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介质损耗测试仪说明书 HX8000K

商品介绍
  

HX8000K介质损耗测试仪说明书

²       产品型号:HX8000K

²       产品图片:

 

目录

一、仪器概述……………………………………………………………..……..2

二、安全措施……………………………………………………………………2

三、可测试参数…………………………………………………………………3

四、性能特点……………………………………………………………............3

五、技术指标……………………………………………………………………4

六、测量方式及原理……………………………………………………………5

七、常见设备的接线方法……………………………………………......….….6

八、仪器功能简介…………………………………………………………...…10

九、仪器操作步骤………….………………………………………………..…11

十、现场试验注意事项………………………………………………….…......13

十一、    仪器检定…………………………………………………………….…15

十二、    变频测量讨论………………………………………………………….15

仪器的装箱清单………………………………………………….....…17               

 

 

 

 

1. 用途特点及性能

HF自动抗干扰精密介质损耗测量仪用于现场抗干扰介损测量,或试验室精密介损测量。仪器为一体化结构,内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器等。采用变频抗干扰和傅立叶变换数字滤波技术,全自动智能化测量,强干扰下测量数据非常稳定。测量结果由大屏幕液晶显示,自带微型打印机可打印输出。

1.1 主要技术指标

准确度:      Cx:       ±(读数×1%+1pF

tgδ:     ±(读数×1%+0.00040

抗干扰指标:变频抗干扰,在200%干扰下仍能达到上述准确度

电容量范围:      高压:   3pF60000pF/10kV     60pF1.2μF/0.5kV

高压:   3pF1.5μF/10kV          60pF30μF/0.5kV

分辨率                 最高0.001pF4位有效数字

tgδ范围:   不限,分辨率0.001%,电容、电感、电阻三种试品自动识别。

试验电流范围10μA5A

内施高压:   设定电压范围:0.510kV

最大输出电流:200mA

升降压方式:     连续平滑调节

电压精度:   ±(1.5%×读数+10V)

电压分辨率:     1V

试验频率:   4550556065Hz单频

45/55Hz55/65Hz47.5/52.5Hz自动双变频

频率精度:   ±0.01Hz

外施高压:   正接线时最大试验电流5A/40-70Hz

反接线时最大试验电流10kV/5A/40-70Hz

CVT自激法低压输出:输出电压350V,输出电流330A

CVT变比测量

            变比范围:10~99999

            变比精度:±读数*1%

            相位范围:0-359.99°

            相位精度:±0.02°

测量时间:   30s,与测量方式有关

输入电源:   180V270VAC50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电

计算机接口:      标准RS232接口

打印机:           微型热敏打印机

环境温度:   -1050

相对湿度   <90%,不结露

 

               

HF9000K型主要技术指标简表

电容范围       pF

最大输出电流mA

外形尺寸

**cm

重量

kg

高电压介损

CVT自激法测量

CVT变比

发接线低压侧屏蔽

多通道

计算机接口及存储

3-60000

200/10KV

46*37*33.5

28

支持外接

不需外接设备C1/C2同时测量

C1/C2同时测量

四通道正接

热敏

RS232存储255组数

 

