氧化锌避雷器带电测试仪

1、武汉世纪华胜科技有限公司KVYZ-III氧化锌避雷器带电测试仪使用说明书一、简介KVYZ-III型氧化锌避雷器带电测试仪是我公司在原KVYZ-1型测试仪的基础上最新开发的全功能测试仪器，是检测氧化锌避雷器运行中的各项交流电气参数的专用仪器。功能特点1. 超远距离无线传输,无需现场接线。2. 640×480高亮彩色液晶图文显示、阳光下显示清晰、高速热敏打印机。3. 配备嵌入式工业级控制系统，1G存储容量，windows操作系统。触摸屏操作方式，支持外挂键盘、鼠标。4. 配套上层设备管理软件，具备设备及历史数据管理、查询、比较、列表、报告打印等功能。两个USB接口支持数据的导入、导出。5

2、. 内嵌三维动画演示,详细介绍仪器操作流程及专用软件使用方法,方便用户掌握试验方法和仪器的使用。6. 交、直流两用型，内带高能锂离子电池，特别适合无电源场合。7. 真正意义上的三相同时测量。8. 特征数据、波形同屏显示。9. 多种电压基准信号取样方式：l 有线方式：从PT端计量绕组取信号，数字信号有线传输。l 无线方式：从PT端计量绕组取信号，数字信号无线传输，省去电缆长距离连接。l 无电压方式：不需要从PT端子取信号，采用软件计算的方式找到电压基准。10. 安全可靠，电压通道采用隔离变换，避免PT二次侧短路，减小信号失真。11. 带电、停电、试验室均可适用。12. 体积小，重量轻，便于携带，

3、二、技术指标1. 电源：220V、50Hz或内部电源。2. 参考电压输入范围（电压基准信号）：50Hz 、30V100V。3. 测量参数：l 泄漏电流全电流波形、基波有效值、峰值。l 泄漏电流阻性分量基波有效值及3、5、7次有效值。l 泄漏电流阻性分量峰值：正峰值Ir+、负峰值Ir-。l 容性电流基波，全电压、全电流之间的相角差。l 运行（或试验）电压有效值。l 避雷器功耗。4. 测量准确度：l 电流：全电流>100A时： ±5%读数±1个字；l 电压：基准电压信号>30V时： ±2%读数±1个字。 5. 测量范围：泄漏电流：100A10mA

4、（峰值）；l 电 压：30100V（有效值）。6. 外形尺寸：410×280×220 (mm)7. 重量：11kgl 电压取样方式为：电压互感器（或试验变压器仪表绕组）的电压信号经过带保险丝的电压测试线接入电压通道，作为参考电压信号。l 电流取样方式：电流通道为内置穿芯式小电流传感器取样方式，信号失真小。l 电源保护：电源插座内带保险管，换保险管时将保险盒撬开即可。三、仪器要解决的问题及测试原理：1、氧化锌避雷器存在的主要问题：1) 由于氧化锌避雷器取消了串联间隙，在电网运行电压的作用下，其本体要流通电流，电流中的有功分量将使氧化锌阀片发热，继而引起伏安特性的变化。这是一个

5、正反馈过程。长期作用的结果将导致氧化锌阀片老化，直至出现热击穿。2) 氧化锌避雷器受到冲击电压的作用，阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。3) 氧化锌避雷器内部受潮或绝缘支架绝缘性能不良，会使工频电流增加，功耗加剧，严重时可导致内部放电。4) 氧化锌避雷器受到雨、雪、凌露及灰尘的污染，会由于氧化锌避雷器内外电位分布不同而使内部氧化锌阀片与外部瓷套之间产生较大电位差，导致径向放电现象发生，损坏整支避雷器。2、为什么要测试阻性电流判断氧化锌避雷器是否发生老化或受潮，通常以观察正常运行电压下流过氧化锌避雷器阻性电流的变化，即观察阻性泄漏电流是否增大作为判断依据。当氧化锌避雷器处于合适的荷电率状况

6、下时，阻性泄漏电流仅占总电流的10%20%，因此，仅仅以观察总电流的变化情况来确定氧化锌避雷器阻性电流的变化情况是困难的，只有将阻性泄漏电流从总电流中分离出来，才能清楚地了解它的变化情况。3、理论及实践结论已有研究指出：1) 阻性电流的基波成分增长较大，谐波的含量增长不明显时，一般表现为污秽严重或受潮。2) 阻性电流谐波的含量增长较大，基波成分增长不明显时，一般表现为老化。3) 仅当避雷器发生均匀劣化时，底部容性电流不发生变化。发生不均匀劣化时，底部容性电流增加。避雷器有一半发生劣化时，底部容性电流增加最多。4) 相间干扰对测试结果有影响，但不影响测试结果的有效性。采用历史数据的纵向比较法，能

