AI-6000一体机自动抗干扰精密介质损耗测量仪说明书.doc

AI-6000自动抗干扰精密介质损耗测量仪使 用 说 明 书济南泛华仪器设备有限公司为了安全和正确操作请仔细阅读说明书本公司对仪器本身以外的任何损坏或损失不承担责任本仪器专利权、软件著作权属本公司所有，任何侵权行为将受到追究目 录1. 用途特点及性能12. 面板说明43. AI-6000A、B和C型使用说明74. AI-6000D、E和F型使用说明135. 现场试验注意事项226. 出错信息及处理237. 仪器检定248. 仪器工作原理简介259. 变频测量讨论26AI-6000自动抗干扰精密介质损耗测量仪 说明书 2011年6月版1. 用途特点及性能AI-6000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）tg:（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：内施高压：3pF60000pF/10kV60pF1.2F/0.5kV外施高压：3pF1.5F/10kV60pF30F/0.5kV分辨率：最高0.001pF，4位有效数字tg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：10A5A试验频率：45、50、55、60、65Hz单频45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自动双变频频率精度：0.01Hz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外施高压：正接线时最大试验电流5A / 4070Hz反接线时最大试验电流5A / 4070Hz / 10kVCVT自激法低压输出：输出电压350V，输出电流330A测量时间：约30s，与测量方式有关输入电源：180V270VAC，50Hz/60Hz1%，市电或发电机供电计算机接口：标准RS232接口打 印 机：M150型微型打印机环境温度：-1050相对湿度：1则显示电容和串/并联电阻|Q|1则显示电容和串/并联电阻。|Q|1则显示电感和串联电阻。电感Lx，Q，U，I，P，F，t电阻Cx(Lx)，Rx，U，I，P，F，tCVT自激法C1，tg，C2，tg，U1，U2，F，t与Cx连接的试品为C1，与高压连接的试品为C2。U1为测量C1时的电压，U2为测量C2时的电压。CVT变比K，F，t，U，I，Cx，tgCx和tg为高压端反接线的结果。F型有此功能。Cx试品电容量1F=1000nF纳法 / 1nF=1000pF，如显示10.00nF即10000pFtg介损因数1%=0.01Lx试品电感量1MH兆亨=1000kH / 1kH=1000HQ品质因数无单位Rx试品电阻值1M=1000k / 1k=1000U试验电压1kV=1000V / 1V=1000mVI试品电流1A=1000mA / 1mA=1000AK测CVT变比时，一次电压比二次电压试品电流超前试验电压的角度度或测变比时一次电压超前二次电压的角度P试品损耗功率1kW=1000W / 1W=1000mWF频率Hz，指定频率显示实际频率，自动变频方式显示中间频率t温度摄氏度，机内传感器测量，受仪器发热影响，误差可能较大。仪器显示数据没有经过温度换算。显示over表示测量数据超量程。4.12与计算机连接连接好计算机后，可由计算机操控仪器，具体操作见主机软件说明。4.13附加菜单4.13.1进入 / 退出附加菜单光标在测量菜单的光标位置，轻按“启停”键，依次进入“线路序号/时钟/存储菜单”，或退出。在任何位置，按住“启停”键1s以上会直接退到测量菜单。画面左上角箭头表示退出，箭头指向该位置轻按“启停”键退出。4.13.2设置线路序号设置线路序号供打印和储存。如果不需要可设置为空格。光标有三个位置：退出，删除，设置。在“退出”位置轻按“启停”键退出，并进入时钟菜单。在“删除”位置显示叉号，轻按“启停”键删除最后一个字母。在“设置”位置显示闪动光标，移动到需要的字母上轻按“启停”键输入。4.13.3设置时钟、通讯地址及波特率等移动光标到需要位置，修改，轻按“启停”键确认并退出。第一行为时钟。ADDR为本仪器的通讯地址编码，可设定0132。BAUD为通讯波特率，可设定2400/3600/4800/9600bps。连接计算机时，应使通讯双方有相同的地址和波特率。Dissipation应当选tg。如果选择cos将显示功率因数，大介损时两者有差别。4.13.4存储数据将箭头光标移动到已存数据的名称前（线路序号），画面右上角会显示测量日期和测量设置。