2 主要功能特点

2.1 变频抗干扰

采用变频抗干扰技术,在200%干扰下仍能准确测量,测试数据稳定,适合在现场做抗干扰介损试验。

2.2高精度测量

采用频率浮动、数字波形分析和电桥自校准等技术,配合高精度三端标准电容器,实现高精度介损测量,并且正/反接线测量的准确度和稳定性一致。

仪器所有量程输入电阻低于,消除了测试线附加电容的影响。

可外接油杯做精密绝缘油介损试验,可外接固体材料测量电极做精密绝缘材料介损试验。

2.3适用性强

 自动识别50Hz/60Hz系统电源,支持发电供电,即使频率波动大,也可正常测量。

 内置串联和并联两种介损测量模型,可与校验台和介损标准器完全兼容,方便仪器检定。

2.4多级安全保护,确保人身和设备安全

高压保护:试品短路、击穿或高压电流波动,能以短路方式高速切断输出。

低压保护:误接380V、电源波动或突然断电,启动保护,不会引起过电压。

接地保护:仪器接地不良使外壳带危险电压时,启动接地保护。

C  V  T高压电压和电流、低压电压和电流四个保护限,不会损坏设备;误选菜单不会输出激磁电压。CVT测量时无10kV高压输出。

防误操作:两级电源开关;电压、电流实时监示;多次按键确认;接线端子高/低压分明;缓速升压,可迅速降压,声光报警。

容升测量大容量试品时会出现电压抬高的容升效应,仪器能自动跟踪输出电压,保持试验电压恒定。

抗震性能:仪器采用独特抗震设计,可耐受强烈长途运输震动、颠簸而不会损坏。

高压电缆:为耐高压绝缘导线,可拖地使用。

2.5功能强大

1具有正/反接线,内/外标准电容,内/外高压多种工作模式,一体化结构,可做各种常规介损试验,不需外接任何辅助设备。

2)具有四通道正接线模式,方便变压器套管介损试验。

3)具有外接标准电容器接口,自动跟踪外接试验电源频率40Hz~70Hz,支持工频电源和串联谐振电源做大容量高电压介损试验。

4)具有回路接触不良放电提示功能,以方便判别接线是否可靠。

    5)具有CVT自激法测量功能,C1/C2可一次接线同时测出,自动补偿母线接地和标准电容器的分压影响,无须换线和外接任何配件,并且高压连接线可以拖地。

6)具有CVT变比功能,可测量CVT变比、极性和相位误差。

    7)具有反接线低压屏蔽功能,在220kVCVT母线接地情况下,对C11可进行不拆线10kV反接线介损测量,并且可一次性接线同时对主、从两个电容进行测量。

8)中文图文菜单,大屏幕背光LCD显示。

    9)配置热敏打印机,打印数据清晰快捷、无噪音。

10)带日历时钟,可存储256组测量数据。

11)带计算机接口。通过该接口,实现测量、数据处理和报表输出,也可实现仪器内部测量软件升级。

六、测量方式及原理

  按照被测试品是否接地分两种测量方式,即正接线测量方式和反接线测量方式,两种测量方式的原理如图一所示:

      

 

 

 


     
a)正接线测量                  b)反接线测量

 

                            图一

   在高压电源的10KV测,高压分两路,一路给机内标注电容Cn, 此电容介损非常小,可以认为介损为零,即为纯容性电流,此电流Icn可做为容性电流基准。在Cx试品一侧,试品电流Icx通过采样电阻R采入机内,此Icx可分解成水平分量和垂直分量见图二所示,通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在图一(a)中Cx为非接地试品,试品电流Icx从试品末端进入采取电阻R,得到全电流值,在图一(b)中Cx为接地试品,机内Cx端直接接地,电流Icx从试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。

     a)电流矢量法                      b)试品等效电路

 

                              图二

 

七、常见设备的接线方式

1、仪器引出端子说明:

        HV------  仪器的测量引线高压端(带危险电压)。

        CX-------  正接线时试品电流输入端。

        -------  仪器的接地端,使用时与大地可靠相接

     2、参考接线

2.1正接线、内标准电容、内高压(常规正接线):

 

     

 

 

 

2. 面板说明

 

 

 

2.2反接线、内标准电容、内高压(常规反接线):

 


2.3正接线、外标准电容、内高压:

 

 

 

 


2.4反接线、外标准电容、内高压:

 

 

 

 

 


2.5正接线、内标准电容、外高压:

 

 

 

 

 

 


2.6反接线、内标准电容、外高压:

 

 

 

 

 


2.7正接线、外标准电容、外高压(高电压介损):

 

 

 

 

 


2.8反接线、外标准电容、外高压:

 

 

 

 

 


