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HD300A智能電容電流測試儀測量原理介紹
目前,，我國電力系統(tǒng)的電源中性點一般是不直接接地的,，所以當(dāng)線路單相接地時流過故障點的電流實際是線路對地電容產(chǎn)生的電容電流,。據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)的故障很大程度是由于線路單相接地時電容電流過大導(dǎo)致起弧且電弧無法自行熄弧引起的,。因此,，我國的電力規(guī)程規(guī)定當(dāng)10kV和35kV系統(tǒng)電容電流分別大于30A和10A時，應(yīng)裝設(shè)消弧線圈以補償電容電流,，這就要求對的電容電流進行測量以做決定,。另外，電力系統(tǒng)的對地電容和PT的參數(shù)配合會產(chǎn)生PT鐵磁諧振過電壓,，為了驗證該配電系統(tǒng)是否會發(fā)生PT諧振及發(fā)生什么性質(zhì)的諧振,，也必須準(zhǔn)確測量電力系統(tǒng)的對地電容值。
傳統(tǒng)的測量電容電流的方法有單相金屬接地的直接法,、外加電容間接測量法等,，這些方法都要接觸到一次設(shè)備,，因而存在試驗危險、操作繁雜,，工作效率低等缺點,。進而出現(xiàn)了在PT二次側(cè)注入信號法測量電網(wǎng)電容電流；與傳統(tǒng)測量方法相比,，該方法測量過程中,，測試儀無需和一次側(cè)直接相連，因而試驗不存在危險性,，無需做繁雜的安全工作和等待冗長的調(diào)度命令，只需將測量線接于PT的開口三角端子就可以測量出電容電流的數(shù)據(jù),。從PT開口三角處注入的是微弱的異頻測試信號,，所以既不會對繼電保護和PT本身產(chǎn)生任何影響，又避開了50Hz的工頻干擾信號,。
我公司在上一代基于PT二次側(cè)注入信號法測試儀的基礎(chǔ)上,，經(jīng)過重新研發(fā)設(shè)計，開發(fā)出電容電流測試儀,。采用全新硬件結(jié)構(gòu)和速度更快的ARM處理器及AD轉(zhuǎn)換器,，內(nèi)置全新的全數(shù)字變頻逆變電源，效率高,、發(fā)熱量小,、體積小、重量輕,，更加便于攜帶和現(xiàn)場測試,。在任何時刻（包括測量過程中）都可準(zhǔn)確測量零序3U0電壓，從而便于用戶判斷系統(tǒng)工作狀態(tài),；并且在測試過程中,，如果零序3U0電壓過高可自動停止測量過程。
該測試儀采用工業(yè)彩色液晶屏（強光下可讀）,、中文菜單,、人機交互更加友好，并且具備U盤存儲和數(shù)據(jù)打印等功能,。接線簡單,、測試速度快、測試穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高,，大大減輕了試驗人員的勞動強度,，提高了工作效率。
2 測量原理
電容電流測試儀是從PT 開口三角側(cè)來測量系統(tǒng)的電容電流的,。其測量原理如圖1所示,。
圖1 測量原理圖
HD300B電容電流測試儀功能及特點
1 測量范圍更寬,，測試速度更快。
2 支持3PT連接方式,、兩種4PT連接方式,、1PT連接方式現(xiàn)場電容電流測量，以及針對現(xiàn)場4PT連接方式測量不準(zhǔn)的情況而提出的電容器組中性點異頻信號注入法,。
3 工業(yè)級彩色液晶顯示屏,，分辨率320×240點陣，強光下可讀,。
4 人機交互界面更加友好：
(1)對于一些重要的操作及參數(shù)設(shè)置,，顯示其提示信息和幫助說明。
(2)測量結(jié)果及相關(guān)參數(shù)顯示和打印更加詳細,，便于用戶日后分析,。
(3)選擇PT連接方式時，可顯示各種PT連接方式下的接線原理圖,，便于用戶判別現(xiàn)場PT連接方式及測試線連接位置,。
(4)屏幕頂部狀態(tài)欄實時顯示優(yōu)盤插入狀態(tài)，對未連接的設(shè)備進行操作時,，顯示相應(yīng)的未連接提示信息,。
5 實時測量和顯示零序3U0電壓值，便于用戶判斷系統(tǒng)工作狀態(tài),；并且,，在測量工程中如果發(fā)現(xiàn)零序3U0電壓過高，可自動停止測量過程,。
6 具備多重零序3U0過壓保護電路,，測試儀輸出端可耐受AC100V 50HZ電壓而不損壞。
7 內(nèi)置全數(shù)字變頻逆變電源,，具有輸出頻率準(zhǔn)確,、輸出電流可調(diào)、輸出效率高,、發(fā)熱量小,、體積小、重量輕,、長時間工作穩(wěn)定等特點,。
8 具備輸出短路保護功能。
9 具備實時時鐘,，可實時顯示當(dāng)前時間和日期,；測量結(jié)果包括測量日期及時間。
10 測量數(shù)據(jù)存儲方式分為本機存儲和優(yōu)盤存儲，其中本機存儲可存儲測量數(shù)據(jù)150條,，并且本機存儲可轉(zhuǎn)存至優(yōu)盤,；優(yōu)盤存儲數(shù)據(jù)格式為Word格式，可直接在電腦上編輯打印,。
11 熱敏打印機打印功能,，快速、無聲,。
12 體積小,、重量輕，方便攜帶使用,。
HD300B電容電流測試儀技術(shù)指標(biāo)
1 電容電流測量
1 測量范圍：0.3μF～200μF 1A～400A
2 準(zhǔn)確度： ±(讀數(shù)×5%+2字)
3 分辨率： 0.3～9.999（0.001） 10～99.99（0.01） 100～999.9（0.1） ≥1000（1）
4 電壓等級：0.1KV～99.9KV連續(xù)可調(diào)
2 零序3U0電壓測量
1 測量范圍：1V～100V AC 50HZ
2 準(zhǔn)確度： ±(讀數(shù)×1%+10字)
3 分辨率： 1～9.999（0.001） 10～99.99（0.01）
在圖1中,，從PT二次開口三角處注入不同頻率的電流信號（頻率非50Hz，目的是為了消除工頻信號的干擾）,，在PT高壓側(cè)A,、B、C三相感應(yīng)出3個電流方向相同的電流信號,，此電流為零序電流，因此它在電源和負荷側(cè)均不能流通,，只能通過PT和對地電容形成回路,，所以圖1又可簡化為圖2。
根據(jù)圖2的物理模型就可建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,，通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0,，再根據(jù)公式I=3ωCOUφ（Uφ為被測系統(tǒng)的相電壓）計算出系統(tǒng)的電容電流。