回路电阻10篇

回路电阻篇1

关键词:断路器 回路电阻 接触电阻

中***分类号:TM56 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(b)-0082-01

断路器导电回路电阻的大小,直接影响通过正常工作电流时是否产生不能允许的发热,及通过短路电流时开关的开断性能,它是反映安装检修质量的重要标志。

1 回路电阻

断路器的回路电阻有断路器导体部分的固有电阻和接触点的接触电阻组成。如式:

R = Ra+Rb

式中:R-回路电阻、Ra-固有电阻、Rb-接触电阻。

固有电阻是指单导体构成电流回路时即无接触连接部件导电回路的电阻[4];接触电阻又由收缩电阻和表面电阻两部分组成。由于两个导体接触时,因其表面非绝对的光滑、平坦,只能在其表面的一些点上接触,使导体中的电流线在这些接触处剧烈收缩,使接触面积大大缩小,使电阻增大,此原因引起的接触电阻称为收缩电阻[2]。另外由于各导体的接触面因氧化、硫化等原因会存在一层薄膜,该膜使接触过度区的电阻增大,该原因引起的接触电阻称为表面电阻。即:

Ra=Re +Rf

式中:Re-收缩电阻、Rf-表面电阻。

收缩电阻又可用下式来表示:

式中:P-触头材料,ε-变形系数0.3

式中的ε与n随触头的接触情况而变化,同时由于通过电流的大小不同、触头温度不同,温度对P、ε、HB都有影响。表面电阻与触头表面有关,表面膜由电阻率很大的氧化物、硫化物、灰等组成,例如触头上的Cu2O膜的电阻率可达5×102 Ω・cm,相当于铜的电阻率1.75×10-6 Ω・cm的2.86×108倍,因此Cu2O表面膜近于不导电,对于电力技术中应用的触头来说,表面膜却往往合闸时被机械破坏或施加电压时被击穿而破坏,氧化物产生的电阻,比收缩电阻大几万倍以上。因此回路电阻R=Ra+Rb=Re+Rf,偏大主要原因就是Rf变大。

2 断路器回路电阻测试方法(电压降法[2])

断路器导电回路电阻的测量,是在断路器处于合闸状态下,采用直流电压降法进行测量,现场常用的测量方式有电压降法(电流―电压表法)和微欧仪法。电压降法在被测回路中,通以直流电流时,在回路接触电阻上将产生电压降,测出通过回路的电流值及被测回路上的电压降,根据欧姆定律计算出接触电阻。其中:(1)回路通入的直流电流(至少应是单相全波整流)值不小于100 A;(2)测量应选用反映平均值(如电磁式)的仪表,测量表计等的精度不低于0.5级;(3)毫伏表接在被测回路内侧在电流回路接通后再接入,并防止测量中断路器突然分闸或测量回路突然开断损坏毫伏表。

3 断路器回路电阻增大原因

(1)断路器在切断近区短路故障电流时,断路器会在动静触头发生弧光,使触头过热触头烧损,甚至会发生熔焊。

(2)断路器在切断工作电流时,触头烧损,碳化。

断路器容量过小时,断路器的接面与通过的电流不相适应会造成触头过热。若有大容量设启动或短路电流通过触头时,断路器会在动静触头发生弧光,使触头过热甚至会发生熔焊。此时可更换大容量断路器,并且注意一般不能用断路器启动负荷。用断路器直接启动负荷时,不能频繁操作,而断路器的容量应比设备的额定电流大1.5~2.0倍。

(3)灭弧室安装位置不正确[4]。

(4)断路器运行时间长久,操作次数频繁造成断路器静触头压力钢板张力降低,静触头触指与动触头接触不紧密。

(5)测试过程中强电场干扰。

当环境干扰对回路电阻测量结果产生较大影响时,可考虑采用将断路器单侧接地或两侧同时接地进行测量。当采用双侧同时接地时,应对测量结果进行进一步处理如下:断路器合闸,双侧接地,接入回路电阻测量仪,测得断路器电阻与地阻的并联电阻值R0;断路器分闸,再次测量地阻电阻值Re;断路器回路电阻值为:

R=Re×R0/(Re-R0)。

(6)负荷的变化。

电力负荷的变化会影响设备的温度,正常的负荷变化引起的温度升高不会超过规定的75℃,但若负荷增加的较多时(如比平时增加1倍或几倍),或者线路受到短路电流冲击后,设备的连接薄弱环节就会发热,发热后连接点的材料会发生变形、氧化、硫化等物理和化学变化,发热后如不及时发现,再次受负荷冲击后,又会过热,经过多次反复的恶性循环,接头的连接状况越来越差,甚至造成接头熔断。

4 案例分析

近日在对某110 kV变电所预试工作中,试验发现35 kV的313断路器回路电阻A相严重超标,试验数据如表1。

据了解,313断路器从2004年至今日均负荷16000 kVA,最大负荷20000 kVA;2007年2月6日A、B相站内跌落熔断器闪络爆炸;313断路器过流保护动作;313断路器由于在切断近区短路故障电流时,断路器在动、静触头发生弧光,触头发热,发热后连接点的材料发生变形,硫化,发热后未发现,断路器依旧运行。在频繁受负荷冲击后,由于经过多次反复的恶性循环,接头的连接状况越来越差,造成313断路器回路电阻严重超标。

5 结语

断路器导电回路电阻缺陷的早期发现和处理,对于保证电力设备的安全运行有重要的意义。将给断路器的运行和维护减少不必要的麻烦。断路器回路电阻值超标时,应该从设备的材质、设备实际运行的负荷电流、检修工艺等诸方面查找原因,对超标电阻的处理应具有科学性,避免盲目处理,才能有效提高设备安全运行的可靠性。

参考文献

[1] GB763―10,电力工业国家标准选编[S].

[2] 李建明,朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:中国电力出版,2001.

回路电阻篇2

关键词:开关柜 断路器 主回路电阻 预防性试验

中***分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(b)-0060-01

35 kV及以下电压等级的中低压断路器是供配电系统中重要的控制和保护设备,断路器运行的安全可靠性直接影响到电力供应的服务水平。随着供配电系统可用占地面积的不断缩小和测控保护功能要求的进一步提高,35 kV户内开关柜已成为新建或改造供配电系统首选的集成开关布置方式。从相关案例和实际工作经验可知,影响断路器安全可靠运行的因素较多,由动、静触头接触不良引起的回路电阻异常等故障就是较为常见的一种。开关柜中断路器回路电阻异常会影响导电回路温升及触头工作,进而影响到断路器及开关柜运行的安全稳定性。在GB3906-2006《3.6 kV~40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备》、GB1984-2003《高压交流断路器》、GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、DL/T 596-2005《电力设备预防性试验规程》等相关的国家、电力行业标准中均明确要求在高压开关柜型式试验、出厂试验、交接试验,以及预防性试验等项目中,均需要测量开关柜中断路器回路电阻是否处于技术指标允许的范围内,避免由于回路电阻异常引起回路发热过大,进而引起开关柜柜内安全事故。

