RDRX2容性设备介质损耗带电测量系统

河北如电电气设备有限公司 我用心，爱如电RDRX2容性设备介质损耗带电测量系统使用说明书河北如电电气设备有限公司前 言 感谢您使用本公司的产品。 为了让您尽快熟练的操作本产品，我们随机配备了内容详细的使用说明书，从中您可以获取有关产品介绍、使用方法、产品性能以及安全注意事项等各方面的知识。在第一次使用产品之前，请务必仔细阅读，这会有助于您更好的使用该产品。 在编写本说明书时，我们非常小心和严谨，并认为说明书中所提供的信息是正确可靠的，然而难免会有错误和疏漏之处，请您多加包涵并热切欢迎您的指正。 本公司保留对产品使用功能进行改进和升级的权力，如果发现产品在使用过程中其功能与说明书介绍的不完全一致，请以产品的实际功能为准。在产品的使用过程中如发现有什么问题，请您拨打我们的服务电话，谢谢合作。 特别说明l 两种测试模式： (1) 基于PT参考的绝对模式，(2) 同类型同相设备做参考的相对模式l 可扩展至同时检测两个间隔的三相设备l 即可短时实时检测，亦可用于长时间连续在线监测l 自动记录数据（可记录保存10000个设备的数据），U盘数据导出l 电流、介损、电容、阻性电流等监测参数即可采用数据显示又可以趋势图显示l 采用外置穿心式高精度零磁通电流传感器取代“取样保护单元”，就近安装于监测设备附近，末屏电流信号通过一根线穿过传感器后即返回，不改变原来接线方式，无任何其他连接，中间无接点不存在末屏开路隐患；传感器通过屏蔽电缆与检测仪器相连，能够做到“即插即用”，无需进行任何其他操作，安全性高l 在设备不停电的情况下，系统很方便加装监测单元（IED）后即可由“带电测量”升级为“在线监测方式”目 录一、概述1二、功能与特点1三、工作原理3五、使用方法4(一)启动界面4(二)主要功能及其使用方法51、设备编号52、设备电压53、测量方式64、设备类型65、数据界面76、趋势图界面87、测量操作9六、注意事项11七、安装现场12网址： 16一、概述变电站高压电气设备绝缘状况通常有两种监测方式：在线监测和带电（便携）在线检测。在线监测方式能够随时获得反映设备绝缘异常的特征参量，便于实现自动化管理，但投资相对较大，安装施工比较麻烦，且需要定期维护；而便携式带电检测方式具有投资少、针对性强，便于安装维护和更新等优点，只要预先在电气设备上安装取样单元，即可通过便携式带电检测仪器，对运行中的电气设备进行定期检测，同样也可达到及时发现绝缘缺陷，延长停电预试周期的目的，可完全替代投资较大的在线监测方式。RDRX2测量系统无论取样单元还是检测仪器，从技术上和使用方便性上都远优于以往的检测系统（以往取样单元存在安全隐患，检测仪器操作不方便并且不能方便升级到在线监测系统）。RDRX2型容性设备介质损耗带电测量系统，采用全新的设计结构，能够克服现有带电检测系统的上述缺陷，具备多种测试功能，既可对电容型设备的介质损耗和电容量进行在线或停电测量，又能用于氧化锌避雷器阻性电流参数的测试。主要用于对运行中的变压器套管、CT、CVT、耦合电容器的电容、介损值和末屏电流及避雷器的全电流、阻性电流、容性电流等参数进行实时在线监测，以便确定该设备的绝缘状态 。二、功能与特点RDRX2型容性设备介质损耗带电测量系统的研制成功，得益于高性能的电流传感器和先进的嵌入式系统的采用。与同类型检测系统相比，具有如下特点：1、采用高精度外置式穿心电流传感器替代以往通常采用的“取样保护单元”（包含多个开关回路，测试时用于将末屏电流切换至测试仪器，存在末屏开路危险，测试时需要操作多个短接片以将末屏电流引入测试仪器），RDRX2测量系统取样单元采用传感器为穿心式结构，就近安装于设备附近，末屏引线无断口且引线距离很短，从根本上避免末屏开路等安全隐患。该传感器可准确检测100A800mA范围内的输入信号。传感器输入阻抗低，可耐受10A工频电流的作用以及10kA雷电流的冲击，满足在线检测的使用条件。