氧化鋅避雷器帶電測試儀功能及特點(diǎn)技術(shù)參數(shù)

氧化鋅避雷器帶電測試儀用于檢測氧化鋅避雷器（MOA）的各相電氣性能。該儀器適用于各個(gè)電壓等級(jí)的氧化鋅避雷器的現(xiàn)場帶電檢測以及停電狀態(tài)下試驗(yàn)室做的出廠和驗(yàn)收試驗(yàn)。通過測量全電流及阻性電流等參數(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器內(nèi)部絕緣受潮和閥片老化等危險(xiǎn)缺陷。

2 功能及特點(diǎn)

2.1  采用帶有DSP浮點(diǎn)處理單元的高性能、低功耗ARM處理器，運(yùn)算速度更快、運(yùn)算精度更高、處理數(shù)據(jù)量更大；從而可以保證測試數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

2.2  高精度采樣濾波電路及數(shù)字濾波技術(shù)，可濾除現(xiàn)場干擾信號(hào)。

2.3  采用浮點(diǎn)快速傅里葉算法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基波、諧波電壓、電流信號(hào)的高精度分析。

2.4  采用工業(yè)級(jí)5.7寸320×240點(diǎn)陣單色液晶屏，顯示清晰，人機(jī)界面友好；對(duì)于一些重要的操作及參數(shù)設(shè)置，顯示其提示信息和幫助說明；屏幕頂部狀態(tài)欄可顯示各個(gè)外設(shè)工作狀態(tài)及測試狀態(tài)信息。

2.5  可同時(shí)測量三相氧化鋅避雷器的電氣參數(shù)，并可自動(dòng)補(bǔ)償相間干擾；也可單相測量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當(dāng)被測相與參考電壓相別不同時(shí)，可自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償角度。

2.6  提供有線、無線測試方式，無線測試方式操作更加簡便、靈活；可大大降低現(xiàn)場測試人員工作強(qiáng)度。

2.7  感應(yīng)板替代PT二次電壓測量技術(shù)，使測量更安全快捷。

2.8  提供無PT測試方式，可在某些極其特殊的情況下進(jìn)行應(yīng)急測試。

2.9  電壓采集器集成本地顯示（128×64點(diǎn)陣OLED液晶屏）及相序檢測功能，可顯示三相全電壓、電壓基波、3次、5次、7次諧波有效值、系統(tǒng)頻率值及三相電壓相位差；便于現(xiàn)場測試人員快速檢查電壓采集器與PT二次電壓輸出端子連接情況及三相電壓各項(xiàng)參數(shù)。

2.10 電壓采集器采用雙重全數(shù)字隔離技術(shù)，更加安全可靠。

2.11 交直流兩用：內(nèi)置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應(yīng)。

2.12 儀器主機(jī)和電壓采集器內(nèi)置大容量可充電鋰電池，一次充電完成，可持續(xù)工作8小時(shí)。

2.13 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報(bào)警、長時(shí)間閑置提示、背光自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2.14 內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間和日期；自動(dòng)記錄測試日期及時(shí)間。

2.15 測試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式分為本機(jī)存儲(chǔ)和優(yōu)盤存儲(chǔ)，本機(jī)存儲(chǔ)可存儲(chǔ)測試數(shù)據(jù)100條，并且本機(jī)存儲(chǔ)可轉(zhuǎn)存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲(chǔ)可保存測試數(shù)據(jù)及波形圖片，測試數(shù)據(jù)為TXT格式，波形圖片為BMP格式，可直接在電腦上編輯打印。

2.16 內(nèi)置熱敏打印機(jī)，可打印測試數(shù)據(jù)及已保存測試記錄；打印內(nèi)容可選擇，從而可以節(jié)省打印紙的用量。

3 氧化鋅避雷器帶電測試儀技術(shù)指標(biāo)