1 ZN85-40.5断路器运行现状分析

220 kV中枢变电站其总容量240MVA,装有两台型号为SFSZ9-120000/220 220±8×1.25%/121/10.5kV,120/120/60MVA的三绕组变压器,电压变比为220/110/10.5kV。由于受变电站占地面积的影响,该变电站220 kV和110kV侧均采用室外GIS布置;为确保35 kV系统具有较高的供电安全可靠性,35 kV侧采用户内高压开关设备,户内开关设备选用KYN61-40.5铠装移开式交流金属封闭开关设备,断路器选用的是国内某公司生产的ZN85-40.5真空断路器。该变电站并网投运以来的1年3个月中,35 kV侧的ZN85-40.5真空断路器柜各项运行特性参数均较好。随着35 kV侧电网建设不断完善,线路负荷不断增加,尤其当地工厂中大量变频设备、整流设备等的使用,对35 kV侧系统的综合调控性能要求也进一步提高。例行预防性试验数据表明,35 kV侧3#柜和6#柜的ZN85-40.5型断路器其主回路电阻呈现增长趋势且最近一次检测数据超过断路器厂家技术指标规定的100μΩ。从3#和6#断路器柜的出厂、交接、预防性试验历史数据统计分析结果可知,此两台35 kV断路器柜在35kV侧负荷不断增加情况下,其断路器主回路电阻存在持续增长态势,急需找出故障原因予以排除以保证开关柜的安全运行。

2 ZN85-40.5断路器主回路电阻异常原因分析

2.1 预防性检测数据

220 kV变电站检修人员在最近一次进行设备的停电预防性试验时,发现两面35 kV断路器柜其断路器主回路电阻出现严重超标,厂家技术指标规定该值不大于100 μΩ,其断路器回路实测数据如见表1所示:

从表1中可以看出#3断路器柜三相电阻超标较为严重,分别为131 μΩ(A相)、57 μΩ(B相)、129 μΩ(C相),超标最严重的B相其超标率达到157%。结合温升***监测装置监测数据,#3开关柜三相的发热效应也远超过国家标准GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》中触头最大允许运行温度值(90 ℃),分别为96 ℃、108 ℃和95 ℃。35 kV断路器开关柜中的断路器主回路电阻严重超标,直接影响到断路器的安全,影响变电站35 kV侧供电网络的安全可靠、节能经济调控运行。

2.2 断路器主回路电阻超标原因分析

根据断路器主回路电阻检测历史数据,并结合相关案例分析结果,认为引起35 kV断路器开关柜断路器导电回路电阻出现增长态势的主要原因为:(1)触头在35 kV负荷不断增加下,负荷电流增加,在发热作用下产生氧化,在动、静触头处残存有游离碳或机械杂物;(2)因安装调试不当,造成断路器操作机构在动作过程中机械产生卡涩,触头动作性能降低,压力下降;(3)断路器动、静触头紧固件在动作过程中产生松动、接触面不整洁等问题,引起接触不良,在温升作用下不断运行条件不断恶化。

为找出该变电站35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的原因,委托我公司进行解体检查。在确保3#柜和6#柜线路负荷转移到相关回路后,决定对断路器进行解体检查,经解体发现该断路器动、静触头存在严重灼烧现象,且固定件出现明显松动。于是决定这两台断路器进行返厂更换处理。

3 ZN85断路器主回路电阻异常处理

从故障分析可以看出,引起35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的主要原因是由于负荷的频繁波动,断路器在动作过程中引起紧固件松动,导致动触头接触性能降低,出现严重烧损问题,决定对两台断路器返厂对其中的断路器灭弧室进行全面更换处理。厂家在采用同型号断路器进行更换处理后,相关性能测试满足要求并通过出厂试验后重新发到变电站。经现场交接试验满足要求后,将#3开关柜和#6开关柜重新并网运行,并运行一段时间后对开关柜断路器主回路电阻值进行停电测量,其测量值如表2所示。

从表2可知,35 kV侧断路器开关柜中的断路器经同型号设备更换处理后,其主回路电阻测量值均恢复到100 μΩ的技术指标范围,且同返厂维修后的交接试验数据相比没有发现主回路电阻存在增长趋势,故障得到有效处理。

4 结语

当断路器开关柜中断路器主回路电阻值存在超标问题时,应结合现场检测和试验数据信息从设备材质、设备实际运行负荷电流、检修工艺等诸多方面进行故障原因的详查,并采取有效的技术措施对回路电阻超标进行科学处理,避免盲目处理,以提高高压开关柜运行的安全可靠。经详细的试验数据统计分析、解体故障排查以及返厂更换处理,35 kV断路器开关柜断路器主回路电阻超标故障得到有效处理,恢复和提高了3#和6#开关柜出线线路的供电可靠性。

参考文献

[1] 张裕生.高压开关设备检测和试验[M].北京:中国电力出版社,2009.

回路电阻篇3

关键词: GIS组合电器设备・ 接触电阻・ 测量・重要性

中***分类号:TM5文献标识码: A

引言: 随着电力系统的发展,GIS组合电器必将成为高压电器发展的主流。与敞开式变电站相比,GIS组合电器具有一系列的优点,GIS结构紧凑,占地面积小,安全性强,维护工作量小,运行安全可靠等。但由于GIS组合电器在我局的使用时间不是很长,220kV官塘变GIS 组合电器是我局首次使用,它的安装程序和工艺要求尚未被人们熟悉和掌握,施工中还存在很多问题。现介绍一下220kV官塘变GIS 组合电器的安装过程,及在安装过程中回路电阻测量发现的问题,探讨一下回路电阻正确测量在GIS 组合电器安装工艺过程中的重要性。

1 官塘变GIS总体概况

官塘变是我局电力系统安装的第一个220kV GIS组合电器变电站。本站为户外站,采用由河南平高电气股份有限公司生产的ZF11―252(L)型GIS组合电器,主接线采用双母线接线方式。(见***1)本期共4个间隔,其中出线间隔2组,主变间隔1组,测保间隔1组。其中包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端套管等设备。

220kV官塘变整体安装好后GIS组合电器***1

2GIS组合电器现场安装

GIS组合电器虽具有众多优点,但现场安装GIS是一项非常重要且繁琐的工作。2010年4月29日,天气晴朗,无风,温度22℃,湿度55%,空气悬浮颗粒指数:无尘。符合GIS组合电器安装条件。

官塘变220kV GIS开始安装,安装工作由官塘变项目部负责,申报监理到现场,由河南平高电气GIS技术厂家作指导。GIS安装是一个系统工程,它需要严密,高效的组织机构。安装前,由厂家负责安装的技术人员指导,熟悉和审查施工***纸,并详细制定施工方案,工作流程及安装工艺标准。

2.1安装工序总体安排:

2.1.1***纸及技术会审

2.1.2编制设备安装作业指导书

2.1.3清理GIS施工场地,校验土建情况及施工准备

2.1.4开包装箱清点零部件

2.1.5块式结构就位,测主回路电阻和做CT试验

2.1.5全封闭组合电器安装,调整

2.1.6电动,弹簧机构安装

2.1.7二次回路装配,调整

2.1.8一次开关操作试验与联调

2.1.9主回路电阻测量,气室密封试验,SF6水分测量,辅助回路绝缘试验

2.1.10核查与核实

2.1.11全封闭组合电器工频耐压试验

2.1.12配合远动调试

2.1.13安装PT,避雷器等

2.1.14验收与整改

2.2 一次安装过程

依据施工方案,以母线为基础逐段块式进行安装。先以最外侧的间隔为第一安装间隔 。第一间隔就位后,精心调节水平,使间隔的中心线与基础的中心线吻合。(见***2) 调好后接着打开母线筒连接第二间隔侧的封盖,将连接密封处处理干净。

2.2.1 注意即将对接的法兰面处理:先用吸尘器和酒精布将法兰外圆表面法兰面异常的凸出部分砂平和一圈所有光孔的灰尘和金属末清理干净,然后用360号砂纸将法兰面异常的突出部分砂平。

2.2.2 金属密封面(槽)的处理:金属密封面用600号以上细砂纸沿圆周方向轻砂1―2遍,然后用清洁布对密封面(槽)进行清洁处理。

2.2.3 金属导体表面的处理:金属导体表面的处理直接关系到接触电阻的好坏,导体的电接触镀银面,用白洁布沿轴线方向进行打磨至表面光洁平滑,涂少许导电油,非镀银表面用360号砂纸将异常的凸出部分砂平,然后用沾有高纯度工业酒精的清洁布擦拭干净。(见***3)

2.2.4 密封圈的处理:认真检查外观质量,是否存在划伤、凸出、起泡等缺陷。清理后,在密封圈和槽内均匀涂少许空硅脂。以上处理好后用防尘罩罩住,避免有灰尘进入。接着开始连接第二个间隔,同样,先打开母线筒靠近第一间隔侧的封盖,将连接密封处处理干净。

***为调整好后第一个基准间隔***2

2.2.5 产品对接:对接部分完成上述处理后,然后进行对接工作,导电杆推入时尽量用力,电接触面连接螺栓必须拧紧,其拧紧力矩见表1,电接触面的回路电阻不大于15μΩ。

电接触面螺栓拧紧力矩表1

螺栓的螺纹 M6 M8 M10 M12 M14 M16

拧紧力矩(N.m) 7 18 25 45 80 100

两对接面基本对合后,穿上螺栓,均匀对称的拧紧法兰周圈上的螺丝螺母,拧紧时尽量采用力矩扳手,其拧紧力矩见表2。

法兰周圈上的螺栓螺母拧紧力矩表2

螺栓的螺纹 M8 M10 M12 M14 M16 M20

拧紧力矩(N.m) 16 30 50 85 110 220

若检漏中发现密封面某处漏气超过规定值,允许对这区域内的连接螺栓施加比表2高20%的力矩进行紧固。

安装人员对对接法兰面及触头进行清洁 ***3

2.2.6 本期共4个间隔,每一次块式结构或筒体连接,依据上述工艺进行连接。

3现场回路电阻测量

3.1 220kVGIS组合电器在安装试验和现场交接试验时,均要测量

主回路电阻,而在测量主回路之前,安装过程中必须先测量各导电杆的电阻,再测量块式依次连接好后各电接触面间或依次连接各导电杆间的电阻,各端口连接完毕后,然后依据出厂试验报告测量主回路电阻。相关标准规定:主回路电阻测量值不应超过产品技术条件规定值的20%或出厂安装说明书里规定的数值各连接面的代数和,三相电阻不超过平均值的20%,一般以出厂测量值为基准(表3)。而主回路接触电阻增大,在运行中将造成接触点温升升高,接触点温升升高又将造成接触电阻增大,恶性循环的结果将会导致动静触头在正常工作电流下过热烧坏。因此,上述隐患必须在安装过程中得到排除,以防患与未然。

官塘变GIS出厂主回路电阻 表3

测量点

电阻值(μΩ)

A B C

1 =F1~=F2

丹溪二~#1主变 1225 1105 1225

2 =F2~=F3

#1主变~WB1测保 925 865 925

3 =F3~=F4

WB1测保~丹溪一 903 843 903

4 共箱母线 365

3.2下表4是严格按照现行国家规定的工程质量检验标准制定的,第一项就是主回路电阻的测量,必试项目,可见,测量主回路电阻在GIS现场安装过程中的重要性。GIS安装过程之所存在繁琐,因为它在各块连接安装好后,如果主回路电阻测试不合格,再发现缺陷将是一件非常巨大的返工任务。

国家规定GIS现场安装验收主要测试项目 表4

序号 现场验收测试项目 必试项目 有条件可试

1 主回路电阻测量 

2 CT变比极性和伏安特性测量 

3 CT精度测量 

4 控制和辅助回路绝缘试验 

5 气室水分含量检定 

6 GIS气室SF6检漏 

7 GIS的高压开关电动操作试验 

8 断路器动作时间速度特性测量 

9 互感器特性试验 

10 避雷器试验 

11 GIS整体现场工频耐压试验 

确认 安装过程必须完成以上测试和试验 / /

3.3现就一起在220kV付母线共箱母线主回路电阻测量时,发现分相筒体B相盆式对接处导电杆动静触头未安装好,造成回路电阻增大这一问题进行分析、处理。

官塘变GIS 共箱母线示意*** ***4

***4 为官塘变GIS 共箱母线示意***,上母线为220kV正母=F4~=F1,下母线为220kV付母线=F4~=F1,共(=F4丹溪一、=F3WB1测保、=F2#1主变、=F1丹溪二)4个间隔。

3.4各元件标准电阻

3.4.1断路器(两盆之间):100(μΩ)

3.4.2隔离开关(两盆之间):40(μΩ)

3.4.3共箱母线(每节):40(μΩ)

3.4.4接地开关主回路(两盆之间):30(μΩ)

3.4.5出线套管(接线板与盆子中心导体间):80(μΩ)

3.4.6导电杆:10(μΩ)

3.4.7电连接:12(μΩ)

3.4.8共箱母线绝缘子连接装配:50(μΩ)

下表是共箱母线220kV正、付母线=F4~=F1主回路电阻测量值:

现场主回路电阻测量值表5

名称 相别 检测数据1

(μΩ) 检测数据2

(μΩ) 检测数据3

(μΩ) 三次平均值

(μΩ)

正母

=F4~=F1 A 182 183 182 182

B 185 182 180 182

C 176 178 176 176

付母

=F4~=F1 A 175 177 176 176

B 257 259 257 257

C 186 184 184 184

从表5三次平均值可以看出,正母=F4~=F1三相测量值均合格,而付母=F4~=F1(B)相测量值与其它(A)相、(C)相测量值有差异。正、付母共箱母线设备连接情况均一致,可见付母=F4~=F1(A)相、(C)相测量值正常。(B)相测量值虽小于表3出厂试验规定值,但三相之间平均误差计算结果为46%。已经超出国家规定三相之间平均值误差不得超过20%的规定。针对这一结果,怀疑付母共箱母线(B)相连接有问题。而付母共箱母线在从=F4~=F2连接过程回路电阻测量中均属正常。见表6