7、较好地反映氧化锌避雷器运行情况。4、仪器测试原理及特点1) 测量电压、电流信号、进行快速傅立叶变换，分别计算容性分量、阻性分量（基波、谐波）。2) 采用FPGA硬件采样技术、程控放大技术，使得采样速率提高到200k，可以真实采集到原始电流、电压信号。使得测试结果稳定、可靠。可有效滤除高频干扰谐波。3) 采用嵌入式工业处理器，使得运算速度加快，设置方便，可以模拟多种算法，测试方法的透明度增加，把仪器作为一个分析工具，真正做到随心所欲。4) 三相同时测试，可方便除去相间干扰。（此项可软件选择）5) 可采用软件的方法找到电压基准，从而不需从PT上取电压信号。（此项可软件选择）6) 软件具有设备管理、

8、数据库管理等各项功能。上位机、仪器共用一个软件。7) 由于采用了内部锂离子电池及数据无线传输技术，现场测试相当方便。四、仪器面板介绍 仪器面板如图1所示 图 1插入电源线后，仪器即进入充电状态，不必打开电源开关。完成充电的时间为5小时。充电完成后，仪器自动切断充电回路，不必考虑仪器的过充电。仪器放置一段时间后，内部电池会自然放电。因此，使用前要进行充电。充满电后的工作时间不小于4小时。图 2五、接线方法1、在线测试：l 电流采集接线如图2所示，放电计数器上端引线，地线可以在系统的任一个接地点一点接入仪器面板。l 电压取样，从系统电压互感器的计量端子取三相电压信号，此电压信号经过配套的V/I变换

9、有源传感器以有线或无线的方式接入仪器参考电压信号通道，作为参考电压信号。2、离线测试：试验线路如图3所示。 l “变压器仪表端”指试验变压器的仪表绕组，此电压信号经过配套的V/I变换有源传感器接入仪器参考电压信号通道，作为参考电压信号。单相试验时，电压信号接入A相，电流信号也要对应接入A通道。图 3六、操作步骤介绍图 4仪器开机后的测试操作界面如图4所示。显示屏的左下角为菜单操作区，共有五个操作菜单：文件、配置、测试、重新计算、帮助等。显示屏的右下角为信息提示区。显示屏上面的大部区域均为波形和数据的显示区域。下面分别介绍各菜单的功能及操作。1、“文件”菜单此菜单有：打开、保存、站点设备维护、文

10、件管理、并口打印、PC打印、退出等分菜单。l 打开、保存、站点设备维护：点击此三个菜单中的任一个，均会弹出如图5所示的操作界面。可以进行打开、保存、删除数据的操作，也可以进行站点、设备的添加、删除、重新命名等操作。数据记录的存放是依靠“站点设备（避雷器编号）试验时间”为路径的，便于数据的管理和索引。l 文件管理：操作界面如图6所示。主要用于设备之间的数据交换。可以将仪器数据导出到U盘，也可以将U盘里的数据导入到仪器或者上位机（笔记本、台式机）。选中需要交换的数据前面的方框（选中后仪器给出选中标记），再点击数据交换图符（、）就可完成此功能。l 并口打印、PC打印：“并口打印”采用随机配置的面板热

11、敏打印机打印简易数据（无波形）。图 5图 6注意：交流供电时有效，直流供电时无效。“PC打印”是上位机接激光、喷墨等打印机时的打印方式。l 退出：退出测试界面，返回windows系统界面。2、“配置”菜单点击此菜单后的显示界面如图7或图8所示。同步方式有三种选择，分别是有线方式、无线方式和无电压方式。如果选择无电压方式进行测试，配置对话框将如图7所示，您需要根据实际情况选择电压等级和电流量程。移相角度默认设置为83.5度，含义是，根据实际测得的B相电流，移相83.5度获取B相电压的相位，再根据B相电压的相位，前后移动120度，获得A、C相电压的相位。三相电压的大小就是您在电压等级中设置的数值。

12、是否进行抗干扰计算由实际情况而定。最后点击确定按钮。如果选择的是有线方式或无线方式进行测试，配置对话框将如图8所示。选择好PT变比、电流量程以及是否进行抗干扰计算后就可以按下确定按钮了。图7图 81) 同步方式：有线方式、无线方式、无电压等三种方式可以选择。用于电压基准信号的获取方式设置。l 有线方式：通过配备的电缆将电压单元、主机的电压信号通道对接的方式。l 无线方式：电压单元的电压信号通道接入发射模块；主机单元的电压信号通道接入接收模块，两者通过无线的方式传输数据的方式。l 无电压方式：不需要电压单元从PT的二次侧取得电压信号的工作方式。2) 电压等级（电压变比）：l 选择“有线方式、无线

13、方式”时，要选择PT的变比，此栏目变为“PT变比”。以便仪器测得二次端电压后计算出系统电压。l 选择“无电压方式”时，要选择电压等级，此栏目变为“电压等级”。此方式下，仪器不测试电压，相位通过推算得到。电压等级就是氧化锌避雷器工作的系统电压值。3) 电流量程：为提高仪器的测试准确度，本仪器增加了一个电流输入通道。以便在较小的电流范围内也能得到好的电流转换效果。注意：电流通道的选择一定要对应面板的接线，不然测试结果会严重错误！4) 抗干扰计算：三相氧化锌避雷器，由于存在相间干扰，测试到的三相阻性电流基本呈现等差分布，“抗干扰计算”仅仅是一种计算方法，是在理论上消除相间干扰。某些特殊的情况下（边相

