把电源开关合上，即显示主菜单界面（如图 4—1）。八个菜单的显示，每一个项目都有一个独立的显示区域，用户只需在相应的项目上面轻轻触碰一下就可以轻松的进入下一级具体操作菜单，整个过简单明了。省去了繁琐的按键操作。
4.2、线路设置
首先从主界面进入线路长度设置界面（如图4—2）；整个设置项共有12个模拟按键，其中，右边两个是保存和退出按键，下面是0-9的数字键，点线路长度输入框，然后，点需要的数字设置即可。若是输入错误，重复操作，确定正确，点<保存>键保存退出。
4.3、项目测试
主界面（如图 4—1）八个菜单的显示项目一目了然，分别是阻抗测试、线路互感、电容测试、耦合电容、和参数校验。用户在根据接线提示正确接好仪器外部接线的情况下，只需点一下相应的项目就能进入下一级开始测试菜单（
干扰检测完成后仪器立即启动变频输出装置；首先变频到45Hz使输出端快速平缓地输出至200伏电压或者4安培电流，整个过程仪器内部均采用实时监控的手段，保证输出的稳定可靠。升压或升流成功后，保持200伏电压或4安培电流然后进行45Hz（如图4—5和图4—8）环境下的检测分析；当45Hz检测分析完成后，仪器自动变频到55Hz，进行55Hz（如图4—6和图4—9）环境下的检测分析；最后经过仪器内部中央处理器的高精度处理，得出并显示各项测试结果及数据,测试结果（如图4—7和图4—10），数据是显示测试过程的数据，就是图4—4、图4—5、图4—6的数据显示在一起，用户可以自行
选择查看并打印。整个测试过程的所有数据均是采取的实时检测并显示的方式，用户可以很直观的观察监视整个测试过程发生的变化。
零序阻抗、零序电容、耦合电容和线路互感的测试过程，与正序电容和正序阻抗过程一样，其中显示的数据只有B相，测试完成显示的结果与正序电容和正序阻抗一样，具体接线请查阅参考接线。
4.4、时间设置
从主菜单上的“时间设置”小方格直接进入时间设置子菜单（如图4—11）。如图所示4个模拟按键设置分别对应加、减、保存和退出；点要修正的日期和时间，然后，点加减键修改。用户调整完成后按保存键即可保存退出。
图 4—11
4.5、历史数据
※数据查询
打开仪器从主界面下方“历史数据”方格进入到下级操作菜单（如图4—12），点击第一项“数据查询”即可进入查询界面（如图4—13）。从第零组到第一九十九组一共两百组数据可供用户查阅；分页显示，每一页显示十个测试项目，每一组显示日期、时间和具体项目名称，用户能非常清楚了查阅自己想看的数据结果。在想查阅的数据一栏上面轻轻触碰一下就能顺利的进入详细的数据结果查看，并且可以自行选择打印。
※  U盘备份
进入“历史数据”选项后，可以看到如图4—12显示界面，用户轻轻按下“U盘备份”那一栏，即可进入U盘操作界（如图4—14）。按照屏幕上的提示，用户只需把U盘插入仪器面板右下方的USB插口即可出现数据传输的界面（如图4—14）一共传递了多少组数据一目了然，非常方便。用户需要特别注意的是，在此过程中U盘是处在高速读写状态，是不允许中途拔出U盘或者仪器断电的情况的，严重的话可以导致U盘烧毁。等到数据传输完毕，显示器上出现“文件保存成功”的提示信息后才可以拔出U盘。
U盘数据格式是TXT。
图4—14
4.6、参数校验
打开仪器从主界面右下方“参数校验”方格进入到密码输入菜单页，此密码用于送检部门输入，输入正确进入下级操作菜单（如图4—15），接上测试线，接入假负载，才可以点击启动，再点击升压或者降压和设置频率，就是手动调节输出，检验数据的真实性。
使用客户请勿随便进入启动设置，以免操作不正确损坏仪器。因此参数校验密码一般都不提供给使用客户，只提供给送检部门使用。
五  参考接线
测试开始前，将测量端的线路挂上接地线或合上地刀可靠接入大地，并将面板左上角的仪器接地端子可靠接入大地，将测试电源输出端子IA、IB、IC连接到线路测量引下线(粗线)，最后，将电压测量端子UA、UB、UC接入线路引下线(细线)。仪器测试接线确认接好完成后，再取下接地线或分开地刀的接地，以保证设备和操作人员的安全。黄、绿、红三色测试线尽量悬空，以免感应高压放电击穿测试线！

电力系统由发电厂（发电机、升压变）、220-500kV高压输电线路、区域变电站（降压变压器）、35-110kV高压配电线路（用户、降压变压器）和6-10kV配电线路以及220V380V低压配电线路组成。

其中高压输电线路、低压配电线路是连接发电、供电、用电之间的桥梁，极其重要！

输电线路工频参数包含线路的正序电容、零序电容、正序阻抗、零序阻抗、线路间的互感电抗和耦合电容测量；

  1、中试控股电力讲解带绕组交流测试分接开关动作特性,有以下优势:模拟变压器的运行状态测试,能可靠发现分接开关动作过程存在的缺陷.