3.1 參考電壓測量

3.1.1 參考電壓輸入范圍：    25V～250V有效值，50Hz/60Hz

3.1.2 參考電壓測量準(zhǔn)確度： ±（讀數(shù)×5%+0.5V）

3.1.3 電壓諧波測量準(zhǔn)確度： ±（讀數(shù)×10%）

3.1.4 參考電壓通道輸入電阻：≥1500kΩ

3.2 電流測量

3.2.1 全電流測量范圍：        0～20mA有效值，50Hz/60Hz

3.2.2 準(zhǔn)確度：                ±（讀數(shù)×5%+5uA）

3.2.3 阻性電流基波測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×5%+5uA）

3.2.4 電流諧波測量準(zhǔn)確度：    ±（讀數(shù)×10%+10uA）

3.2.5 電流通道輸入電阻：      ≤2Ω

3.3 電場強(qiáng)度測量

3.3.1 電場強(qiáng)度輸入范圍：  30kV/m～300kV/m

3.3.2 電場強(qiáng)度測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）

3.3.3 電場諧波測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）

3.4 使用條件及外形

3.4.1 工作電源：      內(nèi)置鋰電池或外置充電器，充電器輸入100-240VAC，50Hz/60Hz

3.4.2 充電時(shí)間：      約4小時(shí)

3.4.3電池工作時(shí)間：  主機(jī)8小時(shí)，電壓采集器8小時(shí)

3.4.4 主機(jī)尺寸：      320mm(長)×270mm(寬)×150mm(高)

3.4.5 主機(jī)重量：      3.2kg（不含線纜）

3.4.6 電壓采集器尺寸：115mm(長)×120mm(寬)×65mm(高)

3.4.7 電壓采集器重量：0.6kg (不含線纜)

3.4.8 使用溫度：      -10℃～50℃

3.4.9 相對(duì)濕度：      ＜90%，不結(jié)露

4 測量及補(bǔ)償原理

4.1 測量原理

本儀器采用如圖1所示的投影法計(jì)算基波及各次諧波的阻性電流。

  圖中：U1   基波參考電壓

        Ix1p 基波全電流峰值

        Ir1p 基波阻性電流峰值 

                                            圖1 投影法

        Ic1p 基波容性電流峰值

Φ   基波全電流超前基波參考電壓的角度

  計(jì)算公式：Ir1p = Ix1p·CosΦ

            Ic1p = Ix1p·SinΦ

氧化鋅避雷器全電流既含有氧化鋅避雷器非線性產(chǎn)生的高次諧波，也含有母線電壓諧波產(chǎn)生的高次諧波。與Irp相比Ir1p更加穩(wěn)定真實(shí)；因此建議用Ir1p作為阻性電流指標(biāo)，Φ和Ir1p均能直觀衡量氧化鋅避雷器的性能。

4.2 相間干擾及自動(dòng)補(bǔ)償原理

圖2 相間干擾

在現(xiàn)場三相同時(shí)測試一字排列的氧化鋅避雷器時(shí)，如圖2所示，由于雜散電容的存在，A、C相電流相位都要向B相偏移，一般偏移角度為2°～4°左右；這將使A相φ減小，阻性電流增大，C相φ增大，阻性電流減小甚至為負(fù)，這種現(xiàn)象稱相間干擾。

解決這一問題的方法是采用自動(dòng)補(bǔ)償算法，即儀器內(nèi)置的“自動(dòng)邊補(bǔ)"功能。假設(shè)Ia、Ic無干擾時(shí)相位相差為120°，假設(shè)B相對(duì)A、C相干擾是相同的；測量出Ic超前Ia的角度Φca，A相補(bǔ)償Φ0a=（Φca-120°）/2，C相補(bǔ)償Φ0c= -（Φca -120°）/2。這種方法實(shí)際上對(duì)A、C相阻性電流進(jìn)行了平均，極有可能掩蓋存在的問題。因此建議考核沒有進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償的原始數(shù)據(jù)（即補(bǔ)償角度為0°），并考核其變化趨勢。

5 氧化鋅避雷器帶電測試儀功能及特點(diǎn)面板及各部件功能介紹

5.1 主機(jī)面板

主機(jī)面板布置圖如圖3所示。

5.1.1 電流輸入：分為A相（黃色）、B相（綠色）、C相（紅色）三個(gè)輸入通道，單相測量時(shí)，無論測試A相、B相或者C相電流，都從A相通道輸入。

5.1.2 參考信號(hào)輸入：有線測試方式時(shí)，使用專用通訊電纜，用于連接電壓采集器；感應(yīng)測試方式時(shí)，用于連接感應(yīng)板，輸入感應(yīng)電場信號(hào)。

