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一、LYDRC-III型电网电容电流测试仪产品描述
目前，我国配电系统的电源中性点一般是不直接接地的，所以当线路单相接地时流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。据统计，配电网的故障很大程度是由于线路单相接地时电容过大而无法自行熄弧引起的。因此，我国的电力规程规定当10kV和35kV系统电容电流分别大于30A和10A时，应装设消弧线圈以补偿电容电流，这就要求对配网的电容电流进行测量以做决定。另外，配电网的对地电容和PT的参数配合会产生PT铁磁谐振过电压，为了验证该配电系统是否会发生PT谐振及发生什么性质的谐振，也必须准确测量配电网的对地电容值。传统的测量配网电容电流的方法有单相金属接地的直接法、外加电容间接测量法等，这些方法都要接触到一次设备，因而存在试验危险、操作繁杂，工作效率低等缺点。
为解决这些问题，我公司与大专院校及试验研究院共同潜心研制，开发出LYDRC-III型电网电容电流测试仪。该新型智能化测试仪直接从PT的二次侧测量配电网的电容电流，与传统的测试方法相比，该仪器无需和一次侧直接相连，因而试验不存在危险性，无需做繁杂的**工作和等待冗长的调度命令，只需将测量线接于PT的开口三角端就可以测量出电容电流的数据。由于从PT开口三角处注入的是微弱的异频测试信号，所以既不会对继电保护和PT本身产生任何影响，又避开了50Hz的工频干扰信号，同时测试仪的输出端可以耐受100V的交流电压，若测量时系统有单相接地故障发生，亦不会损坏PT和测试仪，因而无需做特别的**措施，使这项工作变得**、简单、快捷，且测试结果准确、稳定、可靠。
LYDRC-III型电网电容电流测试仪采用大屏幕液晶显示，中文菜单，操作非常简便，且体积小、重量轻，便于携带进行户外作业，接线简单，测试速度快，数据准确性高，大大减轻了试验人员的劳动强度，提高了工作效率。
二、LYDRC-III型电网电容电流测试仪技术参数
1) 电容电流测量范围：1A～250A 0.3μF～125μF
2) 测量误差：≤5%
3) 工作温度：-10℃～50℃
4) 工作湿度：0～80%
5) 工作电源：AC 220V±10% 50Hz±1Hz
6) 外行尺寸：350mm×200mm×150mm
7) 仪器重量：2.5kg
8) 电压等级：1KV、3KV、6KV、6.3KV、10KV、20KV、35KV、66KV。
三、LYDRC-III型电网电容电流测试仪面板说明
1) 电流输出端子：输出测量信号，接到PT开口三角端
2) 保险管：配置220V/2A保险管，用于保护仪器过载或故障
3) LYDRC-III型电网电容电流测试仪的接地端子
4) 液晶屏：显示测试状态和测试数据
5) 对比度：调节液晶屏的显示对比度
6) AC220V：电源插座及开关
7) 复位键：用于仪器复位初始化或中断测试
8) 电压选择键：按该键，可以在1kV、3kV、6kV、6.3KV、10kV、20KV、35kV、66KV系统线电压间 循环选择
9) 方式/测量键：多功能键，短按（即按下后立刻松开）时，用于循环选择系统PT的接线方式；长按（即按下2秒后才松开）时，用于启动测量。
四、测试原理
LYDRC-III型电网电容电流测试仪是从PT 开口三角侧来测量系统的电容电流的。其测量原理如图二所示。
在图二中，从PT开口三角注入一个异频的电流（非50Hz的交流电流，目的是为了消除工频电压的干扰），这样在PT高压侧就感应出一个按变比减小的电流，此电流为零序电流，即其在三相的大小和方向相同，因此它在电源和负荷侧均不能流通，只能通过PT和对地电容形成回路，所以图二又可简化为图三。
根据图三的物理模型就可建立相应的数学模型，通过检测测量信号就可以测量出三相对地电容值3C0，再根据公式I=3ωCOUφ（Uφ为被测系统的相电压）计算出配网系统的电容电流。
五、PT接线方式及PT的变比
配电网中的PT接线方式和PT的变比会对测试仪的测量结果产生很大的影响，如果PT的接线方式和变比选择不正确，测量结果将不是系统的真实电容电流值，而是真实值乘以两变比之商的平方倍。因此为了测得正确的数据，在测试前必须对配电网中PT的接线方式及PT变比有一个清晰的了解。本测试仪采用循环选择的方式来选择系统PT的各种接线方式及变比，这样用户无需繁琐地输入各种PT接线方式下的变比，使测量工作更简便、更快捷。本仪器提供五种“方式”的选择，即3PT、3PT1、4PT，4PT1、1PT，每种方式代表一种PT的接线方式和不同的变比，这五种方式基本上包括配电系统中各种常用的PT接线方式。
目前，我国配电网的PT接线方式有以下几种：
1、3PT接线方式：
这种接线方式分“N接地”、“B相接地”两种，分别如图四和图五所示。
对于这两种方式，均从N-L两端注入测试信号。根据所用PT的不同，组成开口三角的二次绕组可能是100/3（V）或100（V）绕组，这样，测量时PT的变比分别为： 、
为配电网系统的线电压，如6kV、10kV或35kV）。这三个变比就对应于测试仪中“方式”选择中的3PT、3PT1三种方式，通过短按“方式/测量”键来进行方式选择。
图四、图五所示的系统运行方式是从开口三角测量系统电容电流时所必须的运行方式，而对于一般的配网系统，并不都是处于这样的运行方式下，例如在系统中还接有消弧线圈、PT高压侧中性点接有高阻消谐器、PT开口三角接有二次消谐装置等。这时，为了使用测试仪进行容性电流的测量，必须将运行方式转换为图四或图五所示的运行方式。
