HDJZC型計(jì)量裝置綜合測試系統(tǒng)開關(guān)電器用

產(chǎn)品簡介

        HDJZC型計(jì)量裝置綜合測試系統(tǒng)是為用電檢查管理、計(jì)量所等部門的用電稽查工作需要，開發(fā)研制的產(chǎn)品。該產(chǎn)品為現(xiàn)場診斷10KV及以下配電系統(tǒng)用戶電能計(jì)量準(zhǔn)確性，杜絕電量非法流失，提供了多功能測試手段。為安全用電、合理計(jì)量提供了可靠保證，為防竊電工作提供快捷、可靠的測試依據(jù)。

　　構(gòu)成本測試儀有兩部分組成，即主機(jī)部分和分機(jī)部分，基本配置：主機(jī)1臺，分機(jī)2臺（多6臺）。設(shè)備采用高精度、寬量限電壓互感器和精密鉗型電流互感器，六路24位高速A/D對三相電壓、三相電流同步采樣，并利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行精度補(bǔ)償設(shè)計(jì)，檔位無需切換，全量程滿足精度要求。

　　HDJZC型計(jì)量裝置綜合測試系統(tǒng)采用寬溫液晶及工業(yè)級器件，保證設(shè)備適應(yīng)不同的季節(jié)和天氣，測量準(zhǔn)確；采用超寬量限電源，正常工作輸入電壓為40～450V，輸入線電壓可達(dá)660V歷時30分鐘無損壞，防止誤接線造成對儀器的損壞。采用進(jìn)口無線通訊模塊，誤碼率低，功耗小，通訊速度快。

二：技術(shù)參數(shù)

    2.1主機(jī)性能指標(biāo)

            1 功耗：小于8VA；

            2 工作電源：高容量鎳氫充電電池供電，一次充電可連續(xù)工作8小時以上；

            3 主機(jī)、分機(jī)之間無線通訊距離：空曠地帶保證10km，城區(qū)保證2km內(nèi)可靠通訊

            4 工作溫度：-20～50℃

    2.2分機(jī)性能指標(biāo)

            1 電壓測量范圍：AC 40～450V

            2 鉗型電流互感器檔位：5A、25A 、1000A

            3 頻率測量范圍：45～55Hz

            4 相位測量范圍：-180～+180°

            5 整機(jī)準(zhǔn)確度等級：0.5級（0.3級）

            6 工作電源：AC 30～450V，取自測量回路； 

    2.3主機(jī)功能

    1 在不停電、不打開高壓計(jì)量箱、不與高壓線路接觸的的條件下，接受高壓側(cè)電能表脈沖，按照操作員所設(shè)定的測量周期向分機(jī)發(fā)出起始及終了指令，并根據(jù)主機(jī)計(jì)算的高壓測算定電能及所傳送的低壓側(cè)實(shí)測電能計(jì)算高供高計(jì)配電計(jì)量回路綜合誤差。

    2 現(xiàn)場打印高供高計(jì)綜合誤差和各配電變壓器二次側(cè)電參量。

    3 可存儲500塊表的檢測數(shù)據(jù)，包括綜合誤差各分機(jī)傳送的電參量。

    4 配備計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊管理軟件，提供現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的存儲、查詢、打印報表等功能。 

    2.4分機(jī)功能

   1 可單獨(dú)使用，在不停電,不改變計(jì)量回路接線的條件下，檢測各低壓計(jì)量裝置綜合誤差(含接線、電能表誤差、CT變比及角差引起的誤差)

   2 測量配電變壓器二次側(cè)的電壓、CT一次電流和二次電流、有功功率、相位角、功率因數(shù)及頻率；

   3 直觀顯示配電變壓器二次側(cè)三相電流、電壓的向量圖，并提示計(jì)量裝置接線錯誤類型；

   4 同時測量低壓計(jì)量裝置的三相CT變比、極性、變比誤差和角差（定性測量）；

   5 檢測計(jì)量裝置的電能表誤差；

   6 校核電能表常數(shù)；

   7 可根據(jù)變壓器型號自動加入變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗；

   8 檢測低壓計(jì)量裝置分相綜合誤差或電能表誤差；

   9 在只使用小量程鉗型電流互感器情況下，分機(jī)向主機(jī)傳送算定的CT一次電能值，檢測包括CT在內(nèi)的綜合誤差；

   10 可存儲200塊表的檢測數(shù)據(jù)，包括電表信息、電壓、電流、相位、功率、功率因數(shù)、向量圖等；

   11 可選配計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊管理軟件，提供現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的存儲、查詢、打印報表等功能。