圖3 主機(jī)面板

5.1.3 液晶屏：工業(yè)級(jí)320×240點(diǎn)陣單色液晶屏，帶LED背光，顯示操作菜單、測試數(shù)據(jù)、波形等。

5.1.4 按鍵：操作儀器用。 “↑↓"為“上下"鍵，選擇移動(dòng)或修改數(shù)據(jù)；“←→"為“左右"鍵，選擇移動(dòng)或修改數(shù)據(jù)；“確認(rèn)"鍵，確認(rèn)當(dāng)前操作；“取消"鍵，放棄當(dāng)前操作。

5.1.5 天線：在使用無線測試方式時(shí)，請將配套天線安裝在天線座上，以便于良好的接收無線信號(hào)，不安裝天線將大大縮短無線通訊距離。

5.1.6 優(yōu)盤接口：外接優(yōu)盤用，用來存儲(chǔ)測試數(shù)據(jù)，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲(chǔ)過程中，嚴(yán)禁撥出優(yōu)盤。

5.1.7 打印機(jī)：打印測試結(jié)果，打印內(nèi)容可選擇，不關(guān)心的數(shù)據(jù)無需打印，從而節(jié)約打印用紙。

5.1.8 接地柱：在測試過程中，儀器必須可靠接地。在連接其它測試線之前應(yīng)先連接接地線；在測試結(jié)束后，最后拆除接地線，以保證人身安全。

5.1.9 充電口：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.1.10 開關(guān)：  儀器電源開關(guān)，在不使用儀器時(shí)，請及時(shí)關(guān)閉儀器電源，以節(jié)省電池電量。

5.2 電壓采集器前后面板

  電壓采集器前后面板如圖4、5所示；注意：電壓輸入黑線與接地端子已由內(nèi)部電路短接，測試時(shí)，電壓輸入黑線必須接地！

5.2.1 通訊接口：有線測試方式時(shí)，使用專用通訊電纜，用于連接儀器主機(jī)參考信號(hào)輸入。

5.2.2 天線：在使用無線測試方式時(shí)，請將配套天線安裝在天線座上，以便于電壓采集器有效的發(fā)射無線信號(hào)；不安裝天線將大大縮短無線通訊距離，時(shí)間過長有可能燒毀內(nèi)部無線模塊。

                                                                                                                           圖4 電壓采集器前面板  

                                        圖5 電壓采集器后面板

5.2.3 按鍵：操作儀器用。 “↑↓"為“上下"鍵，選擇移動(dòng)或修改數(shù)據(jù)；“→"為“右"鍵，選擇移動(dòng)或確認(rèn)操作；長按“→"鍵，進(jìn)入設(shè)置菜單界面。

5.2.4 液晶屏：工業(yè)級(jí)128×64點(diǎn)陣OLED液晶屏，顯示操作菜單、測試數(shù)據(jù)。

5.2.5 發(fā)送指示燈：電壓采集器通過無線方式或者有線方式，每發(fā)送一次數(shù)據(jù)指示燈閃爍一次。

5.2.6 充電口：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.2.7 開關(guān)：  電壓采集器電源開關(guān)，在不使用時(shí)，請及時(shí)關(guān)閉電源，以節(jié)省電池電量。

5.2.8 電壓輸入：參考電壓輸入，分為A相（黃色線）、B相（綠色線）、C相（紅色線）、中性點(diǎn)或地線（黑色線）；選擇參考相別為單相，且無論是A相、B相、C相、AB相、CB相都從A相（黃色線）和黑色線輸入。

                注意：如果PT二次側(cè)是B相接地的，A相（黃色線）接PT二次側(cè)A相，黑色線接地，儀器主機(jī)參考相別選擇“A-B"；或者A相（黃色線）接PT二次側(cè)C相，黑色線接地，儀器主機(jī)參考相別選擇“C-B"。

                輸入線中串接了120mA自恢復(fù)保險(xiǎn)。

5.2.9 接地柱：在測試過程中，儀器必須可靠接地。在連接其它測試線之前應(yīng)先連接接地線；在測試結(jié)束后，最后拆除接地線，以保證人身安全。