2.9  CVT自激法测量:

CVT自激法测量可按下图接线。如果C1是单节电容,母线不能接地;如果C1是多节电容,母线可接地,C11C12可用常规正反接线测量,C13C2用自激法测量。

 

 

             

 

CVT自激法测量中,仪器先测量C1,然后自动倒线测量C2,并自动校准分压影响。

应注意,高压线应悬空不能接触地面,否则其对地附加介损会引起误差,可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。强烈建议使用高压插座使用的高压线用黑色Cx线

 

2.10  CVT变比测试

仪器高压线的芯线红夹子接CVT的上端,母线拆地。CVT下端接地,低压线红黑夹子接二次绕组,注意:如果测试角度接近180度,应将红黑夹子颠倒。

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2.11三相同侧做变压器套管试验

   本仪器具有四通道正接线输入。除了常规的正接线测试方法,还具有三相同时测量的功能。

三相同侧功能最方便的应用就是做变压器套管,所以仪器功能选择上专门加上了一个“套管”的光标。当做变压器套管的介损试验时候,可以直接连上三根Cx线,一次测试把ABC三相套管的电容和介损做出来。省去了频繁换线拆装套管末屏的工作。

当然我们也可以采用这个功能做其他正接线三相试品,接线方式与套管一样。

具体接线图如下:

 

 

 

3.附加功能

3.1.光标在 电压:10kV上面时候,按“确认”键在仪器屏幕的左下角会出现 图标,代表测试结束自动打印。如果再按确认键,图标消失,代表测试结束必须手动才能打印。

 

3.2光标在 反接 上面时候,在反接线,内Cn,内Un,情况下,按确认键在仪器屏幕右下角会出现图标,代表反接线低压屏蔽测试。如果再按确认键,图标消失,代表取消反接线低压屏蔽。

反接线低压屏蔽功能,一次接线可同时测出C1C2的电容量和介损

在反接线、内标准和内高压方式,光标移到“反接”处,按“确认”右下角显示“M”。

 

 

 

 

 


   打开反接线低压屏蔽,可在上端电容C1不拆母线的情况下,对其进行不拆线10KV反接线介损测量。如下图所示:母线挂地线,C1上端不拆线,C1下端接高压线芯线,C2末端接Cx芯线。仪器采用反接线/10KV/M测量方式,可同时测出C11和下端屏蔽部分的电容量和介损值。

 

 

 

 

 

 

 


3.3光标在 上面时候,按确认键则测试打印机,换纸。

3.4光标在 启动 上面时候,按减小键则代表取出存储的数据。

3.5测试完毕,如果按减小键,则代表存储测试的数据。

S

八、仪器功能介绍

1、 打印机----打印测量数据

2、显示器-----128*64点阵液晶显示器,显示菜单和各种提示信息及测量结果。

3、→键------选择菜单项,被选中项反白字体显示。

4、↑键------修改菜单内容,采用循环滚动方式。

5、↓键------修改菜单内容,采用循环滚动方式。

6、确键-----在“测试”选项上按此键进入测试状态。

7、电源开关-----整机电源的开启和关闭。

8、电源座-------交流220V±10%50±1Hz电源输入口,带保险仓。

9、自激法电流输出端-------测量CVT的专用端子。

10、--------为接地线接线端子。

11、Cx插座------是试品信号的测量输入端,正接线时由专用低压电缆连接,此电缆单层屏蔽带特制鳄鱼夹,长8m,接试品低端。反接线时此端空置。

12、Cn插座------是外接标准电容信号的测量输入端,使用内标准时此端控制。

13、HV插座------高压引出端子,由高压电缆连接,接试品高压端。输出10kv高压。

14、RS-232接口-----用来连接电脑,上传数据。

文本框:   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


九.仪器操作步骤

 

1、测量前准备:

1)用接地线一端接仪器的接地柱,另一端接可靠的大地,保证仪器外壳处在地电位上。

2)正接线时:将高压电缆插头插入后门HV插座中,将另一端的红色大钳子夹到被测试品的高端引线上,黑色小钳子悬空或夹在红色大钳子上。将Cx低压电缆插入Cx插座中,另一端的红色夹子夹被试品的低端,黑色夹子悬空或接屏蔽装置。

3)反接线时:将高压电缆插头插入后门HV插座中,将另一端的红色大钳子夹到被测试品的高端引线上,红色小钳子悬空或接屏蔽装置。Cx插座不用。

2.打开电源开关,仪器进行自检,如自检良好,液晶屏显示中文主菜单如图十所示。

3.菜单选择:

1)按→键可移动光标只各菜单项,并循环指示。被选中项反白字体显示。选择键的流程见图十一所示。

2)在光标当前所示项目,按↓↑键可进行该项菜单的变更,并循环指示,流程见图十二所示。

3)将菜单变更与测试要求相对应后即可按选择键进行下个项目的选择。

 

  

 

 

 

              

                       图十

 

 

 

 

 

 

 

 

4、频率:光标在频率上,按↑↓键选择定频和变频:

光标在定频上,按住启停1s以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示“45Hz /47.5Hz/ 50Hz / 52.5Hz /55Hz / 60Hz / 65Hz

工频50Hz 测量,此设置不能抗干扰,在试验室内测量或校验时选用50Hz

45Hz /47.5Hz/ 55Hz / 52.5Hz / 60Hz / 65Hz”:为单频率测量,研究不同频率下介损的变化时选用。

光标在变频上:按住启停1s以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示5-Hz / 6-Hz /4-Hz”:

“5-Hz”:为45/55Hz自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。

“6-Hz”:为55/65Hz自动变频,适合60Hz电网工频干扰下测量。

“4-Hz”:为47.5/52.5Hz自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。

5、测试:当光标在测试项目上时,按确认键大约3秒钟开始测试。测试过程中显示的画面                   如图十三(正接线,变频)所示,当下面的进程到100%时候测试完毕,然后显示测量结果见图十四所示,此光标指示打印机图标,按确认键打印报告。测量结果的意义如下:

    tgδ:试品的损耗因数tgδ

Cx: 测量的电容值

V:施加电压值

I:试品流过的电流

F1F2:试验频率

打印结束后,关闭电源开关,测试完毕。

 

十、现场试验注意事项

如果使用中出现测试数据明显不合理,请从一下方面查找原因:

1、搭钩接触不良

现场测量使用搭钩连接试品时,搭钩务必与试品接触良好,否则接触点放电会引起数据严重波动!尤其是引流线氧化层太厚,或风吹线摆动,易造成接触不良。

2、接地接触不良

接地不良会引起仪器保护或数据严重波动。应刮净接地点上的油漆和锈蚀,务必保证0电阻接地

3、直接测量CVT或末端屏蔽法测量电磁式PT

直接测量CVT的下节耦合电容会出现负介损,应改用自激法。

用末端屏蔽法测量电磁式PT时,由于受潮引起“T形网络干扰出现负介损,吹干下面三裙瓷套和接线端子盘即可。也可改用常规法或末端加压法测量。

4、空气湿度过大

空气湿度大使介损测量值异常增大(或减小甚至为负)且不稳定,必要时可加屏蔽环。因人为加屏蔽环改变了试品电场分布,此法有争议,可参照有关规程。

5、发电机供电

发电机供电时输入频率不稳定,可采用定频50Hz模式工作。

6、测试线

由于长期使用,易造成测试线隐性断路,或芯线和屏蔽短路,或插头接触不良,用户应经常维护测试线;

测试标准电容试品时,应使用全屏蔽插头连接,以消除附加杂散电容影响,否则不能反映出仪器精度;

