（變頻抗干擾介損儀 提供穩定可靠的電力支撐）

一、概述（WBJS9000F（變頻抗干擾介損儀  提供穩定可靠的電力支撐））

WBJS9000F變頻介質損耗測試儀用于現場抗干擾介損測量，或試驗室精密介損測量。儀器為一體化結構，內置介損電橋、變頻電源、試驗變壓器和標準電容器等。采用變頻抗干擾和傅立葉變換數字濾波技術，全自動智能化測量，強干擾下測量數據非常穩定。測量結果由大屏幕液晶顯示，自帶微型打印機可打印輸出。

1.1 主要技術指標

1.1.1介損和電容量測量

準確度：    Cx:    ±（讀數×1%+1pF）

tgδ:         ±（讀數×1%+0.00040）

抗干擾指標： 變頻抗干擾，在200%干擾下仍能達到上述準確度

電容量范圍： 內施高壓：     3pF～60000pF/10kV                  60pF～1.2μF/0.5kV

外施高壓：     3pF～1.5μF/10kV            60pF～30μF/0.5kV

分辨率：      很高0.001pF，4位有效數字

tgδ范圍：     不限，分辨率0.001%，電容、電感、電阻三種試品自動識別。

試驗電流范圍：10μA～5A

內施高壓：     設定電壓范圍：     0.5～10kV

很大輸出電流：     200mA

升降壓方式：  連續平滑調節

電壓精度：    ±(1.5%×讀數+10V)