付母共箱母线=F4~=F2回路电阻测量值表6

名称 相别 检测数据1

(μΩ) 检测数据2

(μΩ) 检测数据3

(μΩ) 三次平均值

(μΩ)

付母

=F4~=F1 A 135 137 136 136

B 138 136 136 137

C 136 134 134 135

从而判断付母共箱母线在最后的=F2~=F1中间出了问题。拆开***4中=F2~=F1连接母线筒,发现其分相筒体B相盆式对接处导电杆动静触头未安装好。

打开后发现导电杆插入时未安装到位***5

处理后重新测量表7判断付母共箱母线=F4~=F1主回路电阻合格。

表7

名称 相别 检测数据1

(μΩ) 检测数据2

(μΩ) 检测数据3

(μΩ) 三次平均值

(μΩ)

付母

=F4~=F1 A 175 177 176 176

B 180 177 179 179

C 186 184 184 184

3.5主回路电阻测量时注意

3.5.1主回路电阻测量前,回路上的所有开关应至少分合两次,主回路导体上要与测电压线接触的表面应把赃东西擦掉,保证电接触良好。

3.5.2测量利用电压降法。一般在主导电回路通以100A的直流电,测量两端的直流电压来确定回路电阻的大小。也可以采用电桥进行测量。测量主回路电阻时通电时间不应过长,以免电流引起主回路导体过分发热,使电阻改变。

3.5.3测量时两端的电压电流线所夹得距离基本相同,否则会造成较大的测量误差。见***6

(=F1~=F2 丹溪二~#1主变 )测量点组合*** ***6

3.5.4采用电流100A回路电阻测量仪器

官塘变GDL―100回路电阻测量仪 ***7

3.5.5测量结束后对接触面要进行修复,特别是因测量夹子造成的伤痕或毛刺要进行处理。

测量夹子部位 电阻测试完毕后清理表面伤痕

***8

4结束语

因此,GIS组合电器在安装过程中,测量各块式的接触电阻和主回路电阻必须与安装工作同时进行,正确的测量主回路电阻,能有效的判断各连接部位接触是否良好。GIS组合电器在今后的运行维护中,有的回路将无法再测量回路电阻,必须测量时就要进行解体或SF6气体回收后才能测量。所以,GIS安装过程中必须正确准确的测量主回路电阻,安装工作必须按照国家规定的技术,工艺标准进行安装。避免因安装过程中导体接触不良而造成对设备的安全运行留下隐患。

参考文献:

1. GB 50150―2006电气设备交接试验标准2006-06-20

2. ZF11―252kV变电站GIS安装手册 河南平高电气股份有限公司

回路电阻篇4

【关键词】浅谈电压互感器二次回路压降电能计量影响对策

引言

实际运行中的电压互感器距离控制室的计量装置一般都有较远的距离,所以二次连接导线较长(对于一些500kV变电站,可达800m),再加上回路中接有阻值较大的快速开关接点及保险管等,如果负荷电流较大,则由此引起的二次回路压降将比较大。而由于电压互感器二次导线压降引起的计量误差在电能计量综合误差中往往占最大的份额。在DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规定》中,对电压互感器二次回路电压降的数值作了严格的规定,并且还规定运行中的电压互感器二次回路电压降应定期进行检验。针对电压互感器二次回路压降问题,提出了多种解决方法,如对重要的电能表装设专用的电压互感器二次回路;加粗电压互感器二次导线截面;采用电压误差补偿器来补偿二次导线压降引起的比差和角差,等等。这些方法在一定程度上可以缓解电压互感器二次压降所带来的计量误差问题。

一、电压互感器二次回路压降的概述

所谓电压互感器二次回路压降也就是电压互感器的二次测出线端钮与电能表头的端钮之间所存在电压的误差以及相位角的损失,可简称为电压互感器二次压降。

二、电压互感器二次回路压降存在的问题及产生原因

在电能计量的回路当中,设置在室外的电压互感器与控制室内的电能表之间存在较远的距离,一般在200~400m左右,由于在这一整个回路当中存在各种设备,因此在其运行过程中必然会与电阻直接接触,并且电阻相对较大,此时整个线路就会存在回路阻抗的问题,导致电压互感器和室内电能表上的二次回路存在着电压降,两者之间的电压、大小以及相位角都存在着明显的差异。

三、二次回路压降的降低措施

在电能计量的过程中,电压互感器二次回路存在电压降,就会直接影响到计量值的准确性,并且对于整个电力系统的运行产生较大的影响,因此在实际工作中,我们必须要采取有效的措施来干烧二次回路中的电压降。根据经验与实践,改善二次回路中的电压降可以采取以下几种对策:

1、降低二次回路的阻抗

根据我国二次回路压降以及解决对策的相关文献中可以看出,研究者在对二次回路压降的产生原因分析的过程中,首先必须要了解的就是二次回路压降中阻抗的参量,这里的阻抗主要有三个部分构成,即导线阻抗、接插元件阻抗、接触电阻。

(1)导线阻抗

通过上述,由于电压互感器与控制室内的电能表之间存在着较远的距离,而且导线的截面积相对较小,因此对导线阻抗的研究至关重要。从我国现行的相关规定中显示,在电能计量时需要对电压互感器二次回路进行有效的测试,并且要求其符合以下规定:在电压互感器与控制室内的电能表连接的过程中,技术人员需要采用铜质单芯绝缘线来作为导线进行连接,等到连接完毕之后,我们需要根据二次回路中的电压降来计算出导线的截面积,一般来说,其截面积应该在2.5m2以上。

(2)接插元件内阻

在电压互感器二次回路中,由于存在着很多接茬元件,例如刀闸、保险等,技术人员可以在接触电阻恒定的情况下保证各个接插元件的电阻为一个定量的值,此时该数值相对较小,并且不会因为外界的变化而变化。

(3)接触电阻

接触电阻是电压互感器二次回路阻抗中的重要组成部分,其电阻具有不确定性。在实际工作中,由于电阻会受到导线接触表面氧化或者压力等各方面的影响,导致电阻不停发生着变化,并且该变化并无规律可循,我们并不能够对其预测。在情况不利的条件之下,接触电阻就会比二次回路中导线的电阻要打很多。由此可见,我们可以得到的结论是:技术人员可以通过导线截面积的增加来降低导线的电阻,而此时接茬元件当中的阻力并不会发生变化;接触电阻是电压互感器二次回路阻抗中的重要组成部分,但是该电阻的变化存在着随意性。为了降低电压互感器二次回路阻抗的方法有一些两种:第一,可以在二次回路当中,可以采用截面积较大的导线进行连接;第二,可以对插接元件以及导线的连接点进行定期的打磨,这样可以有效的减小接触的电阻,从而降低电压互感器二次回路阻抗。不管是采用怎样的措施,我们都只能够将二次回路当中的电阻降低到某一范围,而无法将其降低为0。

2.减小回路电流

一般情况下,电压互感器二次计量绕组与保护绕组是分开的,计量绕组负载为电能表等,负载电流小于200mA,因而现场测试若发现电压互感器一次回路电流大于200mA时,可采取以下对策减小电流:

(1)采用专用计量回路

现在电压互感器二次一般有多个绕组,且计量绕组与保护绕组各自***。不然电压互感器二次回路电流较大。

(2)单独引出电能表

专用电缆相比计量绕组表计较多的情况,即使该绕组负载电流较大,但经过专用电缆的电流因为有电能表计的负载而减小,因而电能表计回路的电压互感器二次回路压降也较小。

(3)电能表计端并接补偿电容

由于感应式电能表电压回路为电压线圈,电抗值较大,使得流过电压线圈的电流即电压互感器二次回路电流无功分量较大,电压互感器二次回路负载功率因数较低。采用在电能表电压端子间并接补偿电容的方法,可以降低电压互感器二次回路电流的无功分量,从而降低电压互感器二次回路电流,达到降低压降的目的。实际并接电容时,应选好电容值,一般以压降的角差最小为最佳选值。还应注意电容的耐压,以包管可靠性。可是此对策由于未被有关单位完全认同,因此并未被广泛采用,建议慎重应用。

结束语

长期以来,计量的准确性一般都只从电能表误差、电压互感器和电流互感器误差作考核,从而忽略了二次电压线路的压降损耗。因此,要提高计量装置的准确性,不能忽视这个重要因素。但只要采取适当的技术措施,电压互感器二次压降对计量的影响是可以减少的。

参考文献

[1]胡晓蔚.电压互感器二次回路电压降对电能计量的影响.成都:《四川电力技术》,1997 .

回路电阻篇5

关键词:试验接线;断路器;回路电阻;电容量;介损;探索与实践

中***分类号:TM561文献标识码: A 文章编号:

前言

在电力系统中断路器是重要的电气设备,起着切断或关合电流的作用。为了判断运行中断路器的健康状态,需要对断路器定期开展高压试验测试,其试验结果是设备维护决策的重要依据。当测试结果异常时,一般应查明引起异常的原因,在排除由试验方式原因引起后,可怀疑设备存在问题,应对被试设备进一步检查。

在试验结果异常时,试验接线的影响是不可忽视的一个重要因素。根据测试经验,试验接线对高压试验结果的影响较大,失真的试验结果给判断一次设备的真实状态带来障碍甚至是误判。断路器回路电阻测试和断口并联电容器的电容量/介损(Cx/tanδ)测试均是预试规程中规定的试验项目[1]。在断路器回路电阻测试中,试验接线接触不良或断线将会使试验无法正常进行;在断路器断口并联电容器测试中,试验接线的接触不良将会造成测试结果的严重失真,容易造成误判。本文将以断路器回路电阻测试和断口并联电容的电容量介损(Cx/tanδ)测试项目为例来说明接线的重要性。

1回路电阻测试

断路器回路电阻测试目的主要是判断动、静触头是否接触良好,避免在运行中断路器异常发热而造成事故。断路器导电回路的测试方法采用直流压降法,要求测试电流不小于100A,目的为了是消除断路器动、静触头间氧化膜的影响,因氧化膜在大电流下很容易击穿从而可减小测量误差。因断路器回路电阻为μ级,为了避免导线电阻和接触电阻对测试结果的影响,在回路电阻测试中采用电流线(***1中C1、C2)与电压线(***1中P1、P2)分开的接线,电压线布置在电流线的内侧方式,即四端法。测试时,对被试品施加恒定的直流电流,测试此时的被试品两端的电压,通过了计算即可得到被试品的电阻值,即为回路电阻值。

***1回路电阻测试

在断路器回路电阻测试中,试验人员接线完毕并检查无误后方可开始测试;在测试中可能会出现线路开路、阻值为零和阻值偏大情况。下面以500kV断路器回路电阻测试为例对测试及分析过程进行介绍。

1.1线路开路情况

当测试仪器显示线路开路时,试验人员在地面观察500kV断路器上的接线确实已经接好,检查断路器确实在合位,于是怀疑测试仪器有问题。试验人员用回路电阻测试仪自带的校验电阻进行检查,检验发现测试仪器可以正确检测出电阻值,说明测试仪器是完好的。

至此只有导线尚未进行排查。随后,试验人员用万用表对断路器的试验接线进行了检查。检查发现C1与P1、C2与P2是连通的,说明电流线和电压线不存在断线情况;但在测试C1与C2间的电阻值时发现其电阻值约16Ω,判断原因为断路器上试验接线未接触好,分析原因为断路器引流线上的金属氧化膜所致。重新夹接电流钳后,测试结果正常。

通过了分析,此次线路开路的原因为被测电阻超过回路电阻测试仪测试量程所致,即仪器的输出容量不能满足大电阻测试要求,电流施加不上去所致。该回路电阻测试仪的量程为0~10mΩ。

1.2阻值异常

断路器回路电阻阻值异常情况可分为阻值为零和阻值偏大两种情况。

在断路器回路电阻测试中,当测试仪器显示被测回路电阻值为0时,对测试线进行检查发现电压测试线回路不通。经分析,对于断路器回路电阻值为0的情况,其原因为断路器测试中电压线未得到电压信号。此情况可分为两种情况,一种情况为由于断路器涂漆等原因使接触不好,改换线夹搭接位置后,测试可恢复正常;另一种情况为导线断线所致,例如,试验人员在检查中用万用表测量发现一侧的电流与电压引线之间不通,动过线夹后,仍不通,可判断是由于电压线断线引起的。经更换测试线后,测试可恢复正常。

对于敞开式断路器回路电阻值,规程要求其不大于制造厂规定值的120%。当测试数值超过此范围时,应排除接线的影响,可通过变换电压线接线位置尽量减小断路器外部出线电阻的影响,并可通过断路器多次合分减小断路器触头氧化膜电阻的影响;有条件时,可采用大电流进行复测。

1.3理论分析

因断路器回路电阻测试为直流压降法测试,其电阻计算公式为R=U/I。当电流为0时,表示导线断线或电阻过大,此时仪器输出电流施加不上去,而根据计算公式电阻计算值为无限大,仪器将提示线路开路。当电压为0时,则根据计算公式电阻计算值为0,此时则表示电压线未得到电压信号,可能为电压线夹接触不良或电压线断线。当电压线P1、P2间包括过多的断路器外部引线或出线排电阻时,电阻测试值将增大,因此测试时应尽量缩小P1与P2间包含的断路器外部引线电阻的范围。

2断口并联电容的电容量介损测试

被测试的500kV瓷柱式断路器为两断口结构,每一断口各有1只断口并联电容,断口并联电容的作用是在断路器操作时均匀断口间的电压分布。按规程要求,预试时需要测试电容量/介损(Cx/tanδ)。电容的电容量主要与电容的结构尺寸和极板间绝缘介质的介电常数有关。绝缘介质的介质损耗由介质在电场作用下的电导、极化和局部放电而产生的损耗组成,通常以介质损耗角正切值(tanδ)的大小作为一个指标来判断介质绝缘性能的好坏。在一定的电压和频率下,tanδ与绝缘介质的形状、大小无关,只与介质的固有特性有关。tanδ可以有效地发现绝缘受潮、穿透性导电通道、绝缘内含气泡的游离、绝缘分层和脱壳以及绝缘有脏污或劣化等缺陷[2]。

