電力試驗設備“手持式氧化鋅避雷器測試儀”測量穩(wěn)定可靠

近日，國網湖南益陽供電公司110千伏瞎公塘輸變電工程建成投運，進一步完善了益陽沅江市供電網架結構，滿足了當?shù)刂新?lián)重科股份有限公司等重要客戶日益增長的用電需求。該工程新建的110千伏竹蓮變電站是國家電網有限公司110千伏全預制艙式變電站試點工程，也是湖南省首座全預制艙式變電站。

據(jù)悉，全預制艙式變電站是一種新型的變電站建設形式，特點是將變電站二次設備、通信設備、開關柜等在工廠預制，再運輸至現(xiàn)場直接吊裝、調試。與建設常規(guī)站相比，全預制艙式變電站施工周期短、占地少。

該變電站由6個預制艙組成，設備集成在預制艙內，通過工廠化聯(lián)調實現(xiàn)單體設備與預制艙設備聯(lián)調，大幅減少現(xiàn)場調試工作量；采用二次回路智能標簽系統(tǒng)，通過現(xiàn)場掃描及無線射頻識別技術展示光纜中傳輸?shù)奶摱俗有畔ⅲ瑢崿F(xiàn)全站二次回路三維全景可視化，提升檢修作業(yè)效率。

1 概述（LYYB5000電力試驗設備“手持式氧化鋅避雷器測試儀”測量穩(wěn)定可靠）

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

2 功能及特點（LYYB5000電力試驗設備“手持式氧化鋅避雷器測試儀”測量穩(wěn)定可靠）

2.1  儀器小型化、手持式設計，體積小、重量輕便于攜帶和操作。

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

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

2.4  采用浮點快速傅里葉算法，從而實現(xiàn)對基波、諧波電壓、電流信號的高精度分析。

2.5  采用工業(yè)級5.6寸640×480點陣高亮度彩色液晶屏，顯示清晰，人機界面友好；對于一些重要的操作及參數(shù)設置，顯示其提示信息和幫助說明；屏幕頂部狀態(tài)欄可顯示各個外設工作狀態(tài)及測試狀態(tài)信息。

2.6  可同時測量三相氧化鋅避雷器的電氣參數(shù)，并可自動補償相間干擾；也可單相測量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當被測相與參考電壓相別不d同時，可自動計算補償角度。

2.7  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)場測試人員工作強度。

2.8  特有的感應板替代PT二次電壓測量技術，使測量更**快捷。

2.9  電壓采集器集成本地顯示（128×64點陣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參數(shù)。

2.10 電壓采集器采用雙重全數(shù)字隔離技術，更加方便可靠。

2.11 交直流兩用：內置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應。

2.12 儀器主機和電壓采集器內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。

2.13 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報警、長時間閑置提示、背光自動調節(jié)。

2.14 內置實時時鐘，可實時顯示當前時間和日期；自動記錄測試日期及時間。

2.15 測試數(shù)據(jù)存儲方式分為本機存儲和優(yōu)盤存儲，本機存儲可存儲測試數(shù)據(jù)100條，并且本機存儲可轉存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲可保存測試數(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 選配的外置熱敏打印機，可打印測試數(shù)據(jù)及已保存測試記錄；打印內容可選擇，從而可以節(jié)省打印紙的用量。

3 技術指標（LYYB5000電力試驗設備“手持式氧化鋅避雷器測試儀”測量穩(wěn)定可靠）

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 參考電壓測量準確度：     ±（讀數(shù)×5%+0.5V）

3.1.3 電壓諧波測量準確度：     ±（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 準確度：                ±（讀數(shù)×5%+5uA）

3.2.3 阻性電流基波測量準確度：±（讀數(shù)×5%+5uA）

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

3.2.5 電流通道輸入電阻：      ≤2Ω

3.3 電場強度測量

3.3.1 電場強度輸入范圍：  30kV/m～300kV/m

3.3.2 電場強度測量準確度：±（讀數(shù)×10%）

3.3.3 電場諧波測量準確度：±（讀數(shù)×10%）

3.4 使用條件及外形

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

3.4.2 充電時間：      約4小時

3.4.3電池工作時間：  主機8小時，電壓采集器8小時

3.4.4 主機尺寸：      246mm(長)×156mm(寬)×62mm(高)

