1、主机 1台
2、高压电缆 1根
3、高压电容 2只
4、高压电容连接线 1根
5、并联电容线(红色,黑色) 各1根
6、分压器及保险座 1个
7、40cm绝缘杆 2根
8、分压器测试线 1根
9、数字万用表 1块
10、可调保护间隙 1个
11、50cm放电间隙连接线(红色,黑色) 各1根
12、电源线 1根
13、4m接地线 1根
14、保险管2A(φ10*38) 10只
15、保险管2A(φ5*20) 5只
16、打印纸 2卷
采用中性点外加电容法测量原理(在电网无补偿的条件下进行)。
测量原理接线 中性点外加电容法简便常用,其测量接线如图2所示。 C1、C2、C3为三相对地电容,由于C1≠C2≠C3,故中性点对地必有一个不对称电压UHC存在。若将一个电容C0的电容一端接地,另一端接于中性点,则按等效发电机原理有图2的等效电路,据此,得被测网络的电容:
测量步骤 (1)不对称电压UHC测量 中性点不直接接地系统的不对称电压一般较低,应使用经过校核的数字表进行测量,其接线如图4所示。 图4中的电压表一端接地,另一端通过高压熔断器接至一绝缘棒的金属头,操作人员手持绝缘棒,将其金属头短时碰触中性点母线,待表计指稳定后读数,如表计指针不能稳定,则随机读数几次,取平均值。 (2)位移电压U0测量 将一电容量为CO(µF)的电容器接至中性点与地之间,测量中性点对地的位移电压U0,见图5; 因U0的大小取决于CO值,故为保证测量准确度,CO值一般取被测网络电容量的1-4倍,这样U0值为0.5~0.2UHC。 测量方法同不对称电压U HC测量法。 测量不对称电压和位移电压有以下三种: (1)直接以电压表碰触 (2)经电压互感器碰触 (3)用较低额定电压的互感器测量 在35kV的架空线网络,其不对称电压可达0.5~1.5% 以上,即100V~300V以上。这时,可用6kV级的电压互感器,低压侧配用精确度为0.5级、量范为7.5~60V的电压表来测量。
从中性点测量电容电流 在图6中,Tr为变压器35KV侧绕组,或是10kV系统的接地变;O为变压器中性点;Ca、Cb、Cc分别为三相对地电容。测量的操作步骤如下: (1)将仪器接地端子接地。在仪器的中性点端和接地端并联放电间隙设置测量参数后,在测量处等待。 (2)将与被测系统电压相等的外加电压互感器的高压端,通过绝缘杆引到变压器中性点O,相互接触。 (3)在确认中性点电压小于300V后,将绝缘杆脱离接触变压器中性点;解开外加电压互感器。 (4)将仪器中性点端子通过高压电缆,由绝缘杆引致变压器中心点;仪器开始自动测量,得到测量结果。 (5)测量完毕,快速将绝缘杆脱离与变压器中性点的接触,保存数据;整理试验现场。
外加PT进行测量的必要性 采用上述方法进行配网电容电流测量前,要外加一个PT,用于测量此时被测系统有无单相接地;这是为了保证试验人员及测试仪器的安全。 我们知道,配网系统正常运行时,变压器中性点或接地变中性点的对地电压是比较低的,一般只有几十伏到几百伏。 如果测量时,系统发生单相接地,变压器中性点或接地变中性点的对地电压就上升为相电压,对35kV和10kV系统而言,此时中性点的电压分别为20.2kV和5.8kV。 由于仪器内部采用高压电容,同时安装了过压保护单元和放电间隙(放电电压小于500V),当电压过高时,会使串联的保险管(或保险丝、熔断器)立即熔断,脱离了高压,保护了人身和仪器安全。
测量时操作绝缘棒人员应带绝缘手套、穿绝缘靴! 绝缘棒碰触变压器中性点时间应尽可能短,在读数完毕后立即断开,读表人员宜站在绝缘垫上 保护间隙F放电电压要低于CN的额定电压,在系统中性点无过电压时不应动作。 外加电容C可以按估算电网电容的 至3倍值分为几档来选定,以便进行重复测量,电容器的额定电压应在1kV以上。
如直接用电压表测量电压,除量程应满足要求外,还要求选用高内阻的,不宜使用内阻低、0.2级或更精密的电压表,也不宜采用磁电式电压表或真空管电压表。
测量工作应在天气良好无大风情况下进行,以免系统发生单相接地后中性点产生高电压带来危险。
电缆馈电系统一般不对称电压很低,为提高系统电容测量精度,要求有较高的不对称电压值,为此可在一相上接入电容器或断开一相电缆,其容量能 使不对称电压提高到2%相电压,不过最后应当从计算出的系统对地电容中减去或加上这一部分电容。 例如,某一10kV电缆馈电系统估算的电容电流为100A,造成人不对称电压为2%相电压的电容电流 IC≈100×2%=2A 为此可选表2-5中截面95mm2,6km长具有电容电流等于6A的三相备用用电缆,使其一相断开(具有2A电流),即可满足要求。
对没有中性点的电网可以利用连接组标号为Y•d11的配电变压器人为构成临时的中性点,然后应用中性点外加电容法确定电网电容电流。
在直馈送电系统中,如选择发电机中性点应用外加电容法时,要考虑电机3倍次数谐波对不对称电压的影响; 在测量中发电机的零序保护也要暂时退出,以免电机中性点接入CN后过大的电流使保护误动。