自激法测量CVT时,非专用的高压线应吊起悬空,否则对地附加杂散电容和介损会引起测量误差。

7、工作模式选择

接好线后请选择正确的测量工作模式(正、反和CVT),不可选错。特别是干扰环境下应选用变频抗干扰模式。

8、试验方法影响

由于介损测量受试验方法影响较大,应区分是试验方法误差还是仪器误差。出现问题时可首先检查接线,然后检查是否为仪器故障。

9、仪器故障

用万用表测量一下测试线是否断路,或芯线和屏蔽是否短路;输入电源220V过高或过低;接地是否良好。

用正、反接线测一下标准电容器或已知容量和介损的电容试品,如果结果正确,即可判断仪器没有问题;

拔下所有测试导线,进行空试升压,若不能正常工作,仪器可能有故障。

启动CVT测量后测量低压输出,应出现25V电压,否则仪器有故障。

 

十一、仪器检定

1、用标准损耗器检定

用带插头的屏蔽电缆连接标准损耗器。如果不能保证标准损耗器的精度,应使用比对法检定,建议用2801电桥或其它精密电桥作比对标准。

仪器应选用内标准“RC串联试品,可选择工频 50Hz或定频50Hz频率模式。

2、用QSJ3检定

使用带插头的屏蔽电缆连接QSJ3,选择正接/ Cn / Un式测量,电流比为CxCnCn可置入适当值。

3、抗干扰能力

设置一个回路向仪器注入定量的干扰电流。

注意:

1)应考虑到该回路可能成为试品的一部分。

2)仪器启动后会使220V供电电路带有测量频率分量,如果该频率分量又通过干扰电流进入仪器,则无法检验仪器的抗干扰能力。

3)不建议用临近高压导体施加干扰,因为这样很容易产生近距离尖端放电,这种放电电阻是非线性的,容易产生同频干扰。

十二、 变频测量讨论

1、变频测量

干扰十分严重时,变频测量能得到准确可靠的结果。例如用55Hz测量时,测量系统只允许55Hz信号通过,50Hz干扰信号被有效抑制,原因在于测量系统很容易区别不同频率,由下述简单计算可以说明选频测量的效果:

两个频率相差1倍的正弦波叠加到一起,高频的是干扰,幅度为低频的10倍:

Y=1.234sin(x+5.678°)+12.34sin(2x+87.65°)

x=0/90/180/270°得到4个测量值

Y0=12.4517Y1= -11.1017Y2=12.2075Y3= -13.5576

计算A=Y1 - Y3=2.4559B=Y0 - Y2=0.2442,则:

φ=tg-1(B/A)=5.678°    V=   A2+B2 / 2=1.234

这刚好是低频部分的相位和幅度,干扰被抑制。实际波形的测量点多达数万,计算量很大,结果反映了波形的整体特征。

2、频率和介损的关系

介损有RC串联和并联两种理想模型:串联模型tgδ=2πfRC,并联模型tgδ=1/(2πfRC)tgδ分别随频率f成正比和反比。如图所示,f对完全正比和完全反比两种模型影响较大。但实际电容器是多种模型交织的混合模型,此时f的影响就小。

 

3、自动变频与50Hz等效

仪器采用自动变频在干扰频率50Hz两侧(45Hz55Hz)各测一个点,然后推算50Hz频率下数据。除多个元件电路的低频谐振外,单个试品中的介质不可能在低频引起能量吸收峰,工频附近介损总是随频率单调变化的。因此这种测量方法不会带来明显误差。实际上,平均前的两个介损值已十分接近,即使不平均也完全有参考价值。目前,变频介损仪已成为介损测量的常规仪器,其优异的抗干扰能力和准确度已经得到认可。

 

十三、仪器装箱清单

 

1、主机                                 一台

2、高压电缆                             一条

3、低压电缆                             五条

4、电源线                               一条

5、地线                                 一条

6、CVT线 (红色一条,黑色一条)        两条

7、5A保险管(内置)                    两只

8、打印纸                               一卷

9、说明书                               一本

10、出厂试验报告                        一份

11、合格证                              一张

 

 

 

 

 

 

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