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1 系統(tǒng)概述 

本測試系統(tǒng)將異頻電源及測試主機(jī)整合為表源一體化的測試裝置。即：異頻電源及其輸出控制、隔離變壓器及其檔位切換、測試接線變換、接地分合操作、信號測量及采集、數(shù)據(jù)分析計(jì)算等功能全部集中在同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。

本裝置的測試項(xiàng)目涵蓋了各類電力輸電線路在參數(shù)測量前試驗(yàn)項(xiàng)目和工頻參數(shù)測量項(xiàng)目中所要求全部內(nèi)容。即：a) 線路感應(yīng)電壓、接地電流測量； b) 核對相別、絕緣電阻及直流電阻測量；c）三相輸電線路的正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容；d)多回同桿或并行線路回路之間的零序互阻抗和零序耦合電容。

現(xiàn)場實(shí)測時(shí)，根據(jù)測試對象及其測試項(xiàng)目，由主機(jī)內(nèi)置的對應(yīng)程序控制試驗(yàn)接線的變換(含：接地操作等)、隔離變壓器的輸出(頻率、電壓)、數(shù)據(jù)采樣、計(jì)算分析的自動依次完成。

機(jī)箱采用框架式結(jié)構(gòu)，扣板式安裝，顯示屏幕、打印機(jī)、鍵盤、供電指示燈、電源啟動按鈕、報(bào)警燈、USB等集中在正面。外部接線端子集中在機(jī)箱背面，凹入背板平面以下，在接線板引出了3個(gè)外部電流輸入端子，用于儀器檢定時(shí)接入標(biāo)準(zhǔn)源校驗(yàn)裝置測量準(zhǔn)確度。

設(shè)備外形尺寸符合人體工程學(xué)原理，測試人員可直立操作儀器，機(jī)箱兩側(cè)面裝有搬運(yùn)把手，機(jī)箱底部可嵌入在帶有萬向腳輪的平板小車上，以便運(yùn)輸和現(xiàn)場裝卸、移動，整臺測試裝置重量依據(jù)型號規(guī)格控制在60～85kg以內(nèi)。

2  線路工頻參數(shù)測試依據(jù)

2.1  國標(biāo)《GB50150－2006 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》第25.0.1.2 條：架空電力線路的試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)包括：測量35kV以上線路的工頻參數(shù)。

2.2  電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T 782 －2001  110kV及以上送變電工程啟動及竣工驗(yàn)收規(guī)程》第5條：工程帶電啟動應(yīng)具備的條件中第5.3.6要求：送電線路帶電前的試驗(yàn)（線路絕緣電阻測定、相位核對、線路參數(shù)和高頻特性測定）已完成。

2.3  電網(wǎng)公司發(fā)布的《架空輸電線路管理規(guī)范》第十五條  工程正式投產(chǎn)前，應(yīng)做好以下工作：(2)線路電氣參數(shù)測試合格，相位核對無誤，線路……等。

2.4 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T559－2007 220kV-750kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》及《DL/T584－2007 3kV-110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》要求下列參數(shù)用于整定計(jì)算時(shí)必須使用實(shí)測值：

1）三相三柱式變壓器的零序阻抗；

2）66kV及以上架空線路和電纜線路的阻抗；

3）平行線之間的零序互感阻抗；

4）雙回路的同名相間和零序的差電流關(guān)系；

5）其他對繼電保護(hù)影響較大的有關(guān)參數(shù)；

2.5 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T1179-2012-1000kV交流架空輸電線路工頻參數(shù)測量導(dǎo)則》。

3  測試系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn)

3.1  裝置配有高內(nèi)阻感應(yīng)電壓測試元件，可快速準(zhǔn)確完成三相、二相輸電線路的工頻靜電感應(yīng)電壓、電磁感應(yīng)電壓及相位角度的測量；同時(shí)裝置可對線路末端在接地及開路情況下對線路各相接地電流（電磁感應(yīng)電流及電容電流）及相位角度的測量。

3.2  可對三相制、二相制輸電線路（鐵路牽引變供電線路、直流輸電線路及直流接地極線路）完成線路正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容等參數(shù)的測試，線路測試首端的接線倒換全部在裝置內(nèi)部自動完成，只需要對線路接線一次，即可完成所有測試項(xiàng)目，極大地提高了現(xiàn)場測試工作效率。

3.3 在裝置內(nèi)部加裝了三相大電流繼電器自動控制被測試線路首端線路側(cè)的接地操作，配合對正序、零序參數(shù)測試接線時(shí)的變換和信號采集，測試過程不需要任何人工倒換首端測試接線，避免因改換接線時(shí)線路感應(yīng)電壓對試驗(yàn)人員的傷害，了儀器設(shè)備的。

3.4  裝置具有8路獨(dú)立量程的電壓、電流測量通道，了對多回同桿或平行線路回路之間進(jìn)行零序互阻抗和零序耦合電容測試的同時(shí)一次得到線路單相互感和耦合參數(shù)。