 

    可对调压绕组不同结线的变压器进行分接开关测试,填补变压器有载分接开关测试的空白区域.

 

    交流测试结线方式灵活多样,当被测分接开关交换程序出现异常后,可使用任意电压,电流进行测试,对缺陷性质进行确认性试验,不会发生误判断.

 

    排除分接开关直流测试中所出现的电流非缺陷原因所造成的断续,区分由于过渡电阻,开关触头引线接触不良所形成的电流跳跃,直接反应分接开关动作过程的技术特性.时间证明,分接开关在切换过程中,虽然动,静触头间高速相对运动,但接触良好,特别时在高电压下,某些低电压直流试验所表现的分接开关测试波形变异不是开关缺陷.

 

    交流测试不仅能准确判定分接开关交换程序,而且能对分接开关切换过程中的各触头接触情况做出判断.

 

    分接开关交流测试所获得的波形解析结论唯一,可作为分接开关动作特性终裁式试验,为各国工程技术界所认同.

 

    2、中试控股电力讲解国内变压器有载分接开关交流测试技术的研究情况

 

    变压器有载分接开关现场测试是一个困扰供电系统多年的棘手难题,由于现场试验需要与科研之间信息沟通不够,以及变压器分接开关教理测试技术研发,特别时应用现场试验技术难度比较大,国内科研单位投入研发资金和力量较小.    中试控股电力变压器绕组直流电阻测试是变压器工作日常试验中的重要测试项目, 通过直流电阻的测量,可检查其线圈质量以及分接开关位置接触是否良好、线圈或引线有无损坏、各连接支路的正确性、有无短路现象,是确定短路损耗的重要数据.所以在预试、大修和调换分接开关后均需进行此项试验.

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    近年来随着电力系统容量的越来越大, 变压器的容量也不断加大.变压器的容量越大,电压等级相对就会越高,电感与电阻的比值就越大.因此,大型变压器的绕组直流回 路的稳定时间可能长达数十分钟甚至更长,因此如何快速准确测量电力变压器绕组的直流电阻成为了电力工作者研究和追求的主要目标.

 

    直流电阻测试仪以80C196 单片机为核心组成单片机控制单元,通过数据存储器和I/O 口 扩展,完成测试与控制功能.电源部分是通过一个开关电源产生单片机工作电源 + 5 V 和± 1 2 V ,其中, 继电器工作电源 +12V 由变压器降压,整流桥整流产生.键 盘只有四个按键,通过按键来实现功能选 择,完成测试、存储和打印功能,测试结果通过LCD显示输出.

 

    单片机控制单元主要由80C196 单片机为 核心,外部扩展程序存储器EPROM27128, 数据存储器RAM6264 和E2PROM2864,译码电路由两片7 4 L S 1 3 8 实现.地址锁存由 74LS373 完成,I/O 口扩展由一片8255 实 现,实现对打印机的控制,输出继电器的 控制, 键盘的输入和液晶显示的控制.

 

    恒流源电路主要由恒流源的采样电路、比较电路等,将交流电通过整流桥将 交流电变为直流电,经电流调整和电流反 馈, 最后实现0 . 1 A~1 0 A 范围的稳流输出.

 

    由于绕组电感的存在, 残余电流对使 用者和测试设备将构成威胁,因此必须有 电流放电回路,电流放电回路由放电电阻 和一个反向二极管构成,充电时二极管关 断,电源对绕组充电,断电时二极管导通, 绕组通过二极管和放电电阻放电.

 

    测量回路主要由恒流源输出稳定电流 直接通过电力变压器绕组,不接入标准电 阻(将串入电阻用继电器短接),测量充电 电流,当充电电流达到设定值时将继电器 断开,将电阻串入测量回路中.为了保证 单片机供电稳定性,继电器控制电源单独 供电.

 

    测量结束时,将继电器K1 断开,因变 压器绕组具有大电感,电流不能立即降为 零,这样就会产生很大的电势,因此必须 加有放电回路,在本放电回路中,当继电 器K1 断开后,二极管D1 导通,绕组中电 流通过放电电阻R4 和二极管形成回路,完 成放电过程.放电电阻的选择要适当,放 电电阻越大.电阻上消耗的功率越,放电 时间越短,放电回路两端的电压越高.因 此放电电阻的选择既要控制放电电压值是 安全的, 又要使放电时间尽可能短.

 

    信号采集是针对80C196单片机而言 的, 为实现测量结果的显示及保护等功 能,必须有采样计算电路,一方面可利用80C196单片机8 路10 位A/D 转换器以及CPU的计算处理功能,另一方面可以使用 单独的A/D 转换器件,故选取了AD1674, 但是,进入A/D 转换器和单片机的信号必 须是经过调理的信号,它要求符合以下条 件:

 

    (1)信号幅值不能超过± 5V;

 

    (2)进 入AD1674 和单片机输入口的信号是电压 信号;

 

    (3)输入信号不能干扰系统的正常 工作.

 

    因此,对于进入AD1674 和单片机的信 号必须经过适当的处理.这个过程需要将 进入AD1674 和单片机的电流信号要转换 成电压信号,此过程可利用电阻实现;对 于高压、交变信号要转换成低压才能进入 单片机.