2.1试验现象

在某站500kV瓷柱式断路器断口并联电容器测试中,发现该断路器A相介损测试异常。数据如表1所示。电容量/介损(Cx/tanδ)测试方法为正接法。

表1断路器Cx/tanδ测试数据

表1中C测试和tanδ测试为本次测试值,C交接和tanδ交接为交接试验时测试值。从测试数据分析,断口并联电容器的电容值和介损值较交接时的测试值均有很大的偏差。该站投运时间不长,两次测试时间相差为1年左右。为了确认设备是否存在异常,对该断路器断口1的并联电容进行了现场高压介损测试。由于现场试验条件限制,施加的电压最大为53kV,高压介损测试情况如表2所示。

表2断口1并联电容高压介损测试结果(含升压和降压过程)

从表2中可以看出,在电压上升过程,随着电压的升高电容值逐渐趋于稳定值;介损值随电压的升高而逐渐降低,当电压大于41kV后介损值又有升高的趋势;而在电压下降过程,介损值随着电压的下降而升高。此现象与电容器绝缘存在缺陷的现象不符,存在缺陷的情况应为介损值随着电压的升高而有所升高,因此被试品可能不存在问题[3]。

试验人员接着做了断口2的高压介损,测试情况和表1的相似。为了排除试验仪器的测试的问题,更换仪器后测试结果和更换前结果一致,说明不是试验仪器的问题。

试验人员接着对加压线进行了检查,发现断路器中部的加压线固定在了均压环上,均压环上的油漆未清除,导线直接固定在了未清除油漆的均压环上。经清除油漆后,重新接线测试,测试结果如表3所示。

表3重新接线后介损测试

从表3测试结果分析,电容量/介损测试结果恢复正常,引起此次电容量和介损变化的原因为均压环上的油漆薄膜引起。

2.2原因分析

因加压线与电容器端子间存在油漆膜,相当于在电容器与加压线间又串入了阻抗。为了分析方便采用电介质的串联模型进行分析,如***2所示为电介质的串联模型与相量***。

***2电介质的串联模型与相量***

在电压较低情况下,油漆膜作介质未能击穿,测试得到的电容值为油漆膜作介质的电容与断口并联电容器的串联。结合表2、表3中的数据,由断口并联电容的电容量1030pF及油漆膜电容与断口并联电容的串联后总电容935.4pF(加压15kV时)可计算出油漆膜做介质的电容量约为10.18nF。因施加在油漆膜上的电压与电容值成反比,油漆膜上的分压并不大,比如电压升至15kV时,油漆膜承受电压约1.38kV;当电压继续升高后,油漆膜击穿程度加重,所测电容值逐渐接近断口并联电容器的交接试验值。

因油漆膜电阻的存在,在电压的作用下必然产生有功损耗,这就意味着有功功率的增加;根据介损值tanδ为介质的有功功率损耗与无功功率损耗的比值,在有功功率增加而无功功率变化不大的情况下,测试得到的介损值必然会增大。

随着电压的增加,油漆膜被击穿程度在逐渐加重,油漆膜的电阻在不断降低,因此所测得介损值会随着电压的增加而逐渐下降。但当电压较高时,由于引线电晕的产生,使介损值有增加的趋势。随着电压的不断下降,油漆膜绝缘在不断恢复,油漆膜形成的阻抗在不断增大,因此所测得的介损值在不断增加,电容值在不断减小。

当清除油漆膜后,加压线与电容器端子间油漆膜引起的阻抗不复存在,因此清除油漆膜后测试得到的电容量介损值为断口并联电容真实值。

回路电阻篇6

关键词:电阻测量法;电力拖动控制线路

中***分类号:G633 文献标识码:A文章编号:1003-2851(2011)08-0-01

在学习此课程时,除了完成对电气元件的认识外,主要还包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练时,当电路安装完后的检查就显得尤为重要。在多种检查方法中,由于电阻测量法是断电操作,学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路中的应用。

一、以接触器联锁正反转控制线路为例进行分析

安装前测量各元件是否完好,坏的要修理好,修不好的要及时更换。首先,用万用表电阻档测量熔断器FU1、FU2,电阻应该为0 ,若不导通,则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好。万用表要选用合适的档位,以免误判为短路或开路,一般选择0 档或者00 档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起止点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点),按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作,根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成闭合或断开,从万用表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行,把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点,万用表的读数指示应为∞(如果电阻为0 ,则电路存在短路;如果电阻为2000 或1000 则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。

二、控制电路的检查(电路正常的万用表示数)

(一)按钮功能检查

1.正转控制检查:按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000 (正转控制接触器KM1线圈回路接通)。

(1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数为∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断)

(2)此时松开SB3,同时按下SB2万能表指针读数指示约1000 (KM1、KM2两个控制回路并联)

(3)SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数指示为∞(正、反转控制回路同时被切断)

2.反转控制检查:按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000 (反转控制接触器KM2线圈回路接通)。

(1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数为∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断)

(2)此时松开SB3,同时按下SB1万能表指针读数指示约1000 (KM1、KM2两个控制回路并联)

(3)SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数指示为∞(正、反转控制回路同时被切断)

(二)自锁及互锁检查

1.正转控制:按下KM1触头支架万能表指针读数指示约2000 (接触器KM1辅助常开触头接通KM1线圈控制回路)。

(1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM1线圈控制回路被切断),则自锁正常。

(2)松开SB3,同时按下KM2触头支架万能表指针读数指示约∞(KM1线圈回路被KM2辅助常闭触头切断),则互锁正常。

2.反转控制:按下KM2触头支架万能表指针读数指示约2000 (接触器KM2辅助常开触头接通KM2线圈控制回路)。

(1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM2线圈控制回路被切断),则自锁正常。

(2)松开SB3,同时按下KM1触头支架万能表指针读数指示约∞(KM2线圈回路被KM1辅助常闭触头切断),则互锁正常。

(三)主电路的检查

主电路的检查一般是在控制电路检查完后进行,用以检查主电路是否存在短路。由于每相绕组的直流电阻较小,电阻档应该选择 档。接上电动机后按各接触器的工作顺序按下接触器触头支架来模拟接触器工作,用万用表测量总开关出线点U11、V11、W11两两间的电阻,电阻大小应该相等且为电动机任意两根电源引线间电阻。若出现电阻为零,说明主电路出现短路;如果出现电阻较大或∞,说明主电路存在接触不良或开路。

假设电动机M的绕组是形连接,每相绕组电阻为5 ,测量步骤如下:

1.按下KM1触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10 ;

2.按下KM2触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10 ;

为了检查反转时KM2进、出线的U、W相是否换相,则要同时按下KM1、KM2触头支架进行检查。U11-V11、V11-W11间的电阻,读数应为7.5 (此时U相绕组与W相绕组并联后跟V相绕组串联);U11-W11间电阻为0 (由于反转时KM2出线端U相与W相要换相)。