常见的采用3PT接线方式的配网其运行方式如图六所示。
这时，使用测试仪测量配网电容电流前必须完成以下操作：
1.检查测量用的PT高压侧中性点是否安装高阻消谐器，如有，将其短接。从测量原理可知，选用哪组PT进行测量，我们就只考虑这组PT的接线情况。而无需关心系统内的其他PT的情况。如果系统中有些PT安装高阻消谐器，有些没安装，则完全可以从没有安装高阻消谐器的PT进行测量，这样可以省去短接消谐器的工作。
2.检查消弧线圈是否全部退出运行。在有电气联系的被测电压等级系统中所有消弧线圈均要退出运行，并非只退出该变电站的消弧线圈。同时只考虑被测电压等级的情况，无需考虑其他电压等级的情况。例如，被测变电站A为10kV系统，并通过联络线与变电站B的10kV系统相连，变电站A有2台消弧线圈，变电站B有1台消弧线圈，则测量时有电气联系的这3台消弧线圈均要退出运行；而35kV系统有无消弧线圈则无需考虑。
3.退出PT 开口三角的消谐装置。如果经过实测证明，开口三角所接的某些厂家某些型号的二次消谐装置对测量结果没有影响，则消谐装置可以不退出运行。一般对于微电脑控制的消谐器，其只有在系统有谐振发生时才动作，该类消谐器一般对测量无影响。
4.如果PT二次侧并列运行（很少见），则将其改为单独运行。
5.确保将测试仪的电流输出端正确接到图四的开口三角N-L上。一般在二次的端子编号为N600和 L630。为了确保连接正确，可以按下列方法进行检查：（1）用万用表分别测量PT二次侧三相电压和开口三角电压；将三相电压中的*大值减去*小值得到的差和开口三角电压比较，如果两者差不多，就说明找到的开口三角端是正确的；如果两者差别很大，则说明没有正确找到开口三角端。例如，测量得到三相电压分别为61V、60V、59.5V，则正确的开口三角电压应为1.5V左右，如果测量得到的开口三角电压仅为0.2V，说明所找的开口三角端不正确或PT开口三角连线已经断开（在现场实测中发现有多个变电站的PT 开口三角连线断开情况）。
6.选择正确的PT变比，也就是选择正确的PT接线方式。配网电容电流测试仪是通过选择PT接线方式和系统电压来达到选择PT变比的作用，这样对于试验人员会更方便、快捷。PT一般是采用100/3V的二次绕组连接成开口三角，但也有特殊的情况，有些变电站的PT采用100V二次绕组组成开口三角。为了确保选择变比的正确，可以通过测量组成开口三角的各绕组的电压来确定。
完成以上操作后，就可以运用配网电容电流测试仪进行准确测量电容电流了。
2、4PT接线方式
在测量中，如系统有3PT的接线PT，尽量从3PT中测量，尽量避免采用4PT接线方式。
大部分变电站中的4PT的接线方式有两种接法，分别如图七和图八所示。对于图七中这种4PT的接线方式，组成星形的三个PT的开口三角侧被短接，系统零序电压由第四个PT的测量线圈来测量，各相电压分别从A－N、B－N、C－N端测量。这种接线方式下，系统单相接地时N－L端的电压为57.7V。
图八中的接线和图七中的接线唯壹区别是在N－L端串接入第四个PT的33V二次线圈，这样当系统单相接地时，N－L两端电压为91V（即57.7V＋33.3V）。
在图七和图八中,测量信号都是从N-L端注入。
在图七中，零序PT（即第4个PT）的二次零序绕组是ox-oa绕组，其电压通常为 V，则测量时PT变比为 
.
这种接线方式和变比下，对应于测试仪的“4PT”方式。也就是说，如果接线方式如图七所示，则在测量电容电流前必须通过短按“方式/测量”按钮来选择 “4PT”方式。
在图八中，零序PT（即第4个PT）的二次零序绕组是由主绕组ox-oa绕组和副绕组oxo-oao串联组成，主绕组ox-oa的电压为100/√3（V），副绕组oxo-oao的电压为100/3V，则测量时PT变比为 
.这种接线方式下，对应于测试仪的“4PT1”接线方式。
其中， 为配电网系统的线电压，如6kV、10kV或35kV。
第三种4PT接线方式如图九所示。这种接线方式比较少见，但在系统中还是存在。在图九中这种接线方式三相PT的三个二次辅助绕组即：1ao-1xo、2ao-2xo、3ao-3xo组成开口三角L601-L602，oa-ox和oao-oxo为零序PT的两个二次绕组，它们与开口三角L601-L602组成一个大的开口三角N600-L601。相电压也是从a、b、c与N600中测量。
对于这种接线方式，将L601和L602短接，并从N600和L601端注入测量电流，接线方式选择“4PT1”即可。
对于4PT的接线方式，当被测的三相对地电容小于30微法时（10kV电容电流约为55A），测量结果是准确的。但当被测电容太大时，测量结果就会随电容的增大而偏差较多。如果比较准确测量，可将4PT接线的运行方式转变为3PT的运行方式，然后按前面所述的3PT方式进行测量。
将4PT接线的运行方式转变为3PT的运行方式的方法如下：
1.对于4PT的接线方式一和方式二， 将第四个PT高压侧短接，并将被短接的开口三角侧打开，从打开两侧注入电流测量即可。这时4PT接线的运行方式就完全变成了3PT的运行方式。
2.对于4PT的接线方式三，将零序PT即图九中所示的PT4的高压绕组短接，将仪器的电流输出端接到图九中所示的开口三角L601-L602，就可以开始测量了。其接线图如图十所示。
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