轻按“启停”键可查看测量数据。按打印键打印数据，打印的存储数据清单上有“MD”符号表示是存储数据。再轻按“启停”键退出查看。删除数据：箭头光标移动到名称前，快按3次“启停”键即删除。“”表示空存储单元。箭头指向退出符号，轻按“启停”键退到测量菜单。4.14参考接线4.14.1正接线、内标准电容、内高压（常规正接线）：正接线施加内高压时，高压线的芯线（红夹子）和屏蔽（黑夹子）最好都要接试品高压端。如果只用芯线加压，芯线电阻较大，可能引起附加介损。如果使用带有接地屏蔽的双屏蔽高压线，其接地屏蔽必须接地。Cx线的黑夹子等同接地。黑夹子可接试品的低压屏蔽极，无屏蔽极时黑夹子可悬空。4.14.2反接线、内标准电容、内高压（常规反接线）：用高压线芯线（红夹子）连接试品高压端。高压屏蔽（黑夹子）用于连接高压屏蔽，特别是可以屏蔽掉分流支路，如上图的C1/C2。不需要屏蔽的，黑夹子悬空。4.14.3正接线、内标准电容、外高压（测量大容量试品）：外施高压可以提供更大的试验电流，能够测量更大容量的试品。使用内部标准电容时，仍然需要连接高压线。由于内部标准电容限制，外施高压不能超过仪器最高电压（10kV）。4.14.4反接线、内标准电容、外高压（测量大容量试品）：外施高压可以提供更大的试验电流，能够测量更大容量的试品。由于反接线电流传感器绝缘限制，外施高压不能超过仪器最高电压（10kV）。4.14.5正接线、外标准电容、外高压（高电压介损、电桥校验）：使用外标准电容Cn时，必须使用带屏蔽插头的屏蔽线连接，并将C/tg置入仪器。外施高压等级取决于试品Cx和外标准电容Cn的电压等级，与仪器无关。仪器处于地电位。4.14.6 CVT自激法高压芯线接C2末端J，Cx芯线接C12上端。不要Cx接C2、高压线接C12，这样做的数据误差较大。母线是否接地不影响测量。但当CVT上部只有一节C1时，母线不能接地，否则Cx芯线将对地短路。低压输出和接地之间输出低压激励电压，它们可以接CVT任何一个二次绕组，也无极性要求。在”3kV”位置按“启停”键设置保护限。建议设置高压3kV/200mA，低压20V/10A。一次测量得到两个结果：C1即C11的数据，C2即C2数据。CVT自激法时，老型号仪器的测量线需吊起使用；如仪器配有CVT黄色专用线可拖地使用，但需定期手动校准黄线数据并置入仪器；新仪器能自动校准测量线的影响无需吊起。4.14.7 反接线低压屏蔽功能（E和F型功能。E型只显示Cx，F型同时显示Cx和Cg）在“启动”位置按屏幕右侧显示 ，启动反接线低压屏蔽功能。再次按，恢复正常反接线。需要屏蔽的电容Cg的低压端子不能承受高电压，不能用常规反接线的10kV高压屏蔽，因此只能使用反接线低压屏蔽。应用：在220kVCVT母线接地情况下，可对C11进行不拆线10kV反接线介损测量。如下图所示：母线挂地线，C11上端不拆线，C11下端接高压线芯线，C2末端J和X接Cx芯线。这样C12和C2被低压屏蔽，仪器采用”反接线/10kV/M”测量方式，测量出C11。4.14.8 CVT变比（F型功能）各种电压互感器（电磁式PT或CVT等）都可以测量其变比。仪器默认50Hz测量频率，为了准确反映PT运行频率下特性，不推荐使用其它频率。需要注意：一次电压（A-X之间）不能超过PT允许电压，二次电压（a-n之间）不能超过100V。注意PT同名端，Cx的芯线/屏蔽不要接反，否则相位改变180。显示数据：K是一次电压与二次电压之比；是一次电压超前二次电压的角度。C/tg是反接线介损数据，可以不去关心。4.14.9 电磁式PT变比（F型）5. 现场试验注意事项如果使用中出现测试数据明显不合理，请从以下方面查找原因：5.1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误差或数据波动！尤其是引流线氧化层太厚，或风吹线摆动，易造成接触不良。5.2接地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，务必保证良好接地！5.3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。5.4空气湿度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。5.5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。5.6测试线应该经常检查配套电缆是否损坏。特别是夹子根部导线容易断裂，且不易察觉。