回路电阻篇7

一、半偏法测电流表的内阻

1.实验电路

本实验的目的是测定电流表的内阻,实验电路如***1所示,实验中滑动变阻器采用限流连接,电流表和电阻箱并联。

2.实验原理与步骤

①断开S2,闭合S1,调节R0,使电流表的示数满偏为Ig;②保持R0不变,闭合S2,调节电阻箱R,使电流表的示数半偏为;③电流表与电阻箱并联,则可得电阻箱的读数即为电流表的内阻,即RA=R。

3.误差分析

电阻箱接入后导致回路总电阻增大,则通过电源的电流减小,由闭合电路欧姆定律可知电阻箱与电流表并联部分电压增大,通过电流表与电阻箱的总电流大于电流表的满偏电流Ig,则当电流表的电流为时,通过电阻箱的电流大于,电阻箱的阻值小于电流表的阻值,即电流表的测量值偏小。当R0>>RA时,电阻箱接入前后,回路总电阻变化较小,测量误差小。此方法比较适用于测量小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小。

二、半偏法测电压表的内阻

1.实验电路

本实验的目的是测量电压表的内阻,实验电路如***2所示,滑动变阻器采用分压连接,电阻箱和电压表串联。

2.实验原理与步骤

①断开开关S,按电路***连接好电路;②把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;③将电阻箱R0的阻值调到零;④闭合开关S;⑤移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到满偏的位置;⑥保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表指针指到半偏位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值。

3.误差分析

该实验中,电阻箱接入后回路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可得电阻箱与电压表串联部分的电压大于电压表的满偏电压Ug,此时,电压表半偏时,加在电阻箱的电压大于,则电阻箱的读数大于电压表的阻值,即电压表内阻的测量值偏大。当电压表的阻值远大于滑动变阻器的最大值时,电阻箱接入前后对回路总电阻的影响较小,测量误差较小。此方法比较适用于测量大阻值的电压表的内阻,且测量值偏大。

三、两种电路的比较

回路电阻篇8

设伏特表的内阻为RV,安培表的内阻为RA,E测表示电源电动势的测量值,r测表示电源内阻的测量值,E表示电源电动势的真实值,r表示电源内阻的真实值.

1测电动势和内阻的电流表外接法

电路***如***1所示.

(1)不考虑电压表和电流表的内阻影响,根据闭合回路的欧姆定律E=U+Ir,测量两组数据就可以组成方程组:

E测=U1+I1r测(1)

E测=U2+I2r测(2)

由(1)、(2)式消去E测可得r测=U2-U11I1-I2(3)

(3)式代入(1)式可得E测=I1U2-I2U11I1-I2(4)

(2)上述测量中,电压的测量是准确的,电流只测量了滑动变阻器的电流,总电流I=IV+IA,考虑伏特表分流后,由闭合回路的欧姆定律可得其真实值组成方程组:

E=U1+(I1+U11RV)r(5)

E=U2+(I2+U21RV)r(6)

由(5)、(6)式消去E可得r=U2-U11(I1-I2)-U2-U11RV(7)

(6)×(I1+U11RV)-(5)×(I2+U21RV)得

E=I1U2-I2U11(I1-I2)-U2-U11RV(8)

(7)式分子分母同除以(U2-U1)并将(3)式代入得

r=1111r测-11RV,

整理得r测=rRV1RV+r=r11+r1RV(9)

(8)式分子分母同除以(I1-I2)并将(3)、(4)式代入得

E=E测11-r测1RV,

将(9)式代入并整理得E测=ERV1RV+r=E11+r1RV(10)

由(9)、(10)式可知电动势和内阻的测量值均小于其真实值,当RVr时,即电源内阻很小时,选此电路,测量的误差很小.

由于实验室电池内阻很小,因此学生实验选用此电路测量电源的电动势和内电阻.

1.2测电动势和内阻的电流表内接法

测量电路如***2.

(1)不考虑电压表和电流表的内阻影响,根据闭合回路的欧姆定律E=U+Ir,测量两组数据就可以组成方程组:

E测=U1+I1r测(1)

E测=U2+I2r测(2)

由(1)、(2)式消去E测可得r测=U2-U11I1-I2(3)

(3)式代入(1)式可得E测=I1U2-I2U11I1-I2(4)

(2)测量中,电流的测量是准确的,电压只测量了滑动变阻器的电压,总电压U=UV+UA,考虑电流表分压后,由闭合回路的欧姆定律可得其真实值组成的方程组:

E=U1+I1(r+RA)(11)

E=U2+I2(r+RA)(12)

由(11)、(12)式消去r得E=I1U2-I2U11I1-U2(13)

由(11)、(12)式消去E得r+RA=U2-U11I1-I2(14)

比较(3)、(14)式得r测=r+RA(15)

比较(4)、(13)式得E测=E(16)

由(14)、(16)式可知电动势的测量值等于真实值,且rRA时,即电源内阻很大时,选此电路,测量的误差很小.

2安阻法

测量电路如***3.

(1)不考虑电流表的内阻影响,根据闭合回路的欧姆定律E=I(R+r),测量两组数据就可以组成方程组,即可求出电动势和内阻.

(2)测量中,电流的测量是准确的,U=IR只计算了电阻箱的电压而没有考虑电流表的分压.因此,此电路类似伏安法测电动势和内阻的电流表内接法,故电动势的测量值等于电动势的真实值,内阻的测量值大于内阻的真实值,当rRA时, 即电源内阻很大时,选此电路,测量的误差很小.

3伏阻法

测量电路***如***4.

(1)电路分析

不考虑电压表和电流表的内阻影响,根据闭合回路的欧姆定律E=U+U1Rr,测量两组数据就可以组成方程组,求出电动势和内阻.

(2)测量中,电压的测量是准确的,I=U/R,只计算了电阻箱的电流没有考虑电压表的分流.因此,此电路类似伏安法的测电动势和内阻的电流表外接法,故电动势和内阻的测量值均小于其真实值,当RVr时, 即电源内阻很小时,选此电路,测量的误差很小.

重要声明

回路电阻篇9

本文基于MsP430F149单片机设计一套线缆检测系统,用以解决某型火箭炮发控系统线缆相问绝缘电阻、对地绝缘电阻、回路电阻和通路情况的快速、准确测量的问题,测量过程全自动,检测效率高,液晶直观显示检测结果,声光提示。

线缆检测系统的功能

系统的功能主要有:①绝缘电阻测量;②回路电阻(小电阻)测量;③直观显示检测内容和检测结果;④系统自检;⑤检测过程声音提示;⑥超标参数声音和灯光报警;⑦检测结果现场打印;⑧检测结果断电保存和回查;⑨与串行主机(或者计算机)通信。

线缆检测系统的工作原理与组成

1 绝缘电阻测量原理

普通电阻测量通常有低压方式测量和高压方式测量两种。而绝缘电阻的测量则根据其耐压要求,所施加的测量电压都是直流高压,因此在进行绝缘电阻测试时,系统需具有直流高压模块,本线缆检测系统根据发控系统线缆的勤务检查要求,需要产生500V高压进行检测。

绝缘电阻测量原理如***1所示,在测量电阻Rx时,所需直流高压稳压电源输出一个已知的稳定的直流高压,随着Rx的不同,Rs上分得不同的电压,通过采样、换算Rs上的电压,便可以得到被测电阻Rx的阻值。

