科学技术事业继电保护测试仪的发展
近年来,随着现代化建设及科学技术事业的发展,对电气接地装置的要求越来越高,涉及领域越来越广泛,不管是设备的直流工作接地、交流工作接地、**保护接地和防雷保护接地,继电保护测试仪都需要一个好的接地装置作为泄流通道或参照零点。干式试验变压器因此没有良好的接地装置,设备就不可能有正常、**的工作。
在接地装置中有两个重要参数:1、接地电阻值;2、接地网结构。现在看来,虽然接地网的结构和系统等电位很重要,但是低阻的接地装置,是设备正常、**运行的基础。特别是在防雷接地,继电保护测试仪要在瞬间将几十KA的雷电流泄流到大地,接地电阻越小散流越快,雷击后高电位保持的时间就短,危险性就小。总之接地电阻越小,效果越好,被保护的对象就越**。
影响测量真值。继电保护测试仪只有在没有地方插电压、电流极时才采用这种方法,但是必须是真正水渗透到土壤,电压、电流极必须是和水良好接触。尽量减少接触电阻,减少误差。
地网工频电阻的测试
测试基本原理:对地网注入电流,测其电压继电保护测试仪
常用仪器:地阻测试仪、绝缘油介电强度测试仪电流电压表(现已经做成大电流专用测试仪,电力系统常用)
平衡率小于2%,这是不客观的。如果配电变压器的三相电阻不平衡率小于2%,继电保护测试仪则该产品有可能存在问题,因为应该小的电阻没有小,可能是多根导线并绕时,其中的一根或几根没焊好,那么,这样本来是有故障的产品,会当成好产品出厂或参与运行。
由于标准规定,用户有要求,有的制造厂为了满足标准要求,满足用户要求,采用如下办法:①增大B相引线电阻(缩小面积)。这样做极不可取,缩小面积的后果可能导致引线过热。②减小Rs和Rybc的电阻,即增大截面,如何增大截面呢?就是在Rs引线部分和1.5Rybc部分上再焊上铜排,有时补焊一块不够再焊一���。这样做既浪费了铜排,也不美观,而且对产品毫无好处,对运行就更无好处。那么目前应如何执行标准呢?无论是测量线电阻还是测量相电阻,都应符合规律,即Rac>Rab=Rbc或Rco>Rao>Rbo,然后在出厂报告中注明其原因,使用单位参照出厂数据进行比较,而不要片面地追求小于2%的标准。
非常好的传感器。在三峡和小浪底等电厂,由于是VOITH和ALSTON的机组,所以传感器都是瑞士或德国的传感器。传感器本身非常好,但由于不是为特定的使用环境制作的传感器,结果也经常出现一些问题。如:互感器测试仪传感器结构的问题、导线在根部断开的问题。不同的电厂有不同的特点,对测温电阻的要求也是不同的,到现在为止,我们还没有发现测温电阻完全一样的水电厂。
对于特定的电厂而言,测温电阻没有针对性的进行设计,再好的传感器也仍然会出问题。解决办法一切努力都是为提高测温电阻的长期稳定性和可靠性。这要求在测温电阻的制造和安装各个环节上下功夫。
1、采用高品质的Pt100芯片。继电保护测试仪前面提到了铂电阻要优于其他材料的测温电阻,而铂电阻芯片的品质也是千差万别的。应该采用溅射光刻工艺制作的Pt100芯片,精度要求达到A级。这类芯片的漂移很小,长期稳定性高,而且抗冲击和振动。芯片引脚采用铂镍合金。因为芯片引脚*终要和导线或铠装丝的芯线焊接,焊接容易导致金属材料发脆而断开,所以这也是个薄弱环节。芯片引脚采用铂镍合金可以保证焊接后引线的机械性能,避免导线在传感器内断开。
2、采用特制的导线。导线长期浸泡在油里出现变硬变脆是由于导线*外层绝缘层材料选择不合理造成的,例如导线的外皮材料是PVC材料,其耐油、耐温性能比较差。在温度较高场合,它的耐油性能会大大的降低,使用寿命会缩短很多。在较高温度的油中长时间浸泡后,导线会出现变硬、变脆的现象。我们选用耐测试方法;d大于2-5倍地网平面对角长度D。
普通地阻测试仪(摇表、4102等电子表):小型地网,地阻大于0.5欧,X/d=0.5。