電壓分辨率：   1V

試驗頻率：  45～65Hz整數頻率

49/51Hz、45/55Hz自動雙變頻

頻率精度：±0.01Hz

外施高壓：  正接線時很大試驗電流1A / 40～70Hz

反接線時很大試驗電流10kV /1A/ 40～70Hz

CVT自激法低壓輸出：輸出電壓3～50V，輸出電流3～30A

測量時間： 約30s，與測量方式有關

1.1.2其它指標

輸入電源：   180V～270VAC，50Hz/60Hz±1%，市電或發電機供電

計算機接口：  標準RS232接口

打印機：        自帶微型熱敏打印機

環境溫度：     -10℃～50℃

相對濕度：     <90%，不結露

選型主要技術指標簡表

1.2 電容及介損測量主要功能特點（WBJS9000F（變頻抗干擾介損儀  提供穩定可靠的電力支撐））

1.2.1變頻抗干擾

采用變頻抗干擾技術，在200%干擾下仍能準確測量，測試數據穩定，適合在現場做抗干擾介損試驗。

1.2.2高精度測量

采用頻率浮動、數字波形分析和電橋自校準等技術，配合高精度三端標準電容器，實現高精度介損測量，并且正/反接線測量的準確度和穩定性一致。

儀器所有量程輸入電阻低于2Ω，消除了測試線附加電容的影響。

可外接油杯做精密絕緣油介損試驗，可外接固體材料測量電極做精密絕緣材料介損試驗。

1.2.3兼容性好

自動識別50Hz / 60Hz系統電源，支持發電機供電，即使頻率波動大，也可正常測量。

內置串聯和并聯兩種介損測量模型，可與校驗臺和介損標準器完全兼容，方便儀器檢定。

1.2.4多級可靠保護，確保人身和設備保障

高壓保護：試品短路、擊穿或高壓電流波動，能以短路方式高速切斷輸出。

低壓保護：誤接380V、電源波動或突然斷電，啟動保護，不會引起過電壓。

接地保護：儀器接地不好使外殼帶危險電壓時，啟動接地保護。

C  V  T：高壓電壓和電流、低壓電壓和電流四個保護限，不會損壞設備；誤選菜單不會輸出激磁電壓。CVT測量時無10kV高壓輸出。

防誤操作：兩級電源開關；電壓、電流實時監示；多次按鍵確認；接線端子高/低壓分明；緩速升壓，可迅速降壓，聲光報警。

防“容升”：測量大容量試品時會出現電壓抬高的“容升”效應，儀器能自動跟蹤輸出電壓，保持試驗電壓恒定。

抗震性能：儀器采用獨特抗震設計，可耐受強烈長途運輸震動、顛簸而不會損壞。

高壓電纜：為耐高壓絕緣導線，可拖地使用。

1.2.5技術突破，功能強大

（1）具有外接標準電容器接口，自動跟蹤外接試驗電源頻率40Hz～70Hz，支持工頻電源和串聯諧振電源做大容量高電壓介損試驗。

（2）具有回路接觸不好放電提示功能，以方便判別接線是否可靠。

（3）具有CVT自激法測量功能，C1/C2可一次接線同時測出，自動補償母線接地和標準電容器的分壓影響，無須換線和外接任何配件，并且高壓連接線可以拖地。

（4）中文圖文菜單，大屏幕背光LCD顯示。

（5）配置熱敏打印機，打印數據清晰快捷、無噪音。

（6）帶日歷時鐘，可存儲100組測量數據。

一 、概述

介損測試儀，是發電廠、變電站等現場全自動測量各種高壓電力設備介損正切值及電容量的高精度儀器。由于采用了變頻技術能保證在強電場干擾下準確測量。儀器采用中文菜單操作，微機自動完成全過程的測量。

該儀器同樣適用于車間、試驗室、科研單位測量高壓電器設備的tgδ及電容量；對絕緣油的損耗測試、更具有方便、簡單、準確等優點。

該儀器可用正、反接線方法測量不接地或直接地的高壓電器設備，同時可以測量電容式電壓互感器的tgδ及主電容C1、C2電容量。

儀器內部裝備了高壓升壓變壓器，并采取了過零合閘、防雷擊等保護措施。試驗過程中輸出0.5KV～10kV不同等級的高壓，操作簡單、。

本儀器設有以下保護功能：

·高壓短路保護

·CVT過壓保護

·儀器接地不好保護

二、工作原理

在交流電壓作用下，電介質要消耗部分電能，這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電介質的損耗。當電介質上施加交流電壓時，電介質中的電壓和電流間存在相角差Ψ，Ψ的余角δ稱為介質損耗角，δ的正切tgδ稱為介質損耗角正切。tgδ值是用來衡量電介質損耗的參數。儀器測量線路包括一標準回路（Cn）和一被試回路（Cx），如圖1所示。標準回路由內置高穩定度標準電容器與測量線路組成，被試回路由被試品和測量線路組成。測量線路由取樣電阻與前置放大器和A／D轉換器組成。通過測量電路分別測得標準回路電流與被試回路電流幅值及其相位等，再由單片機運用數字化實時采集方法，通過矢量運算便可得出試品的電容值和介質損耗正切值。

儀器內部已經采用了抗干擾措施，保證在外電場干擾下準確測量。

1.儀器結構

測量電路：傅立葉變換、復數運算等全部計算和量程切換、變頻電源控制等。

控制面板：打印機、鍵盤、顯示和通訊中轉。

變頻電源：采用SPWM開關電路產生大功率正弦波穩壓輸出。

升壓變壓器：將變頻電源輸出升壓到測量電壓，大無功輸出2KVA/1分鐘。

標準電容器：內Cn，測量基準。

Cn電流檢測：用于檢測內標準電容器電流，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

Cx正接線電流檢測：只用于正接線測量，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

Cx反接線電流檢測：只用于反接線測量，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

反接線數字隔離通訊：采用精密MPPM數字調制解調器，將反接線電流信號送到低壓側。隔離電壓20KV。

2.工作原理

啟動測量后高壓設定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調整到設定值，測量電路將實測高壓送到變頻電源，微調低壓，實現準確高壓輸出。根據正/反接線設置，測量電路根據試驗電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標準電流和試品電流進行矢量運算，幅值計算電容量，角差計算tgδ。反復進行多次測量，經過排序選擇一個中間結果。測量結束，測量電路發出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。

三、主要技術參數

1、高壓輸出： 0.5 ～10kV，

每一檔增加500V，共有二十檔，容   量：1500VA

2、準 確 度： tgδ: ±(讀數*1.5%+0.06%)

Cx: ±(讀數*1.5%+5PF)

