HDXL-B輸電線路異頻參數(shù)測試系統(tǒng)現(xiàn)場測試接線方法
測試開始前，將測量端的線路引下線可靠接入大地，并將面板左上角的儀器接地端子可靠接入大地，然后分別將電源輸出信號地N和電壓輸入信號地UN分別可靠接入大地，將測試電源輸出端子A、B、C連接到線路測量引下線儀器電源側(cè)，最后將電壓測量端子UA、UB、UC接入線路引下線線路側(cè)，如圖1，儀器測試接線完成后，再打開線路引下線的接地，以保證設(shè)備和操作人員安全。
儀器測試采用四極法原理，被測線路需要電流引下線3根，電壓引下線3根，電流測試線位于測試電源側(cè)，電壓引下線位于線路側(cè)，以消除測量端的測試線和接觸電阻的影響。如果測試引下線只引出3個端子，盡量用截面積足夠大的導(dǎo)線，并保證與線路測量端可靠連接，避免引入較大的接線誤差。
儀器測試接線極為簡捷，只需一次接入上述測試線，通過儀器自動控制測量方式和被測線路對端接線方式配合，即可完成所有序參數(shù)測量，大大提高測試效率和操作安全性。零序測試時，儀器內(nèi)部已經(jīng)將A、B、C三相短接輸出。但電壓測試通道會測試到引線電阻，導(dǎo)致引起額外的誤差。 如果線路很短，為確保測試準(zhǔn)確度，零序阻抗測試時，請嚴(yán)格按照接線圖接線。儀器內(nèi)部已經(jīng)將N、UN、左上角的儀器接地端等三個柱子可靠連接，現(xiàn)場接線時可以只連接左上角的儀器接地端到大地就可以了。
2.正序參數(shù)測試接線及對端操作
在正序電容(正序開路)測試中，被測線路對端(相對于測量端)開路，將儀器電源輸出引至被測線路測量端外側(cè)電流引下線，電壓測量輸入端接至電壓引下線，三相、兩相、單相回路的測試接線如圖1所示。
圖1 正序電容測試接線及對端操作示意圖
進(jìn)行正序阻抗(正序短路)測試時，將對端短接接地，如圖2。實(shí)際測量中，由于儀器測試電源三相平衡度較高，對端可以接地，不會引入超過精度要求的測量誤差。這樣，可以與零序阻抗測試時的對端狀況保持一致，簡化對端操作，提高工作效率。
三相回路 兩相回路
單相回路
圖2 正序阻抗測試接線及對端操作示意圖
3.零序參數(shù)測試接線及對端操作
在零序電容(零序開路)測試中，通過儀器內(nèi)部的控制回路切換測試信號連接方式，實(shí)際的測試接線相當(dāng)于圖3所示的連接關(guān)系。零序電容測試中，測量端三相短接，儀器只輸出一相測試電源到被測線路。對端保持三相開路狀態(tài)，不影響測試準(zhǔn)確度，與正序電容狀態(tài)一致，可以簡化對端操作，提高工作效率。
零序阻抗(零序短路)測試時，將對端線路短接，并可靠接至大地，如圖4所示，其余信號引線與零序電容測量時保持一致。
圖4 零序阻抗測試實(shí)際接線連接關(guān)系示意圖
4.互感測試接線及對端操作
測試兩條輸電線路間的互感時，被測線路測量端和對端三相分別短接，對端接大地，將儀器輸出C和電壓測量端子UC分別接入被測線路1的測試引下線，被測線路2的測量端引下線接入面板互感測量端子UH(UC)，端子UL(UN)接大地，如圖5所示。
圖5 互感測試接線示意圖
5.耦合電容測試接線及對端操作
測試兩條輸電線路間的耦合電容時，被測線路1，2的測量端和對端三相分別短接，對端不接地，被測線路1的電流引下線接至儀器輸出端C，電壓引下線接至電壓測量端UC，被測線路2的首端分別接至UN和N端，N端接大地，如圖6。
圖6的電路實(shí)際上測量的是線路1、2之間的耦合電容和被測線路1的零序電容之和，所以進(jìn)行耦合電容測試前應(yīng)先測量被測線路1的零序電容。
圖6 耦合電容測試接線示意圖
在傳統(tǒng)的輸電線路工頻參數(shù)測試中，采用三相自耦變和大容量隔離變壓器提供測試電源，通過電力計量用的CT和PT作電信號變換，最后用指針式的高精度電力測試儀表(電流表、電壓表和功率表)測量各個電參量，最后計算得到輸電線路工頻參數(shù)測試結(jié)果。整套試驗(yàn)設(shè)備體積龐大，重量大，需要吊車等配合工作，十分不利于現(xiàn)場工作，而且由于測試電源是工頻電源，容易與耦合的工頻干擾信號混頻，帶來很大的測量誤差，需要大幅度提高信噪比，對電源的容量和體積要求又進(jìn)一步提高。
圖1 傳統(tǒng)測試方法需要的調(diào)壓器，隔離變壓器，三相變壓器
| 1 | 使用條件 | -20℃ ~ 50℃ | RH＜80% |
