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高压测试仪试验项目
点击次数:2854 发布时间:2011-06-14

高压测试仪试验项目

一、高压测试仪试验 项目背景:

高压试验仿真系统主要是用于相关试验教学及电气试验人员技术培训。在低电压下实现等效的高压试验,它可以仿真高压电气设备的正常状态和异常情况,有助于学员和专业试验人员对设备绝缘正常状况与故障状态的分析判断能力。

二、 应用前景

高压试验仿真系统主要用于相关院校的高压试验室和各供电公司技能培训基地的高压试验室。仿真系统的开发不仅有效地提高了高压试验的教学效果,而且能开展一般情况下无法实现的模拟状态异常试验。即降低了试验费用的投入,又易于全面推广。因此,尤其是在完全真实操作下,不产生高压从而有效保障学员的人身安全。本项目的开发不仅有着积极的社会效益,还有良好的经济效益。

二、    国内外研究概况

目前国内只有少数单位研发或应用,高压试验仿真系统:

苏州华电电气技术有限公司研制开发的高压试验仿真系统,设计优化,性能稳定,操作维护简便的主要是由苏州大学开发的核心软件。

南方电网公司贵州培训基地也在进行合作开发并应用该系统。

目前,尚未见国外文献报道其他国家研发该仿真系统。

四、 项目内容

根据国标GB50150-2006:<电气设备交接试验标准>对不同的被试设备有不同的试验项目:

4.1变压器的试验项目

1)          测量绕组连同套管的直流电阻

2)          有载调压切换装置的检查和试验

3)          测量绕组连同套管的介质损耗角

4)          测量绕组连同套管的直流泄漏电流

5)          变压器绕组连同套管的交流耐压

6)          绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验

4.2干式变压器的试验项目

1.检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性

2.测量绕组连同套管的绝缘电阻

4.3消弧线圈的试验项目

1)测量绕组连同套管的直流泄漏电流

2)绕组连同套管的交流耐压

4.4油浸式或干式电流互感器的试验项目

1)交流耐压试验

2)测量电流互感器的励磁特性曲线

3)检查电流比

4.5固体绝缘电流互感器的试验项目

  1)交流耐压试验

2)测量绕组的直流电阻

4.6电磁电压互感器的试验项目

1)测量35KV及以上的电压互感器绕组介质损耗角

     2)测量电压互感器的励磁特性曲线

     3)检查各绕组的电压比

4.7固体绝缘电压互感器的试验项目

 1)测量绕组的直流电阻

2)检查接线组别和极性

4.8  SF6断路器的试验项目

 1)断路器均压电容的介质损耗角和电容值

     2)测量断路器主、辅触头分、合闸的同期性及配合时间

4.9  SF6封闭组合电器的试验项目

      1)测量每相导电回路的电阻

    2)交流耐压试验

4.10真空断路器的试验项目

     1)测量每相导电回路的电阻

     2)测量断路器主触头的分、合闸时间,测量分、合闸的同期性,测量合闸时触头的弹跳时间。

4.11 无间隙金属氧化物避雷器的试验项目

1)          测量直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流

4.12 橡塑绝缘电力电缆的试验项目

    1)交流耐压试验

4.13  电容式电压互感器的试验项目

1)          测量极间、二次绕组间绝缘电阻

3)检查各绕组的电压比

4.14  电容器的试验项目

1)          测量耦合电容器的介质损耗角和电容值

2)          并联电容器交流耐压试验

五、                                    技术关键

高压试验仿真系统主要由硬件和软件两大部分组成。

硬件系统它分为上位机系统、高压仿真测试仪器和被试设备。

 

 

为了营造仿真培训的真实性,开发的培训装置将借助多媒体技术,再现高压试验特有的电击穿、电晕等现象中的声光效果,以提高试验教学培训的真实感。

高压仿真测试仪器系采用单片机与集成电路技术实现超高压强电流的等效仿真,通过低压直流回路模拟高压测试系统状态。为给学员试验过程中产生一个真实环境的效果,高压仿真测试仪器无论从外形到功能,从操作方式到响应的静态与动态特性,都将和原高压测试仪器相一致。

六、    技术经济指标

高压仿真测试仪器对如下的仪器或设备作仿真:

1.  上位机系统的硬件技术指标:

计数机     2台

英特尔奔腾处理器2.0G  2G内存  160G硬盘  19吋液晶显示器

激光打印机:  2台

台式计数机的数据与报文通过RS485接口与高压仿真测试仪器相交换。串行通信的速率为57.6kbps。

2.  仿真测试仪器技术指标:

仿真测试仪器明细表

序号

  仪器、仪表名称

型 

      生  产 厂 家

1

高压兆欧表

BY2671

 

2

直流电阻测试仪

  ZGY-III

 

3

防干扰介质损耗测量仪

 JSY-03

 

4

高压直流发生器

ZGF-60

 

5

开关回路电阻测试仪

  HLY-III

 

6

变压比测试仪

BZC

 

7

交流高压试验变压器

 YDQ-5/50

 

8

调频串联谐振试验装置

YGCX2858

 

9

高压开关动作特性测试仪

GKC-F 

 

10

局部测试仪

TD9302

 

11

多功能数字峰值表

 FRC

 

12

伏安特性测试仪

 HGY

 

13

变压器有载分接测试仪

 BYKC2000

 

 

14

避雷器动作计数器测试仪

 Z-V

 

 

仿真测试仪器技术指标:

1、高压兆欧表主要技术指标

1.1额定工作条件

       环境温度:0~40℃

       相对湿度:30%~80%

1.2 供电电源:交直流两用。

直流:12V(内附可充电电池)

交流:220V±10%,50Hz

1.3 外形尺寸: l×b×h(mm):  280×243×123

1.4 仪表重量:约3.5kg

1.5 测量范围: 0~199.9GΩ(1.999×1011Ω)

1.6 电阻显示位数:3位半(zui大显示1999)

1.7 基本测量误差


试验电压

有效测量范围

延长测量范围

(V)

允差

(MΩ)

基本误差

(MΩ)

基本误差

500

5%

0-5000

±(5%读数

+5个字)

200000

±(15%读数

+10个字)

1000

0-5000

200000

2500

0-10000

200000

±(10%读数

+10个字)

5000

0-20000

200000


 

 

2、直流电阻测试仪主要技术指标

2.1稳流电流:5A、10A、20A、40A四档

2.2测    程:    5A:  1mΩ -4Ω

10A: 1mΩ  -2Ω

20A:  1mΩ-400mΩ

40A:   1mΩ-100mΩ

2.3分 辨 率:1μΩ

2.4外型尺寸:440mm?400mm?188mm

2.5准 确 度:0.2级

2.6重    量:18kg

2.7使用条件:

环境温度:0℃~40℃

环境湿度:≤85%RH

2.8工作电源:AC220V±10%

2.9电源频率:(50±1)Hz

3.开关回路电阻测试仪技术指标

3.1输入电压:220V/380±10%  50HZ

3.2输出电压:0-250V/450

3.3输出容量:3 kVA-300

3.4计时范围:1S-99H

3.5环境温度:-20℃至50℃

 

4、高压开关动作特性测试仪技术指标

4.1时间测试

4.1.1测试范围:0.1ms~1S~12S

4.1.2准确度:  ±(0.1%读数+2个字)

4.1.3图形显示:1S内,13路≮0.1ms所有跳变

 

4.2速度测试

4.2.2测速范围:1mm传感器(油开关,SF6)   0.01~20.00m/s

0.1mm传感器(真空开关)    0.001~2.00m/s

1°角度传感器(真空开关,SF6)  1周波/ 1°

 

4.3准 确 度:1mm传感器 ±(1%读数+1个字)

0.1mm传感器 ±(2%读数+1个字)

1°角度传感器 ±(1%读数+1个字)

4.4 图形显示:V-t及曲线上每一点(V,t)的数值

4.5行程测试

4.5.1测试范围:1mm传感器 0~999mm

0.1mm传感器 0.1~40mm

1°角度传感器 0~360°

4.6准 确 度:±(1%读数+1个字)

4.7图形显示:S-t曲线及每1mm或0.1mm或1°位移(转角)的数值

4.8电流特性测试

4.8.1测试范围:40mA~10A

4.9分辨 率:40mA

4.10准确 度:±(1%读数+40mA)

4.11图形显示:I-t曲线及曲线上每一点(I,t)的参数值

4.12触发方式:线圈电压、电流,传感器、断口信号任一同步触发

4.13直流电源

4.13.1输出电压:30~250V连续可调

4.13.2输出电流:≤ 20A

4.14负载变化率:≤ 1%

 

 

5、防干扰介质损耗测量仪技术指标

       5.1额定工作条件

           5.1.1环境温度:0~40°C   (当温度超出20°C  ±5°C  时,每变化10°C  仪器误差的改变量不超过基本误差的1/2。)          