注：1臺主機(jī)圖片，2臺分機(jī)圖片；主機(jī)不加鉗子，每臺分機(jī)加3只大鉗子和3只小鉗子。

在其檢測手段上，分別對軸絕緣檢測法和軸電流測量法的原理進(jìn)行了分析，對三峽電站的應(yīng)用效果作了評估，比較了兩種方法的特點(diǎn)優(yōu)劣，提出了應(yīng)用注意事項(xiàng)和優(yōu)化手段。

軸電壓的性質(zhì)與軸絕緣系的必要性由于定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻以及定子鐵芯的局部磁阻較大、磁路不對稱等原因，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的定子磁場存在不平衡，這會使得水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生與軸相交的交變磁通和軸向的感應(yīng)電勢，即軸電壓[1]。對于水輪發(fā)電機(jī)，由于機(jī)組轉(zhuǎn)速不高，且通過設(shè)計(jì)制造和安裝單位對機(jī)組安裝質(zhì)量的控制，機(jī)組正常運(yùn)行時該感應(yīng)電勢對地不會太高，發(fā)電機(jī)上端軸軸電壓一般不超過10 V，三峽電站機(jī)組的軸電壓也大致處于這一水平。為某型水輪發(fā)電機(jī)的軸電壓現(xiàn)場實(shí)錄波形，該型機(jī)因定子磁路設(shè)計(jì)上的問題，軸電壓偏高，峰值甚至達(dá)數(shù)十伏。電壓諧波特征明顯，但起主要作用的是基波與三次諧波[2]。以三峽某機(jī)型為例，通過FFT 分析，(如圖2)當(dāng)機(jī)端壓為額定時，三次諧波占整個電壓比例的一半以上。清華大學(xué)與福建省電力系統(tǒng)研究和生產(chǎn)單位合作，也獲取了有價值的軸電壓頻譜數(shù)據(jù)[3]，結(jié)論與三峽機(jī)型的特征是吻合的。盡管軸電勢有效值不大，但在發(fā)電機(jī)內(nèi)部各種交變的脈沖磁場的作用下，其峰值可能很高。對水輪發(fā)電機(jī)而言，由于轉(zhuǎn)子大軸電阻很小，且一般軸承與大軸間只有不到1 mm 的油膜間隙，如軸領(lǐng)與大軸間絕緣破壞，軸電壓將沿軸承和底板形成閉合回路產(chǎn)生軸電流。視瓦面油膜破壞情況，輕則使?jié)櫥土踊M(jìn)一步惡化軸瓦的運(yùn)行環(huán)境，軸承震動增大，重則對軸瓦放電甚至擊穿，對軸瓦造成電氣侵蝕，灼傷瓦面和鏡板。除了對瓦面和鏡板造成潛在損壞外，如果軸電流足夠大，還會磁化大軸。已知發(fā)生過的故障軸電流系大值可達(dá)數(shù)百安培。有案例[4]表明，某200 MW 汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)生軸承油膜被軸電壓擊穿而受破壞，導(dǎo)致較大軸電流。經(jīng)過近4個月的檢修再次起動并列時，HDJZC型計(jì)量裝置綜合測試系統(tǒng)開關(guān)電器用由于軸向剩磁太大，轉(zhuǎn)軸成為單極直流發(fā)電機(jī)，感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的軸電流很快使軸瓦冒煙，被迫再次停機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格退磁，才使剩磁降低。正常的軸電壓對設(shè)備本身并不產(chǎn)生直接危害，只有在軸絕緣破壞后才產(chǎn)生后果。因此，軸絕緣的監(jiān)測的必要性逐漸成為廣泛共識。從某種意義上講，軸瓦的破壞程度取決于軸電流的幅值和作用時間;從運(yùn)行角度來講，運(yùn)行人員需要隨時或提前知道軸電流的變化或軸承絕緣的損壞程度。根據(jù)這兩種取向，一次設(shè)備制造廠家就提出各種對軸絕緣進(jìn)行監(jiān)測的方法。

 軸絕緣監(jiān)測方法為了防止軸電流對潤滑油和軸瓦的損害，三峽電站機(jī)組主要采用兩種防范手段。一是從結(jié)構(gòu)上入手，在轉(zhuǎn)子下端對大軸碳刷接地，在上端軸與上端軸領(lǐng)間加酚醛玻璃板絕緣，以防止軸電流形成回路，同時限HDJZC型計(jì)量裝置綜合測試系統(tǒng)開關(guān)電器用制大軸對地電位;二是采用軸絕緣監(jiān)測手段對軸絕緣進(jìn)行監(jiān)測，以保證在軸電流達(dá)到軸瓦的破壞電流值以前，通知運(yùn)行人員，采取必要的措施。峽機(jī)組的生產(chǎn)廠家分別采用了兩類不同的軸絕緣監(jiān)測方