相位伏安表的使用 ZY2500101002.doc

第一章 变电所现场工作的基本要求模块2 钳形相位伏安表的使用（模块编号：ZY2500101002）【模块描述】 本模块包含常用钳形相位伏安的使用内容，通过对钳形相位伏安表的结构、技术指标、基本功能、测量步骤和注意事项的讲解，掌握相位伏安表的应用操作技能【正文】一、 钳形相位伏安表的基本功能 钳形相位伏安表主要应用于在不停电的情况下现场测量被测对象的电压、电流、功率、功率因数及频率、相位，且具有电池电压检测功能，现在广泛使用的多功能双钳数字相位伏安表可以很方便地在现场测量两电压之间、两电流之间及电压与电流之间的相位，判别感性、容性电路及三相电压的相序，检测变压器的接线组别，电网并网前核相，测试二次回路和母差保护系统，读出差动保护各组CT之间的相位关系，检查电能表的接线正确与否等。二、 基本结构和技术指标1. 基本结构和工作原理钳形相位伏安表主要由钳形电流互感器、功能转换开关、数字钳形相位伏安表主机、测量数据管理系统和相关电流电压测试线等附件构成。其面板外形如图ZY2500101002-1所示。使用钳形相位伏安表时按动手柄使活动铁芯张开，将被测电流的导线放入钳口中，然后松开手柄使铁芯闭合，此时载流导体相当于互感器的一次绕组，铁芯中的磁通在二次绕组中产生感应电流，这样，被测量进入数字钳形相位伏安表主机，在测量数据管理系统的控制下，就能在不切断电路的情况下测量电流、电压、相位等参数。图ZY2500101002-1钳形相位伏安表外形图2主要技术指标钳形相位伏安表的主要技术指标有测量环境条件、基本误差、仪表技术特性、安全特性等，具体内容见附录ZY2500101002-1。三、 操作步骤1） 明确被测对象，准备相应的测量仪器和做好相应的安全措施。2） 打开电源开关，对仪表进行自检。3） 正确接线。4） 正确选择测量量程。5） 对被测对象进行正确测量。6） 测量完毕，记录测量数据，关闭电源开关。具体操作过程见附录ZY2500101002-2。四、 注意事项1）钳形表准确度等级不高，常用于对测量要求不高的场合。2）测量前应根据被测电路的电流大小，选择相应的测量量程。当被测电流难以估算时，应将量程开关置于最大测量量程，而后逐挡减少至合适量程，即应使读数最接近所选量程的上限值，这样才能读出较为准确的测量结果。3）变换量程时，必须先将钳口打开，将被测导线退出钳口，不允许在测量过程中变换量程。4）测量时，应将钳口中央“”指向被测导线电流流入方向，同时尽量将被测导线置于钳口中央，并垂直于钳口，钳口必须闭紧。5）如被测电流较小，为使读数准确，条件许可时，可将被测导线在钳口多绕几匝，测量结果除以所绕圈数，即为被测导线的电流值。6）当被测量频率较低或正弦波有较大失真时，钳形电流表误差较大。7）在高压电网中，不能用低压钳形表直接测量电流。8）在测量过程中应注意安全，必要时要站在绝缘垫上或带绝缘手套。9）为消除钳形电表铁芯中剩磁对测量结果的影响，在测量较大的电流之后，若立即测量较小的电流，应将钳口开合数次，以消除铁芯中的剩磁。10）测量过程中发现钳形表有异常响声，应清理钳口后继续测量一次。11）测量完毕后，应关闭钳形表电源开关。五、 日常维护事项1）每次使用完仪器之后，应将仪表及其附件按厂方设计的位置整齐有序地摆放在手提式铝合金机箱内。2）对于钳形电流互感器，长期不用时，最好在钳头张合处涂上硅脂，以免生锈。如果使用环境灰尘较大，用完表后应用湿抹布擦去表面尘埃，保持整套仪器洁净，不留污垢。3）长期不用时，应将仪器处于关机状态，以延长电池的使用寿命。4）仪器直流电池为高效锂电池供电，为保证电池有效使用，仪器在使用时，前三次电池充电应务必充足电量（电池前三次充电时间最好达到12小时以上，以后每次充电一般只需8小时左右即可）。5）避免将仪器置于过热的环境，以避免损坏仪器或引起燃烧。6）不能将其它物品放置在仪器表面上。7）避免撞击、跌落仪器，以避免损坏仪器。【思考与练习】1.使用钳型电表时，如被测电流过小，应采取什么方法测量。2当被测电流难以估算时，如何选择钳型电表的测量量程。3.使用钳型相位伏安表，如何正确测量某相电流。4.使用钳型相位伏安表，如何正确测量某相电压。5.使用钳型相位伏安表，如何正确测量u相电流和v相电压的相位。6.如何对钳型相位伏安表进行正确日常维护。附录ZY2500101002-1 某品牌双钳相位伏安表技术指标1. 参比工作条件1）环境温度：（-10 40）；2）环境湿度：（4575）% RH；表ZY2500101002-1 基本误差极限参数量程或范围分辨率误差极限MG2000DMG2000BMG2000U5V-500V0.001V0.5% 1.0% 2.0% I *5mA-10A0. 