2、传感器采用压铸铝壳密封防水设计，二次输出采用防水电缆接头，测试连接方便；传感器安装完毕后，若要进行测试，仅联接上传感器二次电缆即可，能够做到“即插即用”对末屏信号引线无需进行任何操作。3、检测仪器中的核心处理器采用美国TI公司32位浮点高性能数字信号处理器（DSP），该DSP上运行一种实时操作系统，并采用外扩16位、高速、多路同步采样模拟数字转换器（A/D），实现对监测量的实时测量与高精度计算。具备同时监测多个设备的能力。4、提供两种介质损耗在线检测方式，既可测量两个同相电容型设备的介质损耗差值和电容量比值，又可用PT二次侧电压作基准信号，对设备的电容量及介质损耗值进行测量。采用自补偿式高精度电流传感器和先进的数字滤波技术，较好地解决了介损测试精度及其稳定性问题，结合完善的电磁屏蔽措施和先进的数字滤波处理技术，可确保介质损耗测试结果不受谐波干扰及脉冲干扰的影响，具有高达0.05%的绝对检测精度。5、增加了同相电容型设备介损差值及电容量比值的检测功能，不但可避免因使用PT二次侧电压作为基准信号所导致的介损测试结果失真，还有助于减弱相间电场干扰的影响程度。6、检测仪配备7寸液晶触摸屏，用于显示监测数据并能以趋势图形式展示所监测的电压、电流、介损、阻性电流、容性电流等数据。7、能够自动记录所有监测量，并以文件的方式进行本地存储；还可以方便地通过U盘存储。能够连续检测、保存10000台设备数据。8、测试仪不但具有在线实时检测的功能，还可以对设备进行长时间连续在线监测，并自动记录所监测数据。9、采用补偿算法消除避雷器相间电容耦合对阻性电流的影响（具备同时监测两个间隔3相设备的能力）。10、具有相间干扰自动补偿功能，对电场分布较为规则的“一”字形排列避雷器，可正确测得两个边相的阻性电流及其基波分量的峰值。11、提供两种阻性电流检测方式，可使用PT二次侧电压，又可使用同相电容型设备的泄漏电流，能够准确测量MOA的全电流、容性电流、阻性电流及其基波等多种参数。12、该系统采用外置式传感器取代 “取样保护单元”，可以在设备正常运行的状态下方便地由“带电检测”方式升级为“在线监测”方式。升级时无需拆除已安装的传感器，无需设备停电，只需加装监测单元（IED）即可。13、检测仪采用便携式设计结构，操作使用简单，机内铅蓄电池可维持8小时的连续工作时间，完全满足现场使用的要求。三、工作原理在线测试结果如何与现有的常规预防性试验结果对比，是目前电力部门较为关心的一个问题。运行经验表明，测试电压的不同以及周围电磁环境的差异，虽然会导致在线测试结果与停电预防性试验结果之间缺乏对比性，但如果能够获得真实可靠的在线测试结果，仍可通过纵向或横向比较的方式判断出运行设备的绝缘状况。RDRX2型测量系统的工作原理图如图1所示。传感器的输入阻抗非常低（穿芯），能够耐受较大的工频和雷电电流冲击。图1RDRX2容性设备介质损耗带电测量系统原理图标准配置的检测仪仅设置参考信号和被测信号两个信号输入端，根据需要还可以扩充至6个输入端，用于对ABC 3相设备同时进行检测。测量时只需将检测仪的信号输入端与安装在设备下方的外置式传感器通过屏蔽电缆联接即可，完全实现“即插即用”。采用这种设计结构，不但可降低检测系统的投资，还有助于提高长期工作的稳定性，并可随时对检测精度进行校验，对设备的运行状态也没有任何改变。本系统可把当前设备的监测信息以数据和趋势图的形式显示，能够直观显示所监测设备的状态。四、技术指标1.整机参数外形尺寸：430340160（mm）仪器重量：5kg显示方式：7寸汉显大屏幕液晶显示器，特别适合户外使用。工作电源：机内免维护铅蓄电池。 环境温度：-2060电缆附件：25m测量电缆2根，（对同时测量多个设备的仪器，电缆数目增加）2.测量范围及精度电流测量：测量范围 Cx=100A800mA Cn=100A800mA测量精度 （读数的0.5%+1位）电压测量：测量范围 Vn=3V300V 测量精度 （读数的0.5%+1位）介质损耗：测量范围 Tan=200%200% 测量精度 0.05%电容比值：测量范围 Cx：Cn=1:10001000:1 测量精度 （读数的0.5%+1位）电容量：测量范围 Cx=10pF0.5F 测量精度 （读数的0.5%+2pF） 注：实际测量精度与试品电流的大小和所用PT（或CVT）的精度有关。