电力工程用HDRX-30容性设备绝缘带电测试仪

产品概述
      变电站高压电气设备绝缘状况通常有两种监测方式：在线监测和带电（便携）检测。在线监测方式能够随时获得反映设备绝缘异常的特征参量，便于实现自动化管理，但投资相对较大，安装施工比较麻烦，且需要定期维护；而便携式带电检测方式具有投资少、针对性强、便于安装维护和更新等优点，只要预先在电气设备上安装取样单元，即可通过便携式带电检测仪器，对运行中的电气设备进行定期检测，同样也可达到及时发现绝缘缺陷，延长停电预试周期的目的，可*替代投资较大的在线监测方式。容性设备绝缘带电测试仪（以下简称仪器）无论取样单元还是检测仪器，从技术上和使用方便性上都远优于以往的检测系统。
      仪器采用全新的设计结构，能够克服现有带电检测系统存在的缺陷，具备多种测试功能，既可对电容型设备进行相对介损测量，还可进行介损测量。主要用于对运行中的CT、CVT、耦合电容器的电容、介损值和末屏电流等参数进行带电检测，以便确定该设备的绝缘状态 。
二：仪器功能及特点
    2.1 采用32位浮点DSP加32位ARM的双CPU方案，确保数据采集速度快、数据测量精度高。
    2.2 同时具备相对测量功能和测量功能，可根据现场情况灵活选用。
    2.3 采用高精度外置式穿芯电流传感器，该传感器为穿芯式结构，就近安装于设备附近，末屏引线无断口且引线距离很短，从根本上避免末屏开路等安全隐患；传感器输入阻抗低，可耐受10A工频电流的作用以及10KA雷电流的冲击，满足在线检测的使用条件。
    2.4 采用高速AD进行多路同步采样，再对信号进行FFT和数字滤波处理，计算结果重复性好，不受谐波影响，抗*力强。
    2.5 内置大容量锂离子电池，可连续工作8小时以上，方便随身携带测量，不受现场供电电源限制。
    2.6 内置微型热敏打印机，可随时打印测量结果。
    2.7 内置电源管理及充电系统，无需外置充电器，插入AC220V后自动充电并自动切换到交流供电，方便快捷；仪器具有电量实时显示功能，低电量报警提示充电。
    2.8 仪器内置存储器可保存400条测量数据，还可用U盘进行保存。
    2.9 具有RS232和U盘接口，还可方便升级为RS485接口。
    2.10 长时间无操作自动关闭液晶屏背光，节省电量。
    2.11 内置实时时钟，并采用大屏幕点阵液晶显示器，显示效果清晰，操作界面直观明了。
三：技术性能参数
    3.1 电源工作方式：外接交流电源、内置直流电源
    3.2 交流供电电源：AC220V±10% 50HZ±10%
    3.3 工作环境温度：-25℃～+55℃
    3.4 工作环境湿度：≤85% 不结露
    3.5 电流测量范围：0.1mA～1000mA     小分辨率 0.01mA
    3.6 电流测量精度：±(读数×0.5%+10uA)
    3.7 参考电压输入范围：1V～300V
    3.8 介质损耗测量范围：-20%～+20%   小分辨率 0.001%
    3.9 介质损耗测量精度：±(读数×1%+0.0005)
    3.10 电容比值测量范围：0.001～1000 小分辨率 0.0001
    3.11 电容比值测量精度：±(读数×0.5%+5个字)
    3.12 电容量测量范围：10pF～0.5uF   小分辨率 0.01pF
    3.13 电容量测量精度：±(读数×0.5%+1pF)
    注：实际测量精度与试品电流大小和所用PT(CVT)精度有关

1.4电化学极化：当电流通过蓄电池时，由于电极过程某一步的迟缓，阻碍了电极过程的进行，使电极电位离开平衡电极电位。其大小与电流大小、温度、电极真实有效表面积等因素有关。2影响蓄电池内阻的因素

影响蓄电池内阻的因素主要有：2.1蓄电池使用的时间：隨着使用时间的增加，使电解液失水、极板与连接条的腐蚀、极板的硫酸化、极板变形及活性物质的脱落等因素，造成蓄电池容量减小，蓄电池内阻变大。

2.2蓄电池的电荷量：由于注入蓄电池的电解液深度、电极表面反应物质的厚度、电极表面的孔隙率等不同，而使蓄电池的内阻相差较大，从而电荷量也相差较大。2.3温度：环境温度的变化，例如上升，这时反应物质的扩散加快、电荷传递、电极动力学过程和物质转移更容易进行，因而蓄电池内阻减小。反之，就会增加。

2.4蓄电池的型号：不同生产厂、不同种类、不同型号的蓄电池，由于电极、电解液、隔膜的材料配方不同，电池的结构不同、装配工艺不同而使蓄电池内阻产生差异。

2.5测量信号频率：目前许多蓄电池内阻测量，实际上测的是蓄电池的阻抗，内中包括了容抗，而容抗大小和测量信号频率有关，使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性，应根据测量信号电流和电压的相位关系，用解析的方法去除蓄电池电容对测量结果的影响，使测量率结果与信号测量频率无关，即在任何测量信号频率下，内阻测量结果具有一性。

2.6测量时间和测量电流大小：在采用较大测量电流的情况下，在施加测量信号和关闭测量信号的瞬间，由于极化的建立和稳定是个变化过程，不同的测量电流，不同的测量时间，极化是不同的，使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性，应尽量用较小的信号电流进行内阻测量，根据实验，测量电流小于或等于0.05C10，(其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。用内阻交流放电法测量蓄电池内阻

内阻交流放电法是在交流注入法蓄电池内阻测量技术的基础上更进一步的发展，该方法综合了交流注入法和直流放电法的优点。其原理是用CPU通过D/A控制智能负载，使蓄电池向智能负载放电，产生一个低频(频率小于100HZ)，幅值约为0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信号(频率为fo，角速度为ω=2πfo的电流I=IoSin(ωoT),其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。在蓄电池上产生的电压响应为：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗为：Z=Uo/IoXejφ

交流放电法蓄电池内阻测量原理图见图2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通过D/A控制MOS管，使蓄电池向负载放电，产生特定频率的、幅值稳定的正弦波激励信号。

3.2多路开关：多路开关由CPU控制电力工程用HDRX-30容性设备绝缘带电测试仪即，进行信号的切换。以实现蓄电池组中每节蓄电池内阻的测量。

3.3耦合电容：其作用是隔离直流，而使交流信号顺利通过。为保证测量电路的精度，耦合电容要保证严格的匹配性。3.4可编程带通滤波器：蓄电池在线工作时，充电装置纹波电流可能相当大，一些UPS电源的纹波电流有数安甚至数十安，远大于测量信号，如果不采取滤波，后级的放大器将会饱和。可编程带通滤波器的设计可以使电力工程用HDRX-30容性设备绝缘带电测试仪即频率接近为测量信号频率，而其它频率信号不能通过。这样后级的放大器可以将微弱的测量信号进行有效的放大。

3.5高速同步A/D转换器：它可以实现电流信号和电压信号的同步高速采样，确保电流信号和电压