產(chǎn)品概述
      變電站高壓電氣設(shè)備絕緣狀況通常有兩種監(jiān)測(cè)方式：在線監(jiān)測(cè)和帶電（便攜）檢測(cè)。在線監(jiān)測(cè)方式能夠隨時(shí)獲得反映設(shè)備絕緣異常的特征參量，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，但投資相對(duì)較大，安裝施工比較麻煩，且需要定期維護(hù)；而便攜式帶電檢測(cè)方式具有投資少、針對(duì)性強(qiáng)、便于安裝維護(hù)和更新等優(yōu)點(diǎn)，只要預(yù)先在電氣設(shè)備上安裝取樣單元，即可通過便攜式帶電檢測(cè)儀器，對(duì)運(yùn)行中的電氣設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)，同樣也可達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，延長(zhǎng)停電預(yù)試周期的目的，可*替代投資較大的在線監(jiān)測(cè)方式。容性設(shè)備絕緣帶電測(cè)試儀（以下簡(jiǎn)稱儀器）無(wú)論取樣單元還是檢測(cè)儀器，從技術(shù)上和使用方便性上都遠(yuǎn)優(yōu)于以往的檢測(cè)系統(tǒng)。
      儀器采用全新的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，能夠克服現(xiàn)有帶電檢測(cè)系統(tǒng)存在的缺陷，具備多種測(cè)試功能，既可對(duì)電容型設(shè)備進(jìn)行相對(duì)介損測(cè)量，還可進(jìn)行介損測(cè)量。主要用于對(duì)運(yùn)行中的CT、CVT、耦合電容器的電容、介損值和末屏電流等參數(shù)進(jìn)行帶電檢測(cè)，以便確定該設(shè)備的絕緣狀態(tài) 。
二：儀器功能及特點(diǎn)
    2.1 采用32位浮點(diǎn)DSP加32位ARM的雙CPU方案，確保數(shù)據(jù)采集速度快、數(shù)據(jù)測(cè)量精度高。
    2.2 同時(shí)具備相對(duì)測(cè)量功能和測(cè)量功能，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選用。
    2.3 采用高精度外置式穿芯電流傳感器，該傳感器為穿芯式結(jié)構(gòu)，就近安裝于設(shè)備附近，末屏引線無(wú)斷口且引線距離很短，從根本上避免末屏開路等安全隱患；傳感器輸入阻抗低，可耐受10A工頻電流的作用以及10KA雷電流的沖擊，滿足在線檢測(cè)的使用條件。
    2.4 采用高速AD進(jìn)行多路同步采樣，再對(duì)信號(hào)進(jìn)行FFT和數(shù)字濾波處理，計(jì)算結(jié)果重復(fù)性好，不受諧波影響，抗*力強(qiáng)。
    2.5 內(nèi)置大容量鋰離子電池，可連續(xù)工作8小時(shí)以上，方便隨身攜帶測(cè)量，不受現(xiàn)場(chǎng)供電電源限制。
    2.6 內(nèi)置微型熱敏打印機(jī)，可隨時(shí)打印測(cè)量結(jié)果。
    2.7 內(nèi)置電源管理及充電系統(tǒng)，無(wú)需外置充電器，插入AC220V后自動(dòng)充電并自動(dòng)切換到交流供電，方便快捷；儀器具有電量實(shí)時(shí)顯示功能，低電量報(bào)警提示充電。
    2.8 儀器內(nèi)置存儲(chǔ)器可保存400條測(cè)量數(shù)據(jù)，還可用U盤進(jìn)行保存。
    2.9 具有RS232和U盤接口，還可方便升級(jí)為RS485接口。
    2.10 長(zhǎng)時(shí)間無(wú)操作自動(dòng)關(guān)閉液晶屏背光，節(jié)省電量。
    2.11 內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，并采用大屏幕點(diǎn)陣液晶顯示器，顯示效果清晰，操作界面直觀明了。
三：技術(shù)性能參數(shù)
    3.1 電源工作方式：外接交流電源、內(nèi)置直流電源
    3.2 交流供電電源：AC220V±10% 50HZ±10%
    3.3 工作環(huán)境溫度：-25℃～+55℃
    3.4 工作環(huán)境濕度：≤85% 不結(jié)露
    3.5 電流測(cè)量范圍：0.1mA～1000mA     小分辨率 0.01mA
    3.6 電流測(cè)量精度：±(讀數(shù)×0.5%+10uA)
    3.7 參考電壓輸入范圍：1V～300V
    3.8 介質(zhì)損耗測(cè)量范圍：-20%～+20%   小分辨率 0.001%
    3.9 介質(zhì)損耗測(cè)量精度：±(讀數(shù)×1%+0.0005)
    3.10 電容比值測(cè)量范圍：0.001～1000 小分辨率 0.0001
    3.11 電容比值測(cè)量精度：±(讀數(shù)×0.5%+5個(gè)字)
    3.12 電容量測(cè)量范圍：10pF～0.5uF   小分辨率 0.01pF
    3.13 電容量測(cè)量精度：±(讀數(shù)×0.5%+1pF)
    注：實(shí)際測(cè)量精度與試品電流大小和所用PT(CVT)精度有關(guān)