14、、母线交错等相间不对称），可能得不到好的计算结果。阻性电流的测试，其目的是判断避雷器运行是否良好，采用历史数据的纵向比较、相间的横向比较方法已经足够。因此，我们不推荐采用抗干扰计算。3、“开始测试”菜单点击此菜单后，开始测试过程，同时菜单变成“停止”。再次点击时，停止测试。4、“重新计算”菜单已经测试完成后的数据，参数配置错误，重新配置后，可以通过此功能得到正确的测试结果，而不必重新试验。5、“帮助”菜单提供随机帮助，以及版本号说明。七、测试说明1、同步方式说明如采用“有线方式、无线方式”测试，就要连接电压传感器箱，同时，仪器软件中还要输入变比。如测试110kV系统，那么输入变比为1100（1

15、10kV/100V），220kV时输入2200。如果在试验室采用试验变压器加压，那么就必须输入变压器的变比。例如试验变压器的高压为50kV，仪表绕组电压为100V，那么变比输入就为500，依此类推。仪器提供常用变比列表，用户只需采用下拉菜单选择即可。如采用“无电压方式”测试，就要直接输入系统电压或外施高压。这种方式不需要引入电压信号。同样，仪器提供常用电压等级列表，用户只需采用下拉菜单选择即可。“无电压方式”测试时，我们是假定B相的电流超前电压的相位角为一定的角度（一般假定为83度），从而根据B相的电流波形得到B相的电压波形，进而得到A、C两相的电压波形。由于历次的测试都是在此假设条件下完成，

16、因此具有很强的可比性，大大简化了测试。异常结果判断时，我们遵循少数服从多数原则，如果A、C两相数据均不正常，我们就初步判断B相存在问题（基准错误），如果A、C某一相数据异常，那就是数据异常的某相存在问题，最后的精确判断还得接入电压信号确诊。2、测试数据异常的自诊断一般来说，相位角决定阻性电流的大小。A、B、C三相的相位角一般为79、83、87左右，三相的阻性电流基本遵循Ia>Ib>Ic，这是普遍规律。1) 相位角分布明显没有规律，差别太大，且全电流测试正常，三相电压、电流引入错乱的可能性极大。2) 相位角分布明显没有规律，差别太大，且全电流很小，电流引入线接触不良的可能性极大。这是

17、因为接入点锈蚀造成的接触不良。3) 相位角出现-277、-273、-281等情况，这不是问题，-277与83是等效的（360-277=83）。总而言之，测试不正常时，先检查接线是否牢靠（三相电压、电流幅值是否正确），再检查三相的电压、电流是否接入对应的通道（电压基准错误会导致阻性电流计算完全错误）。排除这两点的可能性后，试验数据是真实的。有疑问的数据，可以通过电子邮件发到我公司邮箱，我们将在很短的时间内给出明确答复。八、电压传感器箱介绍电压传感器箱是仪器重要的组成部分，用来获得电压相位基准和量值。在“有线同步”和“无线同步”两种方式下都必须使用此传感器箱。在“无电压”方式下不接此装置。特点：l

18、 内带高能锂离子电池；l 电压通道为高阻抗输入；l 输入引线自带保险管；l 支持电压信号的有线传输和无线传输。图9为电压传感器箱的面板示意图,无线方式接线图如图10所示。有线方式取消发射和接收单元，其它相同。图 9图 10九、注意事项1. 仪器必须可靠接地，以保证设备和人身安全。2. 从PT二次侧取参考电压时，一定要小心谨慎，小心接线以避免PT二次短路。3. 进入测量前，应做好各种输入选择。4. 带电测试时，应取与被测避雷器同相的PT二次侧电压作为参考信号。本测试仪所配的三根电压信号的一端各配有一只100mA保险管，当接线错误导致短路时，该保险管会起到保护PT二次短路的作用。因此，当测试仪所显示的试验电压不正确时，在确认输入变比无误后，请检查该保险管是否烧断。十、结果分析参考及波形说明：1. 测试开始前，液晶波形显示区显示有接入电压、电流通道的原始信号波形。这种方式有利于观察接线是否可靠、相位是否正确。一旦接线不可靠，液晶将显示杂乱的点。由于现场电流或电压接入点常常有锈蚀的现象，在此状态下观察接线是否良好非常直观、有效。另外，电流波形一般要超前电压波形90度以内，不然，电压接线（相位）可能接错。带电测试接电压信号时，一定要接相电压（要引入电压信号的中性点）。2. 进入测试过程后，波形显示区显示三条曲线（电压、全电流、阻性电流）。三者只有相位关系，此波形