HDXL-B输电线路异频参数测试系统现场测试接线方法
时间：2023-02-03 阅读：410
HDXL-B输电线路异频参数测试系统现场测试接线方法
测试开始前，将测量端的线路引下线可靠接入大地，并将面板左上角的仪器接地端子可靠接入大地，然后分别将电源输出信号地N和电压输入信号地UN分别可靠接入大地，将测试电源输出端子A、B、C连接到线路测量引下线仪器电源侧，最后将电压测量端子UA、UB、UC接入线路引下线线路侧，如图1，仪器测试接线完成后，再打开线路引下线的接地，以保证设备和操作人员安全。
仪器测试采用四极法原理，被测线路需要电流引下线3根，电压引下线3根，电流测试线位于测试电源侧，电压引下线位于线路侧，以消除测量端的测试线和接触电阻的影响。如果测试引下线只引出3个端子，尽量用截面积足够大的导线，并保证与线路测量端可靠连接，避免引入较大的接线误差。
仪器测试接线极为简捷，只需一次接入上述测试线，通过仪器自动控制测量方式和被测线路对端接线方式配合，即可完成所有序参数测量，大大提高测试效率和操作安全性。零序测试时，仪器内部已经将A、B、C三相短接输出。但电压测试通道会测试到引线电阻，导致引起额外的误差。 如果线路很短，为确保测试准确度，零序阻抗测试时，请严格按照接线图接线。仪器内部已经将N、UN、左上角的仪器接地端等三个柱子可靠连接，现场接线时可以只连接左上角的仪器接地端到大地就可以了。
2.正序参数测试接线及对端操作
在正序电容(正序开路)测试中，被测线路对端(相对于测量端)开路，将仪器电源输出引至被测线路测量端外侧电流引下线，电压测量输入端接至电压引下线，三相、两相、单相回路的测试接线如图1所示。
图1 正序电容测试接线及对端操作示意图
进行正序阻抗(正序短路)测试时，将对端短接接地，如图2。实际测量中，由于仪器测试电源三相平衡度较高，对端可以接地，不会引入超过精度要求的测量误差。这样，可以与零序阻抗测试时的对端状况保持一致，简化对端操作，提高工作效率。
三相回路 两相回路
单相回路
图2 正序阻抗测试接线及对端操作示意图
3.零序参数测试接线及对端操作
在零序电容(零序开路)测试中，通过仪器内部的控制回路切换测试信号连接方式，实际的测试接线相当于图3所示的连接关系。零序电容测试中，测量端三相短接，仪器只输出一相测试电源到被测线路。对端保持三相开路状态，不影响测试准确度，与正序电容状态一致，可以简化对端操作，提高工作效率。
零序阻抗(零序短路)测试时，将对端线路短接，并可靠接至大地，如图4所示，其余信号引线与零序电容测量时保持一致。
图4 零序阻抗测试实际接线连接关系示意图
4.互感测试接线及对端操作
测试两条输电线路间的互感时，被测线路测量端和对端三相分别短接，对端接大地，将仪器输出C和电压测量端子UC分别接入被测线路1的测试引下线，被测线路2的测量端引下线接入面板互感测量端子UH(UC)，端子UL(UN)接大地，如图5所示。
图5 互感测试接线示意图
5.耦合电容测试接线及对端操作
测试两条输电线路间的耦合电容时，被测线路1，2的测量端和对端三相分别短接，对端不接地，被测线路1的电流引下线接至仪器输出端C，电压引下线接至电压测量端UC，被测线路2的首端分别接至UN和N端，N端接大地，如图6。
图6的电路实际上测量的是线路1、2之间的耦合电容和被测线路1的零序电容之和，所以进行耦合电容测试前应先测量被测线路1的零序电容。
图6 耦合电容测试接线示意图
在传统的输电线路工频参数测试中，采用三相自耦变和大容量隔离变压器提供测试电源，通过电力计量用的CT和PT作电信号变换，最后用指针式的高精度电力测试仪表(电流表、电压表和功率表)测量各个电参量，最后计算得到输电线路工频参数测试结果。整套试验设备体积庞大，重量大，需要吊车等配合工作，十分不利于现场工作，而且由于测试电源是工频电源，容易与耦合的工频干扰信号混频，带来很大的测量误差，需要大幅度提高信噪比，对电源的容量和体积要求又进一步提高。