3、分 辨 率： tgδ：0.01％   Cx：1pF

4、測量范圍： 0.01% ＜  tgδ  ＜ 100%

內施高壓：3pF～60000pF/10kV  60pF～1µF/0.5kV

外施高壓：3pF～1.5µF/10kV  60pF～30µF/0.5kV

電    源： AC 220V士10％   50士1Hz

測量方式：

a.工頻：50Hz

b.異頻：45Hz/55Hz 自動變頻 

7、諧波適應：  ≤3％

8、使用條件： -15℃－50℃    相對濕度＜80% 

9、外型尺寸： 460（L）×345（W）×345（H）

10、重   量： 35 kg

四、儀器面板

1、控制面板圖（圖 2）及高壓背板圖（圖3）

CX試品輸入：正接線時輸入試品電流，正接線時芯線（紅夾子）接試品低壓信號端，如果試品低壓端有屏蔽極可接屏蔽線（黑夾子），無屏蔽時，可懸空。

反接線時，CX試品輸入線不接或懸空。

測量接地：它同外殼連在一起，在正、反兩種測量過程中，儀器都應可靠獨立接地。應仔細檢查接地導體不能有油漆或銹蝕，否則應將接地導體刮干凈，并保證零電阻接地。接地不好可能引起誤差或數據波動，嚴重時，呈帶高壓開路可能引起危險。

內高壓允許：打開此開關，儀器有高壓輸出。關閉此開關儀器內部無高壓產生，亦無高壓輸出。

總電源開關：打開該開關，屏幕顯示測量內容。

按鍵盤：

“ESC”、“ENT”、

“ESC”：對光標所在處的內容否認時，或者已完成該內容。

“ENT”：對光標所在處的內容認同時，可按此鍵加以確認，并將光標移至它處。

：改變數值或改變正、反接線，異頻、工頻等內容。

屏幕顯示：顯示菜單、測量信息、測量結果。應避免長時間陽光爆曬。

亮度調節：調節屏幕對比度。

五、操作說明

以測量電力變壓器，高壓繞阻對低壓繞阻及外殼的介損為例。該測量應采用反接法測量，(接線圖見反接法)，檢查儀器與電力變壓器連接正確后，選用異頻、10KV電壓測量，進行以下操作。

打開總電源開關，儀器屏幕顯示如下圖4所示

按“ENT”鍵，光標進入“測量方式 □ 工頻” ，按鍵,則調整為“測量方式□異頻” ，按“ESC”鍵，光標移至首位，再按鍵 ，將光標移至下一排“聯接方式”前，見圖5所示。

按“ENT”鍵，光標進入“聯接方式 □ 正接” ，按鍵，則調整為“聯接方式□ 反接” ，按“ESC”鍵，光標移至首位，再按鍵，將光標移至下一排“測量電壓”前，見圖6所示。

按“ENT”鍵，光標進入“測量電壓□0.5KV” ，按鍵，則可從0.5,1.0,1.5,2.0,2.5……9.5～10KV間調整電壓。按“ESC”鍵，光標移至首位，再按鍵，將光標移至下一排“□開始測量”前，見圖7所示。

