HD5000A抗干扰介质损耗测试仪接线方法

介绍

1. 打印机：打印测量数据。
2. 显示器：128×64液晶显示器，显示菜单和各种提示信息及测量结果。
3．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，接试品低端。反接线时此端空置。
4．CN插座：是外标准电容信号的测量输入端，使用内标准时此端空置。
5．CVT端：测量CVT的专用端子，自激法电流输出端。
6．接地桩：实验时，必须通过接地线接地。
7. 电源开关：整机电源的开启和关闭。
8. 电源座：供电电源输入口，交流220V±10%，50Hz，带保险仓。
9. 按键区：“增大”、“减小”、“功能”、“确定”
10．升级调试接口。
11．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。

五、测量原理
1、仪器结构

图2 仪器结构图
测量电路：傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。
控制面板：打印机、键盘、显示和通讯中转。
变频电源：采用SPWM开关电路产生大功率正弦波稳压输出。
升压变压器：将变频电源输出升压到测量电压，***无功输出2KVA/1分钟。
标准电容器：内Cn，测量基准。
CN电流检测：用于检测内标准电容器电流，10μA～1A。输入电阻＜2Ω。
Cx正接线电流检测：只用于正接线测量，10μA～1A。输入电阻＜2Ω。
Cx反接线电流检测：只用于反接线测量，10μA～1A。输入电阻＜2Ω。
反接线数字隔离通讯：采用精密MPPM数字调制解调器，将反接线电流信号送到低压侧。隔离电压20kV。
2、工作原理
启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压，实现准确高压输出。根据正/反接线设置，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，幅值计算电容量，角差计算tgδ。反复进行多次测量，经过排序选择一个中间结果。测量结束，测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0V。
按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3所示：

a 正接线测量 b反接线测量
图3 测量原理图
在高压电源的10kV侧，高压分两路，一路给机内标准电容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3（a）中Cx为非接地试品，试品电流Icx从试品末端进入采样电阻R，得到全电流值，在图3（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4 试品等效电路

指标
1、测量范围：电容值：4 ～ 60000 pF
介损值：0 ～ 100%
2、***误差：电容精度：±（1.0%×读数±1 pF）
介损精度：±（1.0%×读数±0.04%）
3、分辨率：电容分辨率：***小可分辨0.001 pF
介损分辨率：***小可分辨0.001%
4、高压输出：0.5 ～ 10 kV 45Hz和55Hz，电流输出 ≤200mA
5、低压输出：输出电压3 ～ 50V 输出电流3 ～ 30A
6、供电电源：AC 220V ±10%，50Hz或发电机供电
7、工作环境：环境温度：0 ～ 40℃；

六、接线方法
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。
1、正接法（见图5）
当被测试设备的低压测量端对地绝缘时，可以采用该接线法测量。
（1）高压屏蔽线皮接被试设备高压端;
将黑色专用低压电缆从仪器面板上的Cx端引出 ，低压芯线接被试设备低压端L（见图11）；低压屏蔽线接被试设备屏蔽端E。（试品无屏蔽端则悬空）
HVx及Cx的芯线与屏蔽线之间严禁短接,否则无法取样，无法测量；
2、测量标准电容BR16，见图4和图5所示：
图4为标准电容器BR16的标准接线方法，为正接线方式。
图5为反接线方式，将标准电容BR16一端强行接地。
注意：HV插口输出10kV危险电压，将高压绝缘电缆插在HV插口上

图4 标准电容BR16正接线（非接地试品）接线法

图5 标准电容器BR16反接线（接地试品）接线法
3、测量标准电容BR26或标准介损器DB-100等，见图6和图7所示：

图6 标准电容正接线BR26或标准介损器DB-100等（非接地试品）接线法

图7 标准电容器BR26或标准介损器DB-100等反接线（接地试品）接线法
4、串级式电压互感器：
1）常规法：采用正接法测量，见图8所示：

图8 常规接线法
X接地点打开，使A，X相连后接仪器HV端，低压端所有绕组短接后接Cx端。

注 意： 此试验电压为2～3kV，并且高压A、X短路时要注意X端引线与端子盒保持距离。
2）末端屏蔽法（正接线方式），见图9，可施加10kV电压，由于电压在AX绕组的不等压分布，电容量值比常规法要小很多。

3）末端加压法（正接线方式）见图10所示，此方法受X点耐压限制，只能施加2.5～3kV电压，同样，电容值误差较大。

5、电容式电压互感器（CVT）：
1）测量中压互感器tgδ的方法
如图11所示，用反接线方式测量，将C2末端δ与C1首端相连，接仪器HV口（用高压电缆）XT悬空，中压互感器二次线圈短路接地。
由于C1 +C2远大于CB，所以此方法测得的tgδ≈tgδB。

图11 中压互感器（反接线）

如果现场CB值较小，现场干扰又较大，反接线所测得的数据误差可能较大，这时可选择正接线方式测量。首先把CVT二次引线全部断开，并将二次线圈短路，然后接仪器的CX测量线。XT悬空。接线方式见图12所示：

图12 中压互感器（正接线）
2）电容C1和tgδ1 ，C2和tgδ2的测量：
测量主电容tgδ1和C1的接线如图13所示。由中间变压器励磁加压， XT点接地，主电容C1高压端用CX线接仪器的CX端，分压电容C2的δ端用另一条CX线悬空接仪器的HV高压端。由于“δ”端绝缘水平所限，试验电压不超过3kV。

接线完毕，把测量方式选择到CVT上，测试电压不要超过3.0kV。仪器自动测试，测试完毕会自动或手动打印C1，C2的电容和介损。按“增大”、“减小”建翻页显示C1，C2的电容和介损。
6、套管试验：
1） 对于单独的套管（未安装到变压器）测量导电杆对测屏的电容和介损值，高压端HV加导电杆，CX 接测屏，用正接线法进行测量。
2） 对于安装到变压器上的套管由于导电杆与绕组连接的关系，必须将A、B、C、O套管的导电杆短路接HV高压端，Cx端接不同套管的测屏，用正接线法测量电容和介损值。
7、变压器器身的介质损耗测量：
变压器的外壳因直接接地，所以仪器用反接线方式测量。测量部位按下表进行。

注意：高压由HV插口引出，将高压电缆一端插入HV插口，另一端接被测线圈高压端。Cx插口不用。
测量线圈和接地部位

序号	双线圈变压器		三线圈变压器
	被测线圈	接地部位	被测线圈	接地部位
1	低压	外壳和高压线圈	低压	外壳、高压和中压线圈
2	高压	外壳和低压线圈	中压	外壳、高压和低压线圈
3			高压	外壳、中压和低压线圈
4	高压和低压	外壳	高压和中压	外壳和低压线圈
5			高压、中压和低压	外壳

8、断路器断口电容试验：
断口电容的介损及电容测量时，将高压电缆和Cx测量电缆加到断口电容两端，用正接线方式测量。如图14所示：

图14 断路器断口电容试验接线
9、电流互感器：
1） 链式或串级式结构的电流互感器：这类电流互感器现场测量可按一次对二次绕组用正接线方式测量，或将二次绕组全部接地用反接线方式进行测量。
2） 电容型电流互感器：***外层有末屏引出端，试验时，可采用正接线进行一次绕组相对末屏的tgδ及电容的测量。
10、测量时注意事项：
1）在试验现场发生刮风天气时，要人扶绝缘杆、避免高压端接触不良造成测试数据不稳、不对或仪器复位等现现象。
2）高压电缆HV插口的金属体带10kV危险高电压。