1 mA 0.5% 1.0% 2.0% 0.0-3600.11.02.03.0F45-65Hz0.01 Hz0.03 Hz0.03 Hz0.05 HzP22040V /5A量限0.01w0.5% 1.0% 2.0% PF22040V0.0010.010.010.01注： 在5mA-10mA测相位时，误差范围在3.0。额定工作条件下，各被测量的额定工作误差极限不超过相应基本误差极限的两倍。2测量通道特性 电压通道 电压量限：5-500V 输入阻抗：500k 最小分辨率：0.001V 电流通道 电流量限：5mA 10A 最小分辨率：0.1mA 电流输入方式：钳形电流互感器转换输入显示位数：4位显示相位测量：0.0-360.0度 整机准确度：MG2000D 0.5级 MG2000B 1.0级 MG2000+ 2.0级 频率影响：信号在45Hz65Hz范围 0.04%温度影响：在-10+40范围 50ppm 工作电源：内置直流充电锂电池DC3.6V（配适配器） 3外形尺寸主机外形尺寸：185mmX85mmX41mm 重量： 260g钳表外形尺寸：142x42x18（mm3） 重量： 180g/把4 安全特性（1） 耐压电压输入端与表壳之间、钳形电流互感器铁芯与钳柄及副边绕组线圈之间能承受 1000V/50Hz、两电压输入端之间能承受 500V/50Hz 的正弦波交流电压历时 1min 的试验。（2） 绝缘电阻仪表线路与外壳之间、两电压输入端之间：100M。附录ZY2500101002-2 某品牌双钳相位伏安表使用操作说明一、基本结构和功能键定义某品牌双钳相位伏安表钳主要由钳形电流互感器、数字钳形相位伏安表主机、测量数据管理系统和相关电流电压测试线等附件构成。其面板布置如图ZY2500101002-2所示。121314151图ZY2500101002-2 某品牌多功能双钳数字相位伏安表各功能键定义如下（1）仪器开关机键；（2）液晶屏：显示各测量参数数据；（3）上下左右翻页键： 用于测量状态下翻页；（4）确认键： 选定某功能后进入选定界面；（5）功能按键区。F1：测量按键F2：存储按键F3：查询按键F4：通讯按键/删除按键M：为数据保持锁定键；8：为背光开关键；0-9：为用于时间校准/存数设置用；二、接线端子定义图ZY2500101002-3 双钳相位伏安表接线端子 如图ZY2500101002-3所示，其接线端子定义为：U1 ：U1电压通道输入端，电压通道输出端；U2 ：U2电压通道输入端，电压通道输出端；I1、I2：两路电流信号输入端；+5V：电池充电端口；COMM：数据传输通讯端口；S： 仪器预留脉冲I/O端口（选配功能,标准机不起作用）。三、使用操作说明为保护仪器电源，仪器开机时按动开关键约3秒钟即可开机，关机时无需等待时间，直接关闭。1.仪器电源仪器为锂电池供电：电池供电时关闭背光可工作18小时以上，开启背光时可连续工作8小时以上，当电池电压小于3.5V时仪器将无法开启；当电池电压为3.5V-3.7V之间时，仪器右上角显示电池标记 ，并且不断闪烁表示欠电请尽快充电，此时请使用专用电源适配器，将工频市电 220V 用适配器接入本仪器的+5V充电端口，按数字0键即可对电池进行充电，此时仪器液晶屏右上角“*”闪烁，当“*”不显示时，表示电池已充满。本仪器设置节电管理功能，仪器开机后2分钟内无任何按键操作并且无电压或电流信号接入仪器将自动关机。背光控制：按数字8键可开启或关闭背光灯。2电压、电流、功率、功率因数、频率测量按下仪器开关键按钮，仪器首先进入电压测量界面， 电压、电流、功率、功率因数、频率、相位是测量显示的基本参数，可直接按上下方向键查看各级数据。各显示面如图ZY2500101002-3所示。图ZY2500101002-4 双钳相位伏安表显示U1 0.000 VU2 0.000 VU1 U2 0.0 -I1 0.0 AI2 0.0 AI1 I2 0.0 U1 0.0 I1U2 0.0 I2U1 I2 0.0 -(a) (b) (c)F1 00.00 HzF2 00.00 HzU2 I1 0.0 P1 0.000 WP2 0.000 WP 0.000 WS1 0.000 VAS2 0.000 VAS 0.000 VA(d) (e) (f)(g) (h)Q1 0.000 varQ2 0.000 varQ 0.000 varPF1 0.000 PF2 0.000 PF 0.000 Q1 0.000 varQ2 0.000 varQ 0.000 varPF1 0.000 PF2 0.000 PF 0.000 图ZY2500101002-4的相位参数说明：图a中，U1/U2表示电压U2滞后电压U1的角度；图b中，I1/I2 表示电流I2滞后电流I1的角度；图c中，U1/I1表示电流I1滞后电压U1的角度； U2/I2表示电流I2滞后电压U2的角度；U1/I2表示电流I2滞后电压U1的角度；图d中，U2/I1表示电流I1滞后电压U2的角度。