1.1概述

隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，電容器補(bǔ)償裝置得到前所未有的發(fā)展，但隨之而來的是電容器事故率的大幅上升，并出現(xiàn)過嚴(yán)重的群傷事故。為預(yù)防并聯(lián)電容器事故發(fā)生，保障電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行，國家電網(wǎng)公司制定了《預(yù)防高壓并聯(lián)電容器事故措施》。其中明確提出要“定期進(jìn)行電容器組單臺(tái)電容器電容量的測量，推薦使用不拆連接線的測量方法，避免因拆裝連接線導(dǎo)致套管受力而發(fā)生套管漏油的故障”。
本儀器針對(duì)變電站現(xiàn)場高電壓并聯(lián)電容器組測量時(shí)存在的問題而設(shè)計(jì)，并參考GB3983.2-1989《高電壓并聯(lián)電容器》、DL/T840-2003《高壓并聯(lián)電容器使用技術(shù)條件》和JB5346-1998《串聯(lián)電抗器》等國家標(biāo)準(zhǔn)而專門研制，主要是對(duì)無功補(bǔ)償裝置的高電壓并聯(lián)電容器組和電抗器進(jìn)行測量。
本儀器采用新一代高速混合微處理器，高度集成化，同步采集被試品的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，自動(dòng)計(jì)算電容值、電感值和無功功率等值。現(xiàn)場測量電容器無需拆除連接線，簡化試驗(yàn)過程、有效提高工作效率、避免損害電力設(shè)備。試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)計(jì)算每相電容器容量和其它參數(shù)，極易判別電容器的品質(zhì)變化及器件間連接導(dǎo)體故障。同時(shí)本儀器還帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和USB通信功能，無需現(xiàn)場抄寫數(shù)據(jù)，確保測量數(shù)據(jù)完整。

1.2儀器功能

儀器主要功能是測量補(bǔ)償電容器的每相電容值和總電容值、電感值、被試品的阻性分量、介損角、損耗因子、無功功率和有功功率。

1.3執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1.4儀器特征

1.不拆線測試：儀器配備大電流高精度電流鉗，現(xiàn)場測量電容器無需拆除連接線，簡化試驗(yàn)過程、有效提高工作效率、避免損害電力設(shè)備。

2.高度智能化：三相測試完成后，自動(dòng)計(jì)算每相電容值和總電容值、無功功率等參數(shù)，簡單直觀，減輕測試人員負(fù)擔(dān)。

3.四端測量：采用四端測量技術(shù)，測量精確，測試重復(fù)性好。

4.自動(dòng)補(bǔ)償：電流自動(dòng)分段補(bǔ)償，電流全量程線性化，提高儀器測量精度。

5.存儲(chǔ)功能：儀器最大存儲(chǔ)400條數(shù)據(jù)，具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能。

6.USB通信：USB通信功能，配合PC機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、保存、打印并生成完備測試報(bào)告，便于數(shù)據(jù)集中管理。

7.大尺寸觸摸屏：7寸大屏幕真彩觸摸液晶顯示屏，中文顯示，界面直觀，操作簡單。

8.溫度監(jiān)測：監(jiān)測環(huán)境溫度，便于記錄不同溫度下電容器的電容值。

1.5技術(shù)參數(shù)

1.環(huán)境溫度：-10℃～+40℃

2.相對(duì)濕度：≤90%

3.工作電源：AC220V±10% 50Hz

4.電容量程：0.02μF～2000μF精度：±0.5%

電感量程：0.1mH～2000H精度：±0.5%

無功功率量程：0～20MVar精度：±1.0%

有功功率量程：0～20kW精度：±1.0%

損耗因子量程：0～20%精度：±1.0%

電阻分量量程: 0～10MΩ精度：±1.0%

1. 主機(jī)體積: 400×290×175mm（長×寬×高）質(zhì)量: 9.5kg

附件箱體積：340×260×135mm（長×寬×高）質(zhì)量：3.6kg

1.6面板結(jié)構(gòu)

圖1.1面板結(jié)構(gòu)圖

1.7工作原理
本儀器采用新一代高速混合微處理器，高度集成化，芯片內(nèi)置雙路高速16位AD轉(zhuǎn)換器，同步采集被試品的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，自動(dòng)識(shí)別量程，程控放大器增益，放大能力1千倍以上，選用精密電阻器，溫度系數(shù)小，將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)經(jīng)微處理器運(yùn)算后，得到測試結(jié)果，送液晶屏顯示全部測量參數(shù)，整個(gè)測量過程儀器自動(dòng)完成。RC內(nèi)部串、并等效電路圖如圖1.2所示，Cx 為實(shí)際電容量，Rs 為引線電阻，Lo 為引線電感，Rp 為極間絕緣電阻，Co 為極間分布電容。實(shí)際電感、電容、電阻并非理想的電抗或電阻元件，而是以串聯(lián)或并聯(lián)形式呈現(xiàn)為一個(gè)復(fù)阻抗元件，本儀器根據(jù)串聯(lián)或并聯(lián)等效電路來計(jì)算所需值，不同等效電路將得到不同的結(jié)果，其不同性取決于不同的元件。一般對(duì)于低值阻抗元件（基本是高值電容和低值電感）用串聯(lián)等效電路。反之，對(duì)于高值阻抗元件（基本是低值電容和高值電感）使用并聯(lián)等效電路。