的軸電壓也可能對(duì)發(fā)電機(jī)部件造成一定的危害。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)軸電壓的性質(zhì)作了分析，列舉出對(duì)發(fā)電機(jī)造成損壞的各種情形。在其檢測(cè)手段上，分別對(duì)軸絕緣檢測(cè)法和軸電流測(cè)量法的原理進(jìn)行了分析，對(duì)三峽電站的應(yīng)用效果作了評(píng)估，比較了兩種方法的特點(diǎn)優(yōu)劣，提出了應(yīng)用注意事項(xiàng)和優(yōu)化手段。

軸電壓的性質(zhì)與軸絕緣系的必要性由于定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻以及定子鐵芯的局部磁阻較大、磁路不對(duì)稱等原因，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的定子磁場(chǎng)存在不平衡，這會(huì)使得水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生與軸相交的交變磁通和軸向的感應(yīng)電勢(shì)，即軸電壓[1]。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，由于機(jī)組轉(zhuǎn)速不高，且通過設(shè)計(jì)制造和安裝單位對(duì)機(jī)組安裝質(zhì)量的控制，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)該感應(yīng)電勢(shì)對(duì)地不會(huì)太高，發(fā)電機(jī)上端軸軸電壓一般不超過10 V，三峽電站機(jī)組的軸電壓也大致處于這一水平。為某型水輪發(fā)電機(jī)的軸電壓現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄波形，該型機(jī)因定子磁路設(shè)計(jì)上的問題，軸電壓偏高，峰值甚至達(dá)數(shù)十伏。電壓諧波特征明顯，但起主要作用的是基波與三次諧波[2]。以三峽某機(jī)型為例，通過FFT 分析，(如圖2)當(dāng)機(jī)端壓為額定時(shí)，三次諧波占整個(gè)電壓比例的一半以上。清華大學(xué)與福建省電力系統(tǒng)研究和生產(chǎn)單位合作，也獲取了有價(jià)值的軸電壓頻譜數(shù)據(jù)[3]，結(jié)論與三峽機(jī)型的特征是吻合的。盡管軸電勢(shì)有效值不大，但在發(fā)電機(jī)內(nèi)部各種交變的脈沖磁場(chǎng)的作用下，其峰值可能很高。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)而言，由于轉(zhuǎn)子大軸電阻很小，且一般軸承與大軸間只有不到1 mm 的油膜間隙，如軸領(lǐng)與大軸間絕緣破壞，軸電壓將沿軸承和底板形成閉合回路產(chǎn)生軸電流。視瓦面油膜破壞情況，輕則使?jié)櫥土踊M(jìn)一步惡化軸瓦的運(yùn)行環(huán)境，軸承震動(dòng)增大，重則對(duì)軸瓦放電甚至擊穿，對(duì)軸瓦造成電氣侵蝕，灼傷瓦面和鏡板。除了對(duì)瓦面和鏡板造成潛在損壞外，如果軸電流足夠大，還會(huì)磁化大軸。已知發(fā)生過的故障軸電流系大值可達(dá)數(shù)百安培。有案例[4]表明，某200 MW 汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)生軸承油膜被軸電壓擊穿而受破壞，導(dǎo)致較大軸電流。經(jīng)過近4個(gè)月的檢修再次起動(dòng)并列時(shí)，由于軸向剩磁太大，轉(zhuǎn)軸成為單極直流發(fā)電機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的軸電流很快使軸瓦冒煙，被迫再次停機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格退磁，才使剩磁降低。正常的軸電壓對(duì)設(shè)備本身并不產(chǎn)生直接危害，只有在軸絕緣破壞后才產(chǎn)生后果。因此，軸絕緣的監(jiān)測(cè)的必要性逐漸成為廣泛共識(shí)。從某種意義上講，軸瓦的破壞程度取決于軸電流的幅值和作用時(shí)間;從運(yùn)行角度來講，運(yùn)行人員需要隨時(shí)或提前知道軸電流的變化或軸承絕緣的損HDRX-30容性設(shè)備絕緣帶電測(cè)試儀開關(guān)廠*在壞程度。根據(jù)這兩種取向，一次設(shè)備制造廠家就提出各種對(duì)軸絕緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法。

 軸絕緣監(jiān)測(cè)方法為了防止軸電流對(duì)潤(rùn)滑油和軸瓦的損害，三峽電站機(jī)組主要采用兩種防范手段。一是從結(jié)構(gòu)上入手，在轉(zhuǎn)子下端對(duì)大軸碳刷接地，在上端軸與上端軸領(lǐng)間加酚醛玻璃板絕緣，以防止軸電流形成回路，同時(shí)限制大軸對(duì)地電位;二是采用軸絕緣監(jiān)測(cè)手段對(duì)軸絕緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證在軸電流達(dá)到軸瓦的破壞電流值以前，通知運(yùn)行人員HDRX-30容性設(shè)備絕緣帶電測(cè)試儀開關(guān)廠*在，采取必要的措施。峽機(jī)組的生產(chǎn)廠家分別采用了兩類不同的軸絕緣監(jiān)測(cè)方案。一類監(jiān)測(cè)方案是加裝軸CT，通過監(jiān)測(cè)軸電流系上端軸絕緣情況;另一類監(jiān)測(cè)方案是采用兩塊SINEAX V604 通用可編程變送器利用姆歐法對(duì)上端軸軸領(lǐng)、軸領(lǐng)與大軸間的銅箔及大軸間的絕緣進(jìn)行分段系，可參見圖4。

2.1 軸CT 電流測(cè)量法通過軸CT 對(duì)通過大軸的交流電流的大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法是國(guó)內(nèi)機(jī)組制造廠