图1 传统测试方法需要的调压器，隔离变压器，三相变压器
| 1 | 使用条件 | -20℃ ~ 50℃ | RH＜80% |
| 2 | 抗干扰原理 | 变频法 | |
| 3 | 电 源 | AC 220V±10% | 频率无限制 |
| 4 | 电源输出 | 输出电压 | AC200V |
| 精 度 | 0.5% | ||
| 输出电流 | 8A | ||
| 输出频率 | 45Hz、55Hz | ||
| 5 | 测量范围 | 电容 Cx ＜ 50 nF | 0.1~50µF |
| 阻抗 Cx ＜ 100 nF | 0.1~400Ω | ||
| 阻抗角 Cx ＜ 200 nF | -90°~ +90° | ||
| 6 | 测量分辨率 | 电容 | 0.0001µF |
| 阻抗 | 0.0001Ω | ||
| 阻抗角 | 0.0001° | ||
| 7 | 测量准确度 | 电容： ≥1µF时，±1%读数±0.01µF； ＜1µF时，±2%读数±0.01µF； | |
| 电阻： ≥1Ω时，±1%读数±0.01Ω； ＜1Ω时，±2%读数±0.01Ω； | |||
| 阻抗角： ±0.2°（电压＞1.0V）； ±0.3°(电压:0.2V~1.0V)； | |||
| 8 | 干扰电流 | 30A(标配抗干扰电压10kV)，60A(顶配抗干扰电压30kV) | |
| 9 | 外型尺寸 | 500（L）×400（W）×450（H） | |
| 10 | 存储器大小 | 100 组 | |
| 11 | 重 量 | 45 Kg | |
图2 传统方法测量需要的表计和复杂的接线
目前市场中销售的不提供测试电源的输电线路参数测试仪器，测试过程中仍然需要庞大的工频电源设备，在强干扰情况下依然无法正常工作，严重时甚至烧毁仪器，这类仪器只是替代了传统的表计，实现了测试和计算自动化，但是无法解决测量中的抗干扰和三相电源设备体积庞大的根本问题。
随着电网的发展和线路走廊用地的紧张，同杆多回架设的情况越来越普遍，输电线路之间的耦合越来越紧密，在输电线路工频参数测试时干扰越来越强，严重影响测试的准确性和测试仪器设备的安全性，针对这一问题，华顶电力开发了新一代输电线路异频参数测试系统，集成异频测试电源、测量仪表、数学模型于一体，消除强干扰的影响，保证仪器设备的安全，能极其方便快速、准确地测量输电线路的工频参数。
该仪器的主要特点有：
1.快速准确完成线路的正序电容，正序阻抗，零序电容，零序阻抗等参数的测量，还可以测量线路间互感和耦合电容（线路直阻采用线路直阻仪进行测量）；
2.抗干扰能力强，能在异频信号与工频干扰信号之比为1：10的条件下准确测量；
3.外部接线简单，仅需一次接入被测线路的引下线就可以完成全部的线路参数测量；
4.仪器以DSP数字信号处理器为内核，实现测试电源、仪表、计算模型集成化，将一卡车的设备浓缩为一台仪器。大屏幕汉字显示液晶，旋转鼠标操作方式，面板汉字微型打印机打印结果，操作十分简便；
5.测试过程快捷，仪器自动完成测试方式控制、升压降压控制和数据测量和计算，并打印测量结果，一个序参数的测量约一分钟就能完成，试验时间缩短，工作量大大减小，5分钟内可完成传统方法两个小时的工作量；
6.测量精度高，仪器本身提供接近工频的异频电源（47.5Hz和52.5Hz），轻松分离工频及杂波干扰，有效地实现小信号的高精度测量；
7.解决了现有测试手段存在的测试接线倒换烦琐、抗干扰、稳定度、精度等方面存在的问题；
8.可以保存2048组测试数据，并能够通过USB接口导出到上位计算机进行数据管理及报告生成。