打開“內高壓允許”開關，按“ENT”鍵，儀器開始產生高壓輸出，同時伴有“嘟”的提示音，此時，屏幕顯示“ 正在測量中  請等待 ” ，如圖8所示。

在經過約40秒后，測量結束，高壓自動切斷，屏幕顯示測量結果，如圖9所示,

如需打印結果,按“ENT”鍵即可打印。打印結果見圖10所示。

六、試驗接線

根據被試設備接地情況正確選擇正、反接法；

1、正接法：

當被試設備的低壓測量端或二次端對地絕緣時，采用該方法。

將紅色專用高壓電纜從儀器后側的HVx端上引出 ，高壓屏蔽線（黑夾子）接被試設備高壓端，高壓芯線（紅夾子）懸空；

將黑色專用低壓電纜從儀器面板上的Cx端引出 ，低壓芯線（紅夾子）接被試設備低壓端L（見圖11）；低壓屏蔽線（黑夾子）接被試設備屏蔽端E。（試品無屏蔽端則懸空）

HVx及Cx的芯線與屏蔽線之間嚴禁短接，否則無法取樣，無法測量；

2、反接法：

當被試設備的低壓測量端或二次端對地無法絕緣，直接接地時，采用該方法。

將紅色專用高壓電纜從儀器后側的HVx端上引出，高壓芯線（紅夾子）接被試設備高壓端，高壓屏蔽線（黑夾子）懸空；低壓端接地(見圖12)；此時的低壓CX輸入線不接；

注意HVx的芯線與屏蔽線嚴禁短接，否則無取樣，無法測量；  

3、外接高壓測試

當使用正接法、外標準電容、外高壓時，采用該方法。

高電壓介損選“外Cn”方式，需將外接電容參數置入儀器

①打開總電源開關（注：內高壓開關不要打開，不要接高壓線）

②按“ENT”鍵，光標進入“聯接方式 □ 正接”，按鍵，則調整為“聯接方式 □ 外Cn”，按“ESC”鍵退出，再按“ □開始測量 ”，出現如下界面：

Cn采用科學計數法，如5.000e1=5.000x10 1 =50.00，1.000e2=1.000x10 2 =100.0等,范圍 0.000e0～9.999e5 (即 0～999900pF)。tgδ 設置范圍 0～9.999%。

按鍵 可以修改數值。

③設置完畢后按“ESC”鍵，然后再按“ESC”鍵，開始測量，顯示結果出來后，若需打印結果，按“ENT”鍵。

4、CVT 自激法測量（母線不接地）

原理接線圖:

實際接線圖

（1）測C2：接線見圖13

A：接線盒內末端對地打開，二次接線全部懸空，注意做好記錄，做完測試后還原。

B：開介損儀總電源和內部高壓允許開關。

C：將光標移至“聯接方式”按“ENT”鍵。按鍵，選為“CV”。按“ESC”鍵。

D：將光標移至“測量電壓”選為1KV，按“ESC”鍵；將光標移至“開始測量”處，按“ENT”鍵，開始測量等待顯示結果。顯示結果出來后，若需打印結果，按“ENT”鍵。

（2）測C1：接線見圖14，基本操作同測C2。

（3）注意：只有在CVT測試模式下測C1、C2；在正接或反接法下會損壞CVT！！！

注：N點為電容C2的尾端，測量時N點需與其他連接部件斷開。

應注意高壓線應懸空不能接觸地面，否則其對地附加介損會引起誤差，可用細電纜連接高壓插座與CVT 試品并吊起來，另外考慮C2 或C1 與內Cn 串聯分壓效應，其電容量可按下式校準：

其中，Cc 為校準經驗值包含了Cn 及高壓線對地電容的影響其值可取110pF。

5、小電容試品的接線

對于小電容，空氣濕度較大時，其tgδ受其表面狀態影響，介損測量值異常且不穩定。此時可采用屏蔽環吸收試品表面泄漏電流，其屏蔽電極在正接法時接地，反接法時接Cx的屏蔽層；此方法有可能改變被試設備內部的電場分布而影響tgδ；標準電容器和標準介損器均采用此接法。

6、部分設備的接線方法可參考第九節《參考接線方法》；

七、注意事項

1．本儀器只能在停電的設備上使用；接地端應可靠接在接地網；儀器盡量選擇在寬暢，可

   靠的地方使用；

2．被試設備從運行狀態斷開高壓引線轉為檢修狀態，并對其清掃，初步絕緣試驗良好后，方可利用該儀器進行試驗，以防被試設備絕緣低劣，使儀器在加壓過程中損壞；

3．根據設備的安裝情況確定采用那種接線，并在相應的菜單選項中選擇其接線方法；

4．根據不同設備正確選擇測試電壓等級，并在相應的菜單選項中選擇所需電壓；

5．測試過程中如遇危及的特殊情況時，可緊急關閉總電源；

6．斷開面板上電源開關，并明顯斷開220V試驗電源，才能進行接線更改或工作結束；重復對同一試驗設備進行復測時，可按下復位后，重新測量，也可以在上一次測試完成后選擇重復進行；