其他参数说明：F-频率 S-视在功率P-有功功率 Q-无功功率PF-功率因素当被测电压小于5V、被测电流小于 4mA 时，仪器将不进行测量及显示。3.数据存储在测量显示界面，按F2键，仪器显示存储界面，光标闪烁提示输入表号，按数字键输入表号（最多输入12位数字），按F4键可删除输入的数据，按确认键确认。注：存储时必须输入表号，否则不能存储数据。该仪器最多可保存 60 组测量数据，仪器每一组存储的数据组包括U、I、F、S、P、Q、PF、分组及总和数据共二十四个参数。4. 数据查询在测量显示界面，按F3键，仪器显示界面提示表号，按上下左右方向键进行组号选择，选定组号后再按F3键进行数据翻页查看，按F1返回测量状态。5.数据删除在查询显示界面，按F4键，仪器显示数字1和数字2，数字1为删除当前记录，数字2为删除所有记录，按相应数字键后数字为闪烁状态，再按确认键即可完成删除，按F1键返回测量状态。 6.通讯及上传数据在测量显示界面，打开PC机进入数据管理软件界面，接好通讯接口线，按仪器F4键，仪器进入通讯等待状态，在PC机数据管理界面选择抄录数据，仪器内部存储器所存的记录数据，可通过接口传到计算机，形成用户的数据文件长期保存。7.时间显示及校时在测量显示界面，按数字9键进入时间显示界面，仪器显示年、月、日、当前时间、星期，如需更改再按数字9进入设置状态，将光标移动至所需设置的位置选择相应数字进行修改，按确认键即完成校时，返回正常测量界面。8.数据保持在测量显示界面，按M键可将当前测量数据锁定，此时液晶屏右上角显示“*” ，再按M键解锁进行正常测量，液晶屏右上角 “*” 不显示。9.电池更换液晶屏上将出现欠电指示符号 ，说明电池电量不足，此时应尽快给电池充电。如电池损环须更换电池时，必须断开输入信号，关闭电源，打开电池盒盖向外抽出电池，将备用电池连线按对红和黑结黑颜色相对应重新安装即可。四、测量操作接线说明1.测量单相配电系统电压、电流、功率因数及频率测量单相配电系统电压、电流、功率因数及频率时，参见图ZY2500101002-5进行接线。将火线 L 接入电压输入U1 的红色端孔，零线 N 接入电压输入 U1 的黑色端孔；将钳形电流互感器卡在线路 L 上，其副边绕组引出屏蔽线插头插入电流输入 I1 的插孔。注意线路中的负载电流应由互感器带红色“ ”的一侧进入，否则极性接反时相位测量值将差 180。图ZY2500101002-5 测量单相配电系统电压、电流、功率因数及频率接线2 三相三线配电系统相序判别参照图ZY2500101002-6进行接线，接入电压Ua、Ub、Uc，在测量显示界面，U1为Uab的电压幅值，U2为Ucb的电压幅值，U1/U2为电压Ucb滞后电压Uab的角度。图ZY2500101002-6三相三线配电系统相序判别接线若测得U1/U2值为300左右，则被测系统为正相序；若测得U1/U2值为60左右，则被测系统为负相序。3. 三相四线系统相序判别参照图ZY2500101002-7进行接线，接入电压Ua、Ub，N接中性线。在测量显示界面，U1为Ua相电压幅值，U2为Ub相电压幅值，U1/U2为电压Ub滞后电压Ua的角度。如需测量Ua和Uc之间的相位关系，只需将U2插孔的Ub线换成Uc线即可。图ZY2500101002-7三相四线系统相序判别接线在接入Ua、Ub时，若U1/U2值为 120左右， 则为正相序；若U1/U2值为240左右，则为负相序。在接入Ua、Uc时，若U1/U2值为 240左右， 则为正相序；若U1/U2值为120左右，则为负相序。4.配电系统感性、容性负载的判断在图ZY2500101002-7所示的接线方式下， 若相位角U1/I1或U2/I2 在 0. 090范围，说明负载为感性；若相位角U1/I1或U2/I2在 270360范围，说明负载为容性。如果功率因数前显示“-”，表示负载为容性，否则为感性。5.测量两电压之间的相位角参照图ZY2500101002-6与图ZY2500101002-7接线图，将两路被测电压信号接入U1、U2端子，从图ZY2500101002-4(a)显示界面，直接显示两路电压的幅值及电压U2滞后电压U1的角度。注意：测相时红色电压输入插孔、钳形电流互感器有红色“ * ”符号的一侧为相位同名端。6. 测量两电流之间的相位角在仪表信号输入面板I1插孔插入标记为 “I1” 的钳形电流互感器，在I2插孔插入标记为 “I2” 的钳形电流互感器，将这两只钳形电流互感器分别同时卡在两相被测负载流线上，参考ZY2500101002-4(b)测量显示界面，直接显示两路电流的幅值及电流I2滞后电流I1的角度。7.测量电压与电流之间的相位角按图ZY2500101002-6或图ZY2500101002-7接入被测电压，