3.5  抗干擾能力，裝置內(nèi)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的工頻干擾裝置可抵御被測線路首末兩端接地后接地感應(yīng)電流小于100A條件下的線路參數(shù)正常測試，抗工頻干擾的原理是將裝置的隔離變壓器經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)輔以感應(yīng)電壓模塊將線路上的干擾電壓對地形成低阻泄放通道。

3.6  線路阻抗參數(shù)測試頻率采用45Hz和55Hz雙頻自動測試，具有更好的測試等效性。電容測試頻率調(diào)整為260Hz單頻測試，解決了超短距離線路電容參數(shù)的測試準(zhǔn)確度的難題。

3.7 裝置內(nèi)部的異頻電源具有良好細(xì)度的步進(jìn)升壓控制，通過預(yù)檢程序可自動調(diào)整異頻電源輸出電壓和電流，解決了超短線路和大截面電纜的參數(shù)測試難題。

3.8 采用數(shù)學(xué)算法和選用16位高精度AD芯片，了裝置異頻輸出信號的純凈度和高保真度，在測試信號與干擾信號為1：20倍的情況下，可以準(zhǔn)確將異頻測試信號和工頻干擾信號徹底分離，從而準(zhǔn)確計(jì)算線路工頻參數(shù)。

3.9  測試裝置采用單相220V供電方式，方便現(xiàn)場工作電源的接入和使用單相發(fā)電機(jī)供電就可完成所有測試項(xiàng)目，并具有工作電源誤接380V報(bào)警保護(hù)功能。

3.10  高可靠性，裝置內(nèi)部異頻電源具有過壓、過流、短路、過熱等多重保護(hù)，在操作面板配有手控急停按鈕，了參數(shù)測試現(xiàn)場出現(xiàn)任何意外情況下及時(shí)手動關(guān)閉試驗(yàn)電源輸出，同時(shí)裝置自動將首端線路三相接地，了設(shè)備和測試人員的。

3.11  裝置自帶試驗(yàn)接地良好性檢測功能，不但可以接地不良情況下裝置電源不啟動輸出，而且同時(shí)避免了由于接地不良導(dǎo)致線路零序阻抗參數(shù)測試偏差情況的出現(xiàn)。

3.12  儀器內(nèi)部配備有日歷芯片和大容量存儲器，能將檢測結(jié)果按試驗(yàn)編號或時(shí)間順序自動保存，隨時(shí)可以調(diào)閱查看歷史記錄，并可以打印輸出。

3.13  儀器存儲數(shù)據(jù)可以通過裝置面板USB接口使用U盤導(dǎo)出，可在任意一臺PC機(jī)上方便用戶對測試數(shù)據(jù)的管理，編輯線路工頻參數(shù)測試報(bào)告。

4  測試裝置主要技術(shù)參數(shù) 

4.1  根據(jù)測試系統(tǒng)選型配置表選擇適用于不同工頻干擾強(qiáng)度及線路長度的規(guī)格型號：以滿足對0.2～1500km架空線路或電纜線路交流工頻參數(shù)測試需要。

4.2  測試裝置抗工頻干擾能力：在裝置輸出信號與工頻干擾信號之比為1:20的條件下可靠、穩(wěn)定輸出，準(zhǔn)確分離工頻干擾信號并完成所有測試項(xiàng)目。

4.3  供電電源：單相AC 220V±10%，（10～40A）50Hz±2%；

4.4  測試裝置保護(hù)功能

1) 工作電源保護(hù)：儀器輸入電源誤接入380V電源時(shí)，過壓報(bào)警指示燈亮并同時(shí)蜂鳴器發(fā)出告警提示音。

2）裝置外殼接地與試驗(yàn)接地檢測：裝置試驗(yàn)接地及外殼接地不良時(shí)，裝置發(fā)出告警提示字符并關(guān)閉電源輸出。

3）具備急停按鈕，出現(xiàn)意外快速切斷電源輸出并將被測線路首端接地，保護(hù)測試人員和設(shè)備。

4）其他保護(hù)：裝置具備過壓、過流、短路、過熱四種保護(hù)，在面板裝有故障指示燈，提示出現(xiàn)故障類型。

4.5  異頻電源輸出特性： 

     1) 輸出頻率：45Hz/55Hz/260Hz  頻率度優(yōu)于±0.1%； 

2）輸出波形：標(biāo)準(zhǔn)正弦波，波形失真度優(yōu)于±2%；

4.6  線路工頻參數(shù)測試準(zhǔn)確度：

1）靜電感應(yīng)測試：

測量精度±5%±5個(gè)字                 分辨率0. 001kV

2）電磁電壓測試：

測量精度±0.2%±2個(gè)字               分辨率0. 001V

3）電流測試：測量精度±0.2%±2個(gè)字     分辨率0. 01mA

4) 電容參數(shù)測試： 分辨率：0.0001μF

≥0.1μF時(shí)，±1%讀數(shù)±5個(gè)字；＜0.1μF時(shí)，±2%讀數(shù)±5個(gè)字；

5）阻抗參數(shù)測試： 分辨率：0.001Ω；

≥1Ω時(shí)，±1%讀數(shù)±5個(gè)字；  ＜1Ω時(shí)，±2%讀數(shù)±5個(gè)字；；

阻抗角：0°～360°；  ±1%讀數(shù)±0.05°