大电流专用测试仪:大型地网,地阻小于0.5欧,当测试点是地网中心点时,x/d=0.618。当测试点是地网的边缘点时,x/d=0.5-0.55。
实际测试时,电压极前后移动d的5%左右电阻测试仪共测得3个地阻值,钳形接地电阻测试仪如这3个值相差不大(接地电阻测试仪一般要求10%内,DL大量75/92规定为5%),则这3个值得平均为地网接地工频电阻的真值。如3个结果相差悬殊,则说明d和x的值不对,需要调整。
测试时还要考虑测试方向的地下结构在本例中为了检查反转时KM2进、继电保护测试仪出线的U相W相是否换相,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7.5Ω(此时U相绕组与W相绕组并联后跟V相绕组串联);U11-W11间电阻为零(由于反转时KM2出线端U相与W相要换相)。
经过测量后若电阻值符合以上规律,电路接线基本正确没有存在严重的故障(短路),通电成功率很高,同时学生在测量过程中也提高了分析判断电路的水平。*后要提醒,在介质损耗接通电源后通电试车介质损耗测试仪前应该用电压测量法测量各介质损耗熔断器的输出电压是否正常,若不正常要找出原因;当控制电路能正常控制后,一定要测量连接电动机的电源输出端子的电压是否正常,以免造成电动机通电时缺相。,继电保护测试仪应测量其线电阻(ab,bc,ca)及中性点对一个线端的电压,如ao。这在实施GB/T645l-1999中对于1600kVA及以下的变压器可以执行,因为GB/T6451-1999中规定了相、线电阻的合格标准。
对小型配电变压器,例如500kVA及以下的产品,低压为圆筒式绕组,y接线在绕组的上部(见图1)。中性点引线很短,虽然设计规定引线设计按25%额定电流设计,但在实际制造中,有的与其它引线相同,有的截面略小,因此中性点引线电阻所占比例不大,测线电阻、相电阻能满足标准要求。
,是否有大型金属物、管道、下水道等。这些都对测试结果有很大影响。因为影响了x/d值。
*终测试值:如场地许可,多个方向都测试,继电保护测试仪电流极与电压极成30度测试。只要方法正确,取其中的*小值为地网接地工频电阻的真值。
造成接地电阻测量不准确的因素 信息请登陆:输配电设备网
1.(地网)周边土壤构成不一致,地质不一,紧密、回路电阻干湿程度不一样,回路电阻测试仪具有分散性,回路电阻地表面杂散电流、特别是架空地线、地下水管、电缆外皮等等,对测试影响特别大。解决的方法是,取不同的点进行测量,取平均值。信继电保护测试仪
2.测试线方向不对,距离不够长,解决的方法是,找准测试方向和距离。
3.辅助接地极电阻过大。解决的方法是,在地桩处泼水或使用降阻剂降低电流极的接地电阻。 信息来自:改进前的测量方法
使用ZC-8型接地电阻测量仪的测量方法简单,优点是对接地体的接地电阻测量准确,性能稳定。但此方法有致命的弱点,即只能测量接地体的接地电阻,而且测量时需拆开所有的接地引下线方能测量,需要展放几十米的导线,工作量大,效率低,平均每人每天只能测5~6基左右。
使用CA6411型电阻测量仪的优点是在接地系统接触良好的情况下,能正确测量出整个泄流通道的接地电阻。使用方法简单,省时省力,效率高,平均每人每天可以测15基左右。缺点是在接地系统生锈,接触**时,测量结果误差较大;由于测量整个泄流通道的接地电阻,不能判断超标电阻值产生的位置。
3 改进后的测量方法
单独使用ZC-8型电阻测量仪和CA6411型继电保护测试仪电阻测量仪存在诸多优缺点,无线核相仪可以把二者结合起来,发挥各自的优点,为此提出了"排除法"的测量方法。
首先用CA6411型测量仪测量,如果接地电阻合格,则进行下一基的测量。
如果测量不合格,再用ZC-8型测量仪测量接地体的接地电阻。如果不合格则说明电阻不合格的位置在接地引下线及其连接部位。