圖1.2RC內(nèi)部串、并等效電路

第二章儀器接線方法
電力電容器組內(nèi)部連線方式一般采用星形連接(Y）或三角形連接(△)。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，三角形連接電容器組其損壞率遠(yuǎn)高于星形連接電容器組，目前高壓并聯(lián)電容器組多數(shù)采用星形連接。該儀器可測試的電力高壓并聯(lián)電容器組內(nèi)部連接方式有：三相Y形、三相△形、三相Yn形、三相Ⅲ形。
在進(jìn)行電力電容器或電抗器測試前，首先將紅色鉗與紅色線連接，黑色鉗與黑色線連接，后續(xù)接線分兩部分：儀器面板接線和測量接線，儀器面板接線指測試線與儀器面板的連接方式，測量接線指測試線與被測試品之間的連接方式。
2.1三相Y形連接電容器測量
三相Y形連接，儀器面板A、B、C三相接線方式相同，具體如下所述:
1.黑色線接“輸出（黑線）”
2.紅色線接“電容（紅線）”
3.鉗形電流傳感器接“電流輸入”
Y形連接被試電容A相測量接線如圖2.1所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排A相
2.黑色夾子夾母線排B相
3.鉗形電流傳感器套在高壓電容器組A相引線上

圖2.1Y形連接被試電容A相測量接線
Y形連接被試電容B相測量接線如圖2.2所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排B相
2.黑色夾子夾母線排C相
3.鉗形電流傳感器套在高壓電容器組B相引線上

圖2.2Y形連接被試電容B相測量接線
Y形連接被試電容C相測量接線如圖2.3所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排C相
2.黑色夾子夾母線排A相
3.鉗形電流傳感器套在高壓電容組C相引線上

圖2.3Y形連接被試電容C相測量接線
2.2三相△形連接電容器測量
三相△形連接，儀器面板A、B、C三相接線方式相同，具體如下所述:
1.黑色線接“輸出（黑線）”
2.紅色線接“電容（紅線）”
3.鉗形電流傳感器接“電流輸入”
△形連接被試電容A相測量接線如圖2.4所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排A相
2.黑色夾子夾母線排B相
3.短接B、C相
4.鉗形電流傳感器套在高壓電容組A相引線上

圖2.4△形連接被試電容A相測量接線
△形連接被試電容B相測量接線如圖2.5所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排B相
2.黑色夾子夾母線排C相
3.短接A、C相
4.鉗形電流傳感器套在高壓電容組B相引線上

圖2.5△形連接被試電容B相測量接線
△形連接被試電容C相測量接線如圖2.6所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排C相
2.黑色夾子夾母線排A相
3.短接A、B相
4.鉗形電流傳感器套在高壓電容組C相引線上

圖2.6△形連接被試電容C相測量接線
2.3三相Yn形連接電容器測量
三相Yn形連接，儀器面板A、B、C三相接線方式相同，具體如下所述:
1.黑色線接“輸出（黑線）”
2.紅色線接“電容（紅線）”
3.鉗形電流傳感器接“電流輸入”
Yn形連接被試電容A相測量接線如圖2.7所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排A相
2.黑色夾子夾N相
3.鉗形電流傳感器套在高壓電容組A相引線上

圖2.7Yn形連接被試電容A相測量接線
Yn形連接被試電容B相測量接線如圖2.8所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排B相
2.黑色夾子夾N相
3.鉗形電流傳感器套在高壓電容組B相引線上

圖2.8Yn形連接被試電容B相測量接線
Yn形連接被試電容C相測量接線如圖2.9所示，具體接線如下所述：

2.4三相Ⅲ形連接電容器測量
三相Ⅲ型連接，儀器面板A、B、C三相接線方式相同，具體如下所述:
1.黑色線接“輸出（黑線）”
2.紅色線接“電容（紅線）”
3.鉗形電流傳感器接“電流輸入”
Ⅲ型連接被試電容A相測量接線如圖2.10所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾母線排A相
2.黑色夾子夾A’線上
3.鉗形電流傳感器套在高壓電容組A相引線上

圖2.10Ⅲ型連接被試電容A相測量接線
A相測量完成后轉(zhuǎn)下一相接線，B、C相依次移動(dòng)接線方式相同。
2.5電感電抗測量
電感電抗測試儀器面板接線如下:
1.黑色線接“輸出（黑線）”
2.紅色線接“電感（紅線）”
3.鉗形電流傳感器接“電流輸入”
測量接線如圖2.11所示，具體接線如下所述：
1.紅色夾子夾在母線排一端
2.黑色夾子夾在另一端
3.鉗形傳感器套在電抗器引線上

1.紅色夾子夾母線排C相
2.黑色夾子夾N相
3.鉗形電流傳感器套在高壓電容組C相引線上

圖2.11電感電抗測試接線