长期使用后，插头内部金属片也容易松动；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，老型号仪器的测量线应吊起悬空，否则对地附加杂散电容和介损会引起测量误差。新型号仪器无此要求。5.7工作模式选择接好线后请根据接线选择正确的测量方式。干扰环境下应选用变频抗干扰。5.8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。5.9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。6. 出错信息及处理14号错误信息全屏幕显示，521号错误信息显示在A、B、C型仪器的号位置（屏幕右下角）或D、E和F型仪器的号位置（屏幕下侧中间）。序号屏幕显示说明原因和处理1HV-CT Error！或：仪器反接线错误！反接线信号故障重开机或找厂家技术人员处理2Save-Data Error！或：存储参数错误！内部参数错,可能有硬件故障请按出厂合格证上的原始参数重新设置或找厂家技术人员处理3RANGE ERROR！或：输入短路！量程切换故障试品短路，请检查试品接线4GROUND ERROR!或：接地不良！或：仪器未接地、接地不良或输入电源火线、零线颠倒检查接地线是否松动、接地点有无锈蚀、油漆；正确接入火线和零线5Er-Ps变频电源软件保护，断电出现检查输入电源插座是否接触良好输入电源是否稳定试品高压线和信号线是否可靠连接6Er-Ii变频电源输入电流过大找厂家技术人员处理7Er-Io变频电源输出电流过大试品负载过重，请检查试品是否短路，或降低电压再试8Er-Vi变频电源输入电压过高检查电源电压，应小于270V9Er-Vo变频电源输出电压过高找厂家技术人员处理10Er-Pi变频电源硬件保护重试，无法恢复找厂家技术人员处理11Er-HL变频电源正负电源不平衡重试，无法恢复找厂家技术人员处理12Er-Hz或Er-Lz变频电源正、负电源过低找厂家技术人员处理13Er-H或Er-L变频电源正、负电源过高检查电源电压，应小于270V14Er-T变频电源温升过高停机冷却15Er-Zx变频电源输出电流电压波动检查试品高压线和信号线是否可靠连接测量设置是否正确16ER-cwCVT试品接线错误仪器没有检测到试验电压，判定接线错误，请检查CVT自激法接线17ER-cV设定的高压电压超限检查或重新设定18ER-cv设定的低压电压超限检查或重新设定19ER-cI设定的高压电流超限检查或重新设定20ER-ci设定的低压电流超限检查或重新设定21ER-Bd测量信号波动请检查整个回路的接线7. 仪器检定7.1用标准损耗器正接线检定用标准损耗器校准时，必须使用带屏蔽插头的屏蔽线连接。仪器选“内标准/自动双变频”和RC串联模式（）。正接线时标准损耗器外壳处在地电位。7.2用标准损耗器反接线检定反接线时标准损耗器外壳带高压，高压端子接地。标准损耗器的绝缘支脚应能承受10kV试验电压。7.3用QSJ3检定使用带插头的屏蔽电缆连接QSJ3，选择“正接线/外标准/外高压”方式测量，电流比为CxCn，Cn可置入适当值。7.4变比校准方法（F型）建议使用10kV:100V或10kV/:100V/标准PT校准。7.5抗干扰能力设置一个回路向仪器注入定量的干扰电流。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。8. 仪器工作原理简介8.1仪器结构测量电路：数字信号处理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，最大无功输出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/外标准电容器电流。正接线电流检测：用于正接线测量。反接线电流检测：用于反接线测量。反接线数字隔离通讯：用高速数字隔离通讯电路，将反接线电流信号送到低压侧。8.2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。根据测量设置，测量电路自动选择输入并切换量程。测量电路采用数字信号处理滤掉干扰，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tg。测量结束，测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。CVT测量：CVT隔离开关断开，低压输出接通。测量C1时，CVT倒线开关断开。测量C2时CVT倒线开关接通，用C1作标准电容测量C2。9. 变频测量讨论9.1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(