如果使用ZC-8型测量仪测量也是不合格,则首先进行接地体部分的处理,直至合格。伏安法测量地阻有明显不足之处,**:麻烦、繁琐、工作量大,试验时,接地棒距离地极为20~50米,而辅助接地距离接地至少40~100米。另外受外界干扰影响极大,在强电压区域内有时简直无法测量。
五六十年代苏联的E型摇表取而代之了伏安法,由携带方便,又是手摇发电机,因此工作量比伏安法简单。七十年代国产接地电阻仪问世,如:ZC-28,ZC-29,无论在结构、体积、重量、测量范围、分度值、准确性,都要胜于“E”型摇表。因此,相当一段时间内接地电阻仪都以上海六表厂生产的ZC系列为代表的典型仪器。上述仪器由于手摇发电机的关系,精度也不高。
八十年代数字接地电阻仪的投入使用给接地电阻测试带来了生机,虽然测试的接线方法同ZC系列没什么两样,但是其稳定性远比摇表指针式高得多。而真正接地电阻仪的一个创举是在九十年代钳口式地阻仪的诞生打破了传统式测试方式。如法国CA公司生产的6411钳式接地电阻测试仪'>接地电阻测试仪称得上接地电阻测试的一大**,钳式接地电阻测试*大特点是不必打辅助地棒,只要钳住接地线或接地棒就能测出其接地电阻。上述地阻测试仪是属单钳口形式的,具有它的快速测试、操作简单等优点,但也存在着精度不高的问题,特别是接地电阻在小于0.7Ω以下时,无法分辨。再说单钳口式地阻仪主要用于检查在地面以上相连的多电极接地网络,通过环路地阻查询各接地极接地情况,但不能替代整个网络的工频接地电阻测量。GEOX双钳口接继电保护测试仪地电阻仪测量范围和精度均有所提高,但由于钳口法测量采用电磁感应原理,易受干扰,测量误差比较大,不能满足高精度测量要求。武汉市华天电力自动化有限责任公司开发生产的ET3000型双钳多功能接地电阻测试仪'>接地电阻测试仪比较完善地结合了传统伏安法测量的特点与钳口法新技术原理,再运用先进的计算机控制技术,成为当代****的智能型接地电阻测量仪。具有精度高,功能齐全,操作简便的特点,可广泛应用于电力电信系统,建筑大楼,机场,铁路,油槽,避雷装置,电缆故障测试仪高压铁塔等接地电阻测量。目前在国内邮电、电力、航空等行业都进行了配置。
表面层的导电系数,尤其是在表面被侵蚀的状态下。
1.3 磨损
磨损是接触点质量的一种恶化,这是由于在两个接触面之间微观运动磨损微粒和磨损微粒在材料表面的微孔里积累的氧化微粒所造成的。
这些微观的移动是由于振动,冲击,或者在不考虑外界因素情况下由于材料的热膨胀而产生的。这些氧化颗粒构成了第三类材料。
磨损机理有以继电保护测试仪下四个主要步骤:
1. 在黏附力作用下,产生磨损微粒,
2. 这些磨损微粒在表面的微观小孔里氧化和积累,
3. 被氧化的微粒由于接触面的磨擦运动从小孔中飞出,
4. 形成一层薄的碎片,这层碎片然后转化为粉末,这种粉末起到润滑剂的作用,减少磨损的效率。
2.材料的影响
接触材料的选择当然是*重要的。当施加的力为一常
量时,以下的表格给出了*通用的材料在两种不同情况下
所测得的接触电阻:
全新
生锈或表面氧化后
2.1 银
从所有可以购买到的金属来看,银金属具有*低的接触电阻。由于Ag2O也是一种好的导体,因而银金属不受湿气或者干燥空气的影响。甚至在高温或者失去光泽后都能保持优良的电特性。在低温情况下产生的硫化银(Ag2S黑银)电阻性稍微强点,但它并不稳定。继电保护测试仪硫化银会在300摄氏度(570华氏度)下消失,而且它可以在电弧作用下除去。银金属由于具有非常低的接触电阻,在继电保护测试仪高电流情况下尤其受欢迎。但另一方面,由于银是软金属,容易磨损。银金属不能承受重复的电弧,因为重复的电弧会将银挥发掉,而且银需要在相对低的压力和温度下进行焊接。因而,银金属不适合用于“开关“设备。