阻性电流：测量范围 Irp=10A100mA（峰值） 测量精度 （读数的0.5%+1位）容性电流： 测量范围 Icp=100A800mA（峰值） 测量精度 （读数的0.5%+1位）3.其它特性(1)谐波抑制：输入电流信号的波形畸变不会影响介损测量精度。(2)电源管理：当机内铅蓄电池的电量不足或长时间没有测量时，会发出声响警告并自动关机。(3)充电时间：关机状态充电1224小时。五、使用方法(一) 启动界面检测仪打开电源开关后程序自动启动，进入系统主界面，如图2所示。图2 便携式容性设备及避雷器在线监测系统主界面主要是设置要检测设备的基本信息（设备编号、电压）和测量方式和设备类型。选择容性设备可以对套管、CT、CVT等设备进行检测。选择避雷器，针对避雷器设备进行检测。绝对测量是以电压为参考计算得出监测数据。相对测量是以电流比的形式进行计算。(二) 主要功能及其使用方法1、设备编号设置设备编号以便进行数据的存储和记录，用手写笔点击“设备编号”输入框就会弹出输入面版，如图3。编号可以是被测设备的名称，系统会在存储数据时按照当前名称存储。为便以后查询之用最好在此设置正确的设备编号。图3 编辑设备编号2、设备电压系统电压的设置方法是点击电压下拉框会弹出如图4的下拉框，选择其中一项合适的电压即可。系统电压的设置会影响监测数据中所显示的电压幅值和电容值，所选的电压等级是被测设备的电压等级，如错会影响计算结果。图4 电压的设置3、测量方式设置测量方式，可以选择“绝对测量”和“相对测量”两种中任意一种测量方式。如图5。图5 设置测量方式绝对测量：测量容性设备时：以PT二次侧电压为基准信号，测量同相电容型设备的介质损耗和电容量；测量避雷器设备时：以PT二次侧电压为补偿信号，测量同相MOA的阻性电流和容性电流；绝对测量是以母线电压为参照，计算获得相应的监测数据。相对测量：测量容性设备时：测量两个同相同母线电容型设备的介质损耗差值和电容量比值；测量避雷器设备时：以容性电气设备的泄漏电流为补偿信号，测量同相MOA的阻性电流和容性电流；4、设备类型设备类型共有两种，即“容性设备”和“避雷器”。可根据需要点击其中一项即可。如图6容性设备：容性设备包括变压器套管、电流互感器、电压互感器和耦合电容器等设备。避 雷 器：避雷器只针对避雷器设备。图6 设备类型在点击设备类型前时要先将设备编号，电压等级和测量模式选对，当点击设备类型后，系统会自动对设备进行检测，刚开始系统将进入采集等待状态界面，如图7。在此处可以点停止后将返回上一层菜单，也可等待采集，当有数据返回后将跳到数据监测界面，如图8。该显示的数据为实时数据，每次采集上来数据后都会显示在此处。图7等待界面图8 数据显示界面5、数据界面通过上面的操作进入图8所示的界面。名称：设备编号， 电压：被测设备的母线电压电流：被测设备的末屏电流, 介损：被测设备的介质损耗电容量：被测设备的电容量， 温湿度：当前测量时的环境参数时间：时间是最后一次取得数据的时间（5秒中更新一次）。数据界面的底部是其它功能按钮，当点击“停止”后会显示出“开始”、“保存”、“返回”等按钮。点击“曲线”按钮会显示当次测量数据的趋势图，会更人性化的显示该设备的各种监测数据。6、趋势图界面在图8中可看到左下角有一个“曲线”按钮，点击后可进入趋势图界面，如图9图10。该趋势图是以点的形式显示的，每增加一条数据就会在趋势图上多添加一个点，趋势图的最右侧是最新数据，对应的数据值显示在趋势图下方（图中的右下角），该数据对应的时间显示在曲线上方（图中的右上角）。图9 电压趋势图图10 介损趋势图趋势图左上侧是监测数据类型的主要信息，如电压、电流、介损、电容量等，见图11。不同的测量方式和不同的测量设备所对应的监测信息也有所不同。如果想看其它的趋势图信息，只要点击相应的单选按钮即可，点击后右侧的趋势图将会显示相对应的数据趋势图。