           5.1.2相对湿度:30%~85%

 5.1.3供电电源:220V±22V,50±1Hz

           5.2   外形尺寸:1×b×h,mm: 420×320×440

           5.3   仪器重量:不大于20kg

           5.4   电子电路功耗: 不大于40VA

           5.5   测量范围:

           5.5.1 介质损耗(tgδ):0~100.00%     分辨率  0.0001

           5.5.2 电容量(Cx):4pF~50μF          zui小分辨率  0.01pF

           5.5.2.1 内接方式

 

 

                  实验电压             试品电容量

         5kv     7.5kv    10kv         4pF~50μf

        1.5kv    2.25kV   3kv          10pF~0.3μF

        0.5kV    0.75kV   1kV          30pF~0.5μF

5.5.2.2外接方式

☆        “外接升压器”方式(外接高压)zui高试验电压10Kv

“外接Cn”方式(外接高压、外接标准电容器)zui高实验电压由

        标准电容器和被试品决定(Umax=Imax/wC)

       标准回路zui大电流50mA(In=UwCn)

       被试回路电流2A,(In=UwCx)

5.6 基本测量误差

产品在环境温度20°C  ±5°C  、相对湿度30%~85%的条件下,应符合表1之规定

测量内容

tgδ范围

电容量范围(Cx)

试品类型

基本误差

 

 

介损因数tgδ

 

 

 

0∽0.5

50pF∽60000pF

非接地

±(1%读数+0.0005)

接地

±(1%读数+0.0010)

10pF∽50pF或60000pF以上

非接地

±(1%读数+0.0010)

接地

±(2%读数+0.0020)

3pF∽10pF

非接地与接地

电容量Cx

50pF以上

±(1%读数+1pF)

50pF以下

±(1%读数+2pF)

 

5.7 内部升压器输出能力

              输出电压               zui大输出电流

          5kV   7.5kV   10kV             120mA

          1.5kV  2.25kV  3kV              300mA

          0.5kV  0.75 kV   1kV            500mA

6、变压比测试仪主要技术指标

6.1变比测量范围:0.8-2200

6.2变比测量精度:0.1%(0.8-1000),0.2%(1000-2200)

6.3测试电压:AC220V

6.4工作电源:AC220V±10%

6.5工作温度:-10℃-40℃

6.6环境湿度:10%-85%

6.7体       积:330×250×160mm

6.8 重      量 : 5kg(不包括测试线)

7、变压器有载分接测试仪技术指标

   参数

指标

参数

指标

电源

输出

有绕组

DC 1A

过渡时间范围

0~120ms

无绕组

DC 9V

工作电源

AC220V±10%,50Hz

过渡电阻范围

有绕组

0Ω~30Ω

功率

150W

无绕组

0Ω~50Ω

工作温度

0℃~40℃

测量

精度

过渡电阻

±5%

相对湿度

≤85%RH

同期性

0.1ms

外形尺寸

370mm×270mm×230mm

采样频率

10kHz

重量

8kg

 

七、研究方法

仿真试验项目均按照国家标准GB50150—2006《电气设备交接试验标准》的要求进行设计。该标准适用于500KV及以下电压等级新安装的、按照国家相关出厂试验标准试验合格的电气设备交接试验。按电气设备交接试验标准的试验项目,对设备进行全面试验,综合分析判断,认为是否可以投入运行。

为保证电气系统的安全运行,对新的电气设备在投运前进行交接试验。这套仿真系统是根据国标GB50150-2006《电气设备交接试验标准》规定的试验项目进行设计开发的。它主要用于电气试验仿真教学及高压试验人员的模拟技术培训。

 

八、技术路线

常规的高压电气试验的显著特点是其需高电压,大电流,且被试设备容量大,体积大,由于试验装置费用昂贵,加上测量时的安全性,都导致高压试验的困难性与复杂性。以计算机为依托的仿真技术,结合先进的集成电路器件,无疑给高压试验的仿真实现带来了可行。

高压电气试验仿真培训装置拟用计算机处理根据高压电气理论建立起来的仿真模型,利用通信技术和仿真的高压试验仪器进行数据交换,在低压电气工作条件下实现等效的高压试验测量。

到目前为止,该类仿真装置的研制开发尚属*。

高压电气试验仿真培训装置的开发不仅有效地提高了高压试验的教学效果,而且能开展一般情况下无法实现的异常试验,既降低了试验费用的投入,又易于全面推广。它的开发不仅有着积极的社会效益,还将具有潜在的经济效益。

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