| 2 | 抗干擾原理 | 變頻法 | |
| 3 | 電 源 | AC 220V±10% | 頻率無限制 |
| 4 | 電源輸出 | 輸出電壓 | AC200V |
| 精 度 | 0.5% | ||
| 輸出電流 | 8A | ||
| 輸出頻率 | 45Hz、55Hz | ||
| 5 | 測量范圍 | 電容 Cx ＜ 50 nF | 0.1~50µF |
| 阻抗 Cx ＜ 100 nF | 0.1~400Ω | ||
| 阻抗角 Cx ＜ 200 nF | -90°~ +90° | ||
| 6 | 測量分辨率 | 電容 | 0.0001µF |
| 阻抗 | 0.0001Ω | ||
| 阻抗角 | 0.0001° | ||
| 7 | 測量準(zhǔn)確度 | 電容： ≥1µF時，±1%讀數(shù)±0.01µF； ＜1µF時，±2%讀數(shù)±0.01µF； | |
| 電阻： ≥1Ω時，±1%讀數(shù)±0.01Ω； ＜1Ω時，±2%讀數(shù)±0.01Ω； | |||
| 阻抗角： ±0.2°（電壓＞1.0V）； ±0.3°(電壓:0.2V~1.0V)； | |||
| 8 | 干擾電流 | 30A(標(biāo)配抗干擾電壓10kV)，60A(頂配抗干擾電壓30kV) | |
| 9 | 外型尺寸 | 500（L）×400（W）×450（H） | |
| 10 | 存儲器大小 | 100 組 | |
| 11 | 重 量 | 45 Kg | |
圖2 傳統(tǒng)方法測量需要的表計和復(fù)雜的接線
目前市場中銷售的不提供測試電源的輸電線路參數(shù)測試儀器，測試過程中仍然需要龐大的工頻電源設(shè)備，在強(qiáng)干擾情況下依然無法正常工作，嚴(yán)重時甚至燒毀儀器，這類儀器只是替代了傳統(tǒng)的表計，實(shí)現(xiàn)了測試和計算自動化，但是無法解決測量中的抗干擾和三相電源設(shè)備體積龐大的根本問題。
隨著電網(wǎng)的發(fā)展和線路走廊用地的緊張，同桿多回架設(shè)的情況越來越普遍，輸電線路之間的耦合越來越緊密，在輸電線路工頻參數(shù)測試時干擾越來越強(qiáng)，嚴(yán)重影響測試的準(zhǔn)確性和測試儀器設(shè)備的安全性，針對這一問題，華頂電力開發(fā)了新一代輸電線路異頻參數(shù)測試系統(tǒng)，集成異頻測試電源、測量儀表、數(shù)學(xué)模型于一體，消除強(qiáng)干擾的影響，保證儀器設(shè)備的安全，能極其方便快速、準(zhǔn)確地測量輸電線路的工頻參數(shù)。
該儀器的主要特點(diǎn)有：
1.快速準(zhǔn)確完成線路的正序電容，正序阻抗，零序電容，零序阻抗等參數(shù)的測量，還可以測量線路間互感和耦合電容（線路直阻采用線路直阻儀進(jìn)行測量）；
2.抗干擾能力強(qiáng)，能在異頻信號與工頻干擾信號之比為1：10的條件下準(zhǔn)確測量；
3.外部接線簡單，僅需一次接入被測線路的引下線就可以完成全部的線路參數(shù)測量；
4.儀器以DSP數(shù)字信號處理器為內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)測試電源、儀表、計算模型集成化，將一卡車的設(shè)備濃縮為一臺儀器。大屏幕漢字顯示液晶，旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)操作方式，面板漢字微型打印機(jī)打印結(jié)果，操作十分簡便；
5.測試過程快捷，儀器自動完成測試方式控制、升壓降壓控制和數(shù)據(jù)測量和計算，并打印測量結(jié)果，一個序參數(shù)的測量約一分鐘就能完成，試驗(yàn)時間縮短，工作量大大減小，5分鐘內(nèi)可完成傳統(tǒng)方法兩個小時的工作量；
6.測量精度高，儀器本身提供接近工頻的異頻電源（47.5Hz和52.5Hz），輕松分離工頻及雜波干擾，有效地實(shí)現(xiàn)小信號的高精度測量；
7.解決了現(xiàn)有測試手段存在的測試接線倒換煩瑣、抗干擾、穩(wěn)定度、精度等方面存在的問題；
8.可以保存2048組測試數(shù)據(jù)，并能夠通過USB接口導(dǎo)出到上位計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理及報告生成。