左下侧对应的是当前测量的操作按钮，包括返回至数据界面的按钮“数据”与“开始”/“停止”、“保存”、“返回”等按钮，如图12。只有点击“停止”按钮后，“开始”、“保存”和“返回”按钮才会显示出来，而点击“停止”按钮后，该次检测将被停止，此时即可对该次数据进行保存等操作。 图11 所有趋势图信息 图12 设备操作按钮趋势图界面右下角是当次检测数据的信息，该值的单位见左上角。图13 当次检测数据趋势图右上方是当次检测数据的时间。如图14，这是最后检测并返回数据的时间。图14 趋势图头趋势图中间的一条黄色线是0刻度线，最左侧的0为标记。图15 0刻度线7、测量操作1) 停止从图8可看出，当点击右下角的“停止”按钮后，当前检测将结束。此时即可对此次检测的数据进行保存，也可重新进行检测（此时不会保存数据）。图16是控制按钮。图16 测量操作2) 开始启动检测后，“开始”按钮会隐藏。只有点击“停止”，停止本次检测后才会再次出现，并同时显示“保存”按钮。如果前次己检测完毕并没有保存，系统会提示是否保存本次测量数据，若不保存则开始新的检测，若保存，则不会启动新的检测过程。当开始新的操作时，系统会把前次的检测信息从内存中全部清除，所以在重新开始一次数据时，一定要确定是否保存该次检测数据信息。3) 保存点击“保存”后会出现如图17所示，只要输入对应的名称和对应的路径即可保存当次检测数据，同时也可进行多次保存。图17 保存4) 返回当要重新检测一个设备时，则可点击“返回”按钮，此时就会返回主界面，可重新设置一个设备编号、电压、选择设备和检测方式等。相对测量方式与绝对测量方式类似，不再赘述。六、注意事项1、该系统在使用过程中如果突然断电，可保存断电前所检测的数据。2、启动测量时，必须预先联接好测试引线，保证两个电流检测通道Cx或Cn的输入信号不小于100A，否则将无法启动或者会自动退出测量状态。检测仪器与传感器之间电缆连接正常。3、检测仪两个输入端（参考端和测量端）不能任意互换，否则会得到错误的测试结果。4、检测仪不用时务必关闭电源开关。当检测仪电池电量不足或长时间没有操作时，将会自动关机，避免机内电池因过渡放电而导致损坏。5、建议在关机状态对机内蓄电池进行充电。如果需要使用交流供电方式，最好先在关机状态预充电12小时，以免因电池电压太低、供电电流太大而导致充电电路损坏。6、检测仪的接地端必须与地网可靠连接，否则周围电磁场干扰会严重影响其测试精度，且不能保证测试人员的人身安全。7、在对电容型设备的电容量和介质损耗值进行在线或停电测量时，如果被测信号较小（如小于1mA），要使用蓄电池供电方式，否则将无法保证必要的检测精度。5.其它测量功能测量变压器铁芯接地电流：在安装有铁芯接地传感器的变压器，可以利用RDRX2测量系统检测变压器的铁芯接地电流。 测量不接地试品的电容量及介质损耗参数：RDRX2测量系统具备常规的介损电桥测试功能，只要按照图9所示的方式连接试验回路，即可对不接地试品的电容量和介质损耗进行测试。具体操作方法是选定检测仪的绝对测量模式，并通过试验变压器预先施加试验电压，然后再开机进行测量。由于试验回路中标准电容器Cn的电容量已知，且其介质损耗为零，故可方便地根据检测仪显示出的测试结果（介质损耗差值和电容量比值）计算出试品的电容量Cx和介质损耗Tan，即： Tan=Tan(Ix-In)， Cx=(Cx：Cn）Cn再次按动“测量键”，则测量终止并保持当前显示的测试结果不变。注意：使用检测仪对退出运行的电气设备进行常规测试时，应预先施加试验电压，保证输入到检测仪的电流信号Cx和Cn均不小于100A，方可开机并启动测量。此外，检测仪应可靠接地且使用蓄电池供电方式，以保证对微弱电流信号的测试精度。 图9：测量不接地试品时的常规接线方法七、安装现场 附录：影响在线检测结果的几个因素一、从PT二次获取基准信号的介损测量方式：众所周知，介质损耗测量必须选取电压向量作基准信号。严格地讲，基准信号应该是施加在试品两端的电压，或与其同相位的某个电压向量。