7．為保證測量精度，特別當小電容量試品損耗小時，一定要保證被試設備低壓端（或二次端）絕緣良好，在相對濕度較小的環境中測量；

8．在進行大電容試品實驗時，儀器的接地與被試品接地，不應該在同一接地點，以防接地放電時反擊電壓或者流動波影響儀器的；

9．儀器自帶有升壓裝置，應注意高壓引線的絕緣距離及人員；

10．儀器應可靠接地，接地不好可能引起機器保護或造成危險。

11．儀器啟動后，除特殊情況外，不允許突然關斷電源，以免引起過壓損壞設備；

12．儀器所配（HVx）專用高壓電線雖出廠時已檢測合格，但測量時仍需遠離人體及低壓測試線（Cx）；高壓芯線與高壓屏蔽線均不允許接地和測試回路的低電位部分。

CX輸入線的芯線和屏蔽線均不允許接觸測試回路的帶高壓部分。

13．儀器應注意防潮，防劇烈振動；

14．當現場干擾較大，用工頻無法得到確定結果時，應使用異頻測量，其它情況應使用工頻測量。

15．當發出測量指令后，較長時間（1分鐘）屏幕上不出現測量結果，有可能是試品電容太大或死機造成，重新開機后降低測量電壓再測。

16．試品短路將無法測量，儀器自動保護。

17．打印機頭上方出紙口處伸出一段時，按一下按鍵停止走紙。打印紙允許往外拉。

八、儀器成套性

九、參考接線方法

1.電壓互感器

（1）一次側對二次側

A．接線見圖6

B．電壓為2kV

C．正接法

（2）一次側對二次側及地

A．接線見圖 7

B．電壓為2kV

C．反接法

（3）二次側對一次側及地

A．接線見圖8

B．電壓為2kV

C．反接法  

2．電流互感器

（1）一次側對二次側（電磁式，沒有末屏）

A．接線見圖9

B．電壓為10kV

C. 正接法

（2）一次側對末屏（電容式，有末屏）

A．接線參考見圖9 Cx芯線接末屏

B．電壓為10kV

C．正接法

（3）一次側對二次測及地

A．接線見圖10

B．電壓為10kV

C．反接法

3．高壓穿墻套管一

（1）芯棒對末屏及地

A．接線見圖11

B．電壓為10kV

C．反接法

4．電力變壓器

（1）一次繞組對二次繞組（中性點均未接地）

A.接線見圖12

B.電壓為10kV

C.正接法

（2）一次繞組對二次繞組及地

A.接線見圖13

B.電壓為 10kV

C.反接法

（3）二次繞組對一次繞組及地

A.接線見圖14

B.電壓為10kV

C.反接法圖

5. 絕緣油介損

A．.正接法

B．引線見圖15

C．電壓為2kV

D．（C）接HVx  屏蔽線（黑端）

E．（A）接Cx芯線

F．（B）接Cx屏蔽線及地

G．此時杯體為高壓，應放置在絕緣臺上，并保證絕緣距離

6. 標準電容器，標準介損器

（1）正接法

A.“高壓”接HVx屏蔽線（黑端）

B.“低壓”接Cx芯線 C. “E”接Cx屏蔽線及地

D．見圖16

（2）反接法

A．“高壓”接地

B．“低壓”接HVx芯線（紅端）

C．“E”接HVx的屏蔽線（黑端）

D．見圖16

E．注意絕緣

在四川省昭覺縣爾古鄉海拔2306米的山脊地帶，一架紅色直升機掛載兩名帶電作業人員退出電場。這標志著國網四川省電力公司運用直升機順利完成±800千伏錦屏—蘇南特高壓直流輸電工程的帶電更換間隔棒作業。此次作業將四川電網海拔1800米的直升機帶電作業海拔紀錄提升至2306米，也意味著該公司已具備在更高海拔常態化應用直升機帶電作業的能力。

錦屏—蘇南特高壓工程起于±800千伏錦屏換流站，止于江蘇±800千伏蘇州換流站，是我國“西電東送”大動脈之一。此前，運維人員通過無人機巡檢時發現，該工程一基塔附近導線存在間隔棒損壞缺陷，若不及時更換，在出現大風、冰雹等惡劣天氣時，可能導致子導線相互碰撞、損傷，引發線路故障。

作為線路運維單位，國網四川超高壓公司持續跟蹤線路負荷與缺陷發展情況，抓住檢修窗口期，第1時間組織消除缺陷。“為很大限度減少對電力輸送的影響，我們多次開展高海拔地區山地環境踏勘，綜合研判缺陷特征，決定利用直升機開展帶電作業，消除缺陷。”

直升機機動性強，能夠克服高海拔、復雜地形及惡劣環境帶來的限制，快速抵達高空作業點。相比傳統人工爬塔、轉位進出電場的方式，直升機載人帶電作業在提升工作效率的同時，也大大降低了人員體能消耗。本次作業采用吊索法，通過高強度絕緣吊索系統和雙重保險裝置，將作業人員精準投放至作業位置，很大限度減少了直升機搭載重量和航程。