3.4.5 主機重量：      1.0kg（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 相對濕度：      ＜90%，不結露

4 測量及補償原理（LYYB5000電力試驗設備“手持式氧化鋅避雷器測試儀”測量穩(wěn)定可靠）

4.1 測量原理

本儀器采用如圖1所示的投影法計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

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

4.2 相間干擾及自動補償原理

在現(xiàn)場三相同時測試一字排列的氧化鋅避雷器時，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，這種現(xiàn)象稱相間干擾。

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

5 面板及各部件功能介紹（LYYB5000電力試驗設備“手持式氧化鋅避雷器測試儀”測量穩(wěn)定可靠）

5.1 主機面板圖及接口板圖

主機面板圖及接口板圖如圖3所示。

5.1.1 電流輸入：分為A相、B相、C相三個輸入通道，單相測量時，無論測試A相、B相或者C相電流，都從A相通道輸入。

5.1.3 液晶屏：工業(yè)級640×480點陣高亮度彩色液晶屏，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，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“←→”為“左右”鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“確認”鍵，確認當前操作；“取消”鍵，放棄當前操作。

5.1.5 天線：在使用無線測試方式時，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，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，用來存儲測試數(shù)據(jù)，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中，嚴禁撥出優(yōu)盤。

5.1.7 RS232接口：此接口為外置打印機接口，用于連接外置打印機；打印測試結果，打印內容可選擇，不關心的數(shù)據(jù)無需打印，從而節(jié)約打印用紙。

5.1.8 DC IN：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.1.9 開關： 儀器電源開關，在不使用儀器時，請及時關閉儀器電源，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。

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

5.2.2 天線：在使用無線測試方式時，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；不安裝天線將大大縮短無線通訊距離，時間過長有可能燒毀內部無線模塊。

5.2.3 按鍵：操作儀器用。 “↑↓”為“上下”鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“→”為“右”鍵，選擇移動或確認操作；長按“→”鍵，進入設置菜單界面。

5.2.4 液晶屏：工業(yè)級128×64點陣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：  電壓采集器電源開關，在不使用時，請及時關閉電源，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二次側是B相接地的，A相（黃色線）接PT二次側A相，黑色線接地，儀器主機參考相別選擇“A-B”；或者A相（黃色線）接PT二次側C相，黑色線接地，儀器主機參考相別選擇“C-B”。

輸入線中串接了120mA自恢復保險。

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先連接接地線；在測試結束后，然后拆除接地線，以保證人身保障。

近日，河北500千伏保西輸變電工程投運，進一步優(yōu)化了區(qū)域網架結構，提高了地區(qū)供電可靠性。該工程使保定西部山區(qū)的新能源電力直送保定東部及雄安新區(qū)等地，滿足區(qū)域經濟社會發(fā)展的電力需求，為雄安新區(qū)全方位實現(xiàn)清潔供能再添助力。該工程并網的新能源項目年發(fā)電量可達42億千瓦時，相當于保定市全年用電量的9.2%，提升了河北南網的“含綠量”。

保西輸變電工程是河北省“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃重點項目，也是河北南網第1個服務清潔能源電量消納的500千伏新建工程。該工程新建500千伏保西變電站1座，改造500千伏變電站2座，架設500千伏線路110.92千米，新組立鐵塔263基。

近年來，河北新能源發(fā)電裝機規(guī)模快速增長。截至2024年10月底，河北南網新能源發(fā)電裝機容量達3974萬千瓦，占全部裝機容量的54.6%。按照規(guī)劃，保定地區(qū)未來三年新能源發(fā)電裝機容量將增加700萬千瓦以上。同時，河北南網新能源發(fā)電與用電負荷存在時空性錯配。河北南網60%的新能源裝機分散在西部山區(qū)，70%的電力需求位于中東部負荷中心，亟須新建新能源項目并網和送出工程。

“保西輸變電工程規(guī)劃建設變電容量480萬千伏安，本期建設變電容量360萬千伏安，全部建成投運后可滿足保定西部山區(qū)約300萬千瓦新能源項目的并網和送出需求。后續(xù)我們還會推進2座500千伏變電站建設，全力服務保定新能源電量消納。”

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