因此,对于绝缘电阻的测量,需要高压直流产生模块、分压电路、模拟信号处理和采集电路以及数据处理等功能模块组成。

回路电阻篇10

关键词:电压互感器;压降;电能计量

1 电能计量装置的选择与配置

计量装置的选择:在初步拟定的电能计量装置选择范围内,首先要从经过国家以及省级计量部门认可的优质产品中进行二次优选;其次要对选购的电能计量装置按照有关技术规定进行检验,禁止使用检验不合格的电能计量装置。

电能计量装置的配置:(1)接线方式:对于接入非中性点绝缘系统的电能计量装置,应采用三相四线有功、无功电能表,而对于接入中性点绝缘系统的电能计量装置要采用三相三线有功、无功电能表。此外,按照新规程的相关要求,低压供电,负荷电流为50A及以下时,宜采用直接接入式电能表;负荷电流为50A以上时,宜采用经电流互感器接入式的接线方式。(2)电能表标定电流的确定:最新的电能计量规程规定,电能表的标定电流为正常运行负荷电流的30%左右。此外,为提高低负荷电能计量的准确性,应选用过载4倍及以上的电能表。(3)电流互感器的选配:应保证其在正常运行中实际负荷电流达到额定值的60%左右,至少应不小于30%;否则要通过热稳定电流互感器等来减少变比。如果变比选择较大,一旦出现电流互感器一次电流小于30%的情况,就会导致负误差增加;而如果变比选择较小,也会引发误差增加以及绝缘老化等问题。

2 电压互感器二次回路压降对电能计量的影响

电能计量的综合误差主要包括以下几部分:电流互感器、电能表、电压互感器、电压互感器到电能表的二次回路压降的计量误差。因此,即使使用中的互感器及电能表的计量误差符合国家有关规定,由电压互感器二次侧到电能表端子之间的二次回路线路的压降(简称TV二次压降)也会导致电压测量出现偏差。

从电力发电到配电的整个环节普遍存在着TV二次压降问题,这不仅使得系统的电压测量出现误差,影响电力系统的运行质量,更重要的是导致电能计量的误差。电压互感器是一次和二次回路的重要元件,向测量仪表、继电器的线圈等供电,能正确反映电气设备是否正常运行。近年来,电压互感器二次回路接线问题所导致的故障经常发生,严重影响电能计量二次回路的运行及经济利益。

例如,某地的35kV母线电压互感器每到春秋季节,尤其是阴雨或者潮湿天气,控制室中就会出现电压降低或者单相接地信号。值班人员切换电压表后发现其中一相或者两相的电压指示值下降,而另外的两相或者一相电压指示值不变。然后,电气二次人员对电能计量二次回路以及继电保护装置的触头进行打磨,同时对继电器重新整定,但是此期间均未发现异常现象。经过仔细检查,最终发现35kV母线电压互感器的二次接线引出端已经老化,并有放电的痕迹。

经分析,这种户外式电压互感器的二次接线引出端较短,二次配线时所留线头端子也比较短。一般正常运行时,由于北方气候干燥、灰尘较多,就会导致二次接线表面存留大量灰尘,一旦遇到潮湿或阴雨天气就会在电压互感器的二次侧发生电压降低或者是单相接地的现象。但是,这种现象并非真正意义上的短路或者接地,只是二次回路保护误发信号造成故障,但其也影响了二次回路的稳定运行,造成一定的经济损失。有文献指出:某省的年售电量如果设为100亿kw.h,TV二次压降设为1V,而TV二次额定电压为100V,那么由此带来的漏计算的电能将多达1亿kw.h,这就导致了巨大的经济损失。

由此可见,电压互感器二次回路压降对电能计量有着直接的影响,TV二次压降的存在会直接导致电能及经济损失。

3 降低二次压降及提升计量准确性的措施

3.1 降低二次压降的措施

鉴于电压互感器二次压降对电能计量的重大影响及对系统安全运行的威胁,国内很多学者对如何改善二次压降进行了深人研究。降低压降的方法有很多,归纳起来可以分为降低回路阻抗、减小回路电流和增加补偿装置等,下面仅就降低回路阻抗进行详细分析。

回路阻抗是导致电压互感器二次回路压降的重要参量,电压互感器二次回路阻抗包括导线阻抗、接插元件内阻、接触电阻三部分。

(1)导线阻抗。由于电压互感器二次回路的长度在100-500m之间,而且导线截面积过小,因而二次回路导线电阻成为回路阻抗中最被关注的因素。基于此,在DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中对电压互感器二次回路的测试有明确的规定:互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。对电流二次回路,连接导线截面积应按电流互感器的额定二次负荷计算确定,至少应不小于4mm2。同时,对电压回路,连接导线你截面积应按允许的电压降计算确定,至少应不小于为2.5mm2,而实际中一般均选择6mm2。尽管选择使用的导线截面积已经比计算值大很多,可依然不能完全消除导线阻抗,只是减小而已。

(2)接插元件内阻。在电压互感器二次回路中存在诸如保险、刀闸、自动开关或熔断器等转接端子以及电压插件等接插元件,在不考虑接触电阻的前提下,各元件的自阻被认为是一个定值,即为一常数,该值很小,不易减小。

(3)接触电阻在电压互感器二次回路阻抗中,接触电阻占很大的比重,其阻值是不稳定的。受接触点状态和压力以及接触表面氧化等因素的影响,阻值不可避免地会发生变化,且这种变化是随机的,又是不可预测的。接触电阻的阻值在不利情况下,将比二次导线本身的电阻还大,有时甚至大到几倍。测试中,二次导线压降通常都比计算值大许多,其根本原因就是没有估计到接触电阻有如此大的变化。

从上述分析中可以清楚地看到,电压互感器二次回路阻抗的三个组成部分中,可以通过增加导线截面积降低导线阻抗;接插元件内阻基本不变;接触电阻占主导地位,且其阻抗变化具有随机性。于是得到降低电压互感器二次回路阻抗的具体方案:(1)电压互感器二次回路更换更大截面积导线;(2)定期打磨接插元件、导线接头,尽量减小接触阻抗。但无论采取何种处理手段,都只能将二次回路阻抗减小到一个数值,不可能减小到0。

3.2 提升计量准确性的措施

电能计量装置的综合误差主要由电能表本身误差、电流互感器与电压互感器合成误差以及电压互感器二次压降等因素构成。为了消除这些因素导致的误差,就要从以下几点着手:(l)增加二次回路导线截面积并减小连接导线长度,从而减小二次压降及阻抗;(2)合理选择电网中性点接地方式,减少不合理电网运行方式带来的影响;(3)建议用户安装电能无功补偿装置,以提升功率因数;(4)合理、正确选择安装环境,首选没有腐蚀性气体、振动小、磁场强度小的环境,户外高压电能计量装置要增设避雷针、防污及防腐设施。

4 结束语

综上所述,本文从电能计量装置的选择与配置入手,重点论述了电压互感器二次回路压降对电能计量的影响,并提出了降低二次压降以及提升电能计量准确性的措施。

参考文献

[1]张红.电压互感器二次压降与计量误差[J].四川电力技术,1997(5).

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