在交流电桥中，基准电压取自无损耗的标准电容器；而在绝缘在线检测时，通常仅能利用现场所具备的条件，从电压互感器（PT或CVT）的二次侧获取。由于电压互感器是一种计量设备，对角误差有严格的标准，故一般认为所获取的基准信号能够保证介损测量的精度，然而实践证明这种观点是错误的，主要原因如下：互感器角误差的影响：根据国家标准GB1207-75，电压互感器的角误差的容许值如表1所列。可见对于目前绝大多数0.5级电压互感器来说，使用其二次侧电压作为介损测量的基准信号，本身就可能造成20的测量角差，即相当于0.6%的介损测量绝对误差，而正常电容型设备的介质损耗通常较小，仅在0.2%0.6%之间，显然这会严重影响检测结果的真实性。表1 电压互感器角误差容许值精度等级角误差一次电压和二次负荷变化范围0.520U1=(0.851.15)U1e1.040S2=(0.251)S2ePT二次负荷变化的影响：电压互感器的测量精度与其二次侧负荷的大小有关，如果PT二次负荷不变，则角误差基本固定不变。目前，国内绝大多数母线PT二次侧为两个线圈，其中一个0.5级的线圈供继电保护和测量仪表使用，另一个1.0级线圈供开口三角形使用。由于介损测量时基准信号的获取只能与继电保护和仪表共用一个线圈，且该线圈的二次负荷主要由继电保护决定，故随着变电站运行方式的不同，所投入使用的继电保护会作出相应变化，故PT的二次负荷通常是不固定的，这必然会导致其角误差改变，从而影响介损测试结果的稳定性。接地点的影响：根据继电保护规程要求，PT二次只能有一个接地点，通常是在户内保护盘处一点接地。绝缘在线检测的接地点通常在户外，而基准信号的接地点又在户内，尽管它们共用一个地网，但受接地电流的影响，这两个接地点之间的电位不会完全相同，且通常是不稳定的。此时，如果不改变PT二次侧的接地方式，很难获得稳定的介损测量结果。综上所述，在对电容型设备的介质损耗进行在线检测时，采用从PT二次侧获取基准信号的测试方法，通常无法保证测量结果的稳定性和真实性。为克服这一缺点，建议在使用RDRX2测量系统的介损测试功能时，根据变电站内的具体情况，选用如下几种测量方式：1.基准设备比较法：利用OY、CVT等电容量较大的设备（最好是新设备），测量同一相中的其它电容型设备与该设备的介损差值及电容量比值。由于被测的两个设备一般不可能同时损坏，故根据测得的介损差值的变化，可判断出设备绝缘水平的好坏。选用电容量较大的设备为比较基准，主要是因为它们通常可以提供较为稳定的基准电流信号In，且受外部环境变化的影响较小，易于获得较为稳定可靠的测试结果。如果预先获知基准设备的介损和电容量（如使用专用的基准设备），则可获得其它设备的介损及电容量的绝对值。2.空载PT法：当使用PT二次侧电压作介损测量的基准信号时，影响测试结果稳定性的主要原因是由二次负荷变化造成的。如果在测量前短时（2小时左右）切断保护和仪表负荷，并把PT二次线圈由户内接地改为户外接地，利用PT的空载电压作为测量介损的基准信号，通常可以获得较为稳定的测试结果。由于PT在空载时角误差很小，故介质损耗值的测试精度也基本得到保证。怎样才能获得空载PT呢？一般变电站是双母线运行且每条母线均带有一个PT，进行在线检测时只需采用双母线并联运行方式，把保护和仪表信号改为由一个PT单独提供，则可把另一个PT的二次负荷切断，专门提供介损测量的基准信号，并在测量工作完成后立即恢复原来的方式。该运行方式是操作规程所允许的，只需开出相应的工作票，即可由运行值班人员完成。3.三线圈PT法：为保证计量精度，部分变电站采用的PT可能带有三个二次线圈，其中一个线圈专门用于仪表测量。此时，介损测量的基准信号可从这个独立的仪表线圈中获取，并把接地点由户内改为户外。由于仪表线圈所带负荷通常较小且基本保持不变，故使用该方式可获得较为稳定的介损测试结果。二、结合滤波器对耦合电容器（OY）介损测量的影响耦合电容器（OY）的末端小套管通常带有结合滤波器，供通讯载波或保护系统使用。当对耦合电容器进行在线检测时，建议在耦合电容与结合滤波器之间联接专用的信号取样保护单元。三、环境湿度及外绝缘污秽程度的