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HS2500全自动变频抗干扰介质损耗

HS2500全自动变频抗干扰介质损耗
HS2500全自动变频抗干扰介质损耗

HS2500全自动变频抗干扰介质损耗

测试仪

操作手册

保定市恒信达电气有限公司

目录

一、前言

二、安全措施

三、可测试参数

四、性能特点

五、技术指标

六、测量方式及原理

七、常见设备接线方法

八、仪器功能简介

九、仪器操作步骤

十、注意事项

一、前言

介损测量是绝缘试验中很基本的方法,可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质,以及局部缺陷等。在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。

HS2500全自动变频介损测试仪突破了传统的电桥测量方式,采用变频电源技术,利用单板机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算;达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便;电源采用大功率开关电源,输出45Hz和55Hz纯正弦波,自动加压,可提供最高10千伏的电压;自动滤除50Hz干扰,适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。

二、安全措施

1、使用本仪器前一定要认真阅读本手册。

2、仪器的操作者应具备一般电气设备或仪器的使用常识。

3、本仪器户内外均可使用,但应避开雨淋、腐蚀气体、尘埃过浓、高温、阳光直射等场所使用。

4、仪表应避免剧烈振动。

5、对仪器的维修、护理和调整应由专业人员进行。

6、在任何接线之前必须用接地电缆把仪器接地端子与大地可靠连接起来。

7、由于测试设备产生高电压,所以测试人员必须完全严格遵守安全操作规程,防止他人接触高压部件和电路。直接从事测试的人员必须完全了解高压测试线路,及仪器操作要点。非从事测试人员必须远离高压测试区,测试区必须用栅栏或绳索、警视牌等清楚表示出来。

8、仪器的调整维修和维护,必须在不加电情况下进行,如果必须加电,则操作者必须非常熟悉本仪器高压危险部件。

9、保险管损坏时,必须确保更换同样的保险,禁止更换不同型号保险或将保险直接短路使用。

10、仪器出现故障时,必须立即关闭高压开关和电源总开关,关闭仪器。

三、可测试参数

仪器可测量下列参数并数字显示:

被测试品的电容量值CX,以pF或nF为单位,1nF=1000pF。

被测试品的介质损耗值tgδ。仪器显示TG符号,此数值以百分值表示,即读取值直接加上“%”就是试品介损值。

施加试品的电压值Vcx,以kV为单位。

试验频率F,单位Hz。

四、性能特点

1、仪器采用矢量电流法,测量电容、介质损耗及其它参数。测试结果精度高,便于实现自动化测量。

2、仪器采用了变频技术来消除现场50Hz工频干扰,即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。

3、仪器采用大屏幕点阵液晶显示器,测试过程通过汉字菜单提示既直观又

便于操作。

4、仪器操作简便,测量过程由微处理器控制,只要选择好合适的测量方式,

数据的测量就可在微处理器控制下自动完成。

5、一体化机型,内附标准电容和高压电源,便于现场测试,减少现场接线。

6、仪器测量准确度高,可满足油介损测量要求,因此只需配备标准油杯,

和专用测试线即可实现油介损测量。

7、设CVT测试功能,可实现CVT的自激法测试,无需外置附件。

8、接地试品真正反接线测量,小电容接地试品,测试准确。

9、过流保护功能,在试品短路或击穿时仪器不受损坏。

10、接地保护功能,当仪器不接地线或接地不良时,仪器不进入正常程序,

不输出高压。

五、技术指标

1.量程:

a)电容值:4pF-50nF(10KV)

b)介损值:0~100%

2.精度:

a)电容精度:±(1%·读数+2pF)

b)介损精度:±(1%·读数+0.04%)

3.分辨率:

电容分辨率:最小可分辨0.01 pF

介损分辨率:最小可分辨0.001%

4.高压电源:功率2kV A,最高10kV电压输出,45Hz、50Hz、55Hz、45Hz 与55Hz自动切换测量。

5.工作环境:

工作电源:AC220V ±10%,50Hz

工作温度:-20℃~40℃

环境湿度:≤80%,不结露

六、测量方式及原理

按被测试品是否接地分两种测量方式,即正接线测量方式和反接线测量方式。两种测量方式的原理如图一所示:

高压输出端Icx R 高压输出端

C N

(a)正接线测量(b)反接线测量

图一

在高压电源的10kV侧,高压分两路,一路给机内标准电容C N,此电容介损非常小,可以认为介损为零,即为纯容性电流,此电流I CN可做为容性电流基准。在Cx试品一侧,试品电流Icx通过采样电阻R采入机内,此Icx可分解成水平分量和垂直分量见图二所示,通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tg δ值。

得到全电流值,在图一(b )中Cx 为接地试品,机内Cx 端直接接地,电流Icx

从试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。

R (a )电流矢量法 (b )试品等效电路

图 二

七、常见设备的接线方法

1.仪器引出端子说明:

HV ——仪器的测量引线高压端(带危险电压) 。

CX ——正接线时试品电流输入端。

——仪器的接地端,使用时与大地可靠相接

2.测量标准电容BR16,见图三和图四所示:

图三为标准电容器BR16的标准接线方法,为正接线方式。

图四为反接线方式,将标准电容BR16一端强行接地。

注意:HV 插口输出10kv 危险电压,将高压绝缘电缆插在HV 插口上。

图三标准电容BR16正接线(非接地试品)接线法

图四标准电容器BR16反接线(接地试品)接线法

3.测量标准电容BR26或标准介损器DB-100等,见图五和图六所示:

图五标准电容正接线BR26或标准介损器DB-100等(非接地试品)接线法

图六标准电容器BR26或标准介损器DB-100等反接线(接地试品)接线

变频器如何抗干扰

变频器如何抗干扰 怎样减少变频器对PLC与外围设备通讯的干扰?plC应用中需要注意的问题 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行,要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题: 1.工作环境 (1)温度 PLC要求环境温度在0~55oC,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。

(2)湿度 为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。 (3)震动 应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。 (4)空气 避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。 (5)电源 PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。 2.控制系统中干扰及其来源 现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此必

AI-6000F介质损耗测试仪

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介质损耗因数(tanδ)试验

align="center"> 图5-2 绝缘介质的等效电路 表5-2 绝缘电阻测量结果 绝缘电阻/MΩ(每隔60s测一次)

tanδ与施加电压的关系决定于绝缘介质的性能、绝缘介质工艺处理的好坏和产品结构。当绝缘介质工艺处理良好时,外施电压与tanδ之间的关系近似一水平直线,且施加电压上升和下降时测得的tanδ值是基本重合的。当施加电压达到某一极限值时,tanδ曲线开始向上弯曲,见图5-8曲线1。 如果绝缘介质工艺处理得不好或绝缘介质中残留气泡等,则绝缘介质的tanδ比良好绝缘时要大。另外,由于工艺处理不好的绝缘介质在极低电压下就会发生局部放电,所以,tanδ曲线就会较早地向上弯曲,且电压上升和下降时测得的tanδ值是不相重合的,见图5-8曲线2。 当绝缘老化时,绝缘介质的tanδ反而比良好绝缘时要小,但tanδ开始增长的电压较低,即tanδ曲线在较低电压下即向上弯曲,见图5-8曲线3。另外,老化的绝缘比较容易吸潮,一旦吸潮,tanδ就会随着电压的上升迅速增大,且电压上升和下降时测得的tanδ 值不相重合,见图5-8曲线4。 2.2 温度特性 图5-6 绝缘介质等值电流相量图 I C—吸收电流的无功分量I R—吸收电流的有功分量 —功率因数角δ—介质损失角

图5-7 绝缘介质简化等效电路和等值电流相量图 (a)等效电路(b)等值电流相量图 C x—绝缘介质的总电容R x—绝缘介质的总泄漏电阻I Cx—绝缘介质的总电容电流I Rx—绝缘介质的总泄漏电流 图5-8 绝缘介质tanδ的电压特性 tanδ随温度的上升而增加,其与温度之间的关系与绝缘材料的种类、性能和产品的绝缘结构等有关,在同样材料、同样绝缘结构的情况下与绝缘介质的工艺干燥、吸潮和老化程度有关。 对于油浸式变压器,在10℃~40℃范围内,干燥产品的tanδ增长较慢;温度高于40℃,则tanδ的增长加快,温度特性曲线向上逐渐弯曲。为了比较产品不同温度下的tanδ,GB/T6451—1999国家标准规定了不同温度t下测量的tanδ的换算公式。 tanδ2=tanδ1·1.3(t1-t2)/10 (5-2) 式中tanδ2——油温为t2时的tgδ值,%; tanδ1——油温为t1时的tgδ值,%。 3 tanδ测量方法 3.1 测量仪器及测量电压

变频器抗干扰解决方案

变频器抗干扰解决方案 变频器包括整流电路和逆变电路,输入的交流电经过整流电路和平波回路,转换成直流电压,再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压,PWM)。用这个PWM电压驱动电机,就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰: 1、谐波干扰 整流电路会产生谐波电流,这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降,导致电压波型发生畸变,这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰(因为大部分电子设备仅能工作在正弦波电压条件下),常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时,电压畸变在弱电源的情况下更加严重,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 2、射频传导发射干扰 由于负载电压为脉冲状,因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状,这种脉冲电流中包含了大量的高频成分,形成射频干扰,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 3、射频辐射干扰 射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中,变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压,同样包含丰富的高频的成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。辐射干扰的特征是,当其他电子设备靠近变频器时,干扰现象变得严重。 根据电磁学的基本原理,形成电磁干扰必须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和放两方面入手来抑制干扰,其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。以下内容是解决现场干扰的主要步骤: 1、采用软件抗干扰措施 具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率,把该值调低到一个适当的范围。如果这个方法不能奏效,那么只能采取下面的硬件抗干扰措施。 2、进行正确的接地

EMI抗干扰磁环在变频器上的应用

EMI抗干扰磁环在变频器上的应用 变频器干扰问题的处理方法及技巧工业控制系统中,加EMI抗干扰磁环去除干扰问题变得越来越引起人们的重视,特别是变频器对其它设备的干扰问题,我们如何去减少这些干扰呢? 下面我们要说说,变频器干扰问题最有效的处理方变频器干扰问题最有效的处理方法及技巧,加EMI抗干扰磁环去抗干扰问题的处理方法如下:1、加EMI抗干扰磁环的原理与作用数码设备传输线带有一根圆柱形的东西。这个是什么呢?是磁环,抗干扰磁环,或者说吸收磁环、铁氧体磁环。为什么要设置抗干扰磁环?电脑机箱内的主板、CPU、电源、及IDE数据线都工作于很高的频率状态下,所以导致机箱里存在着大量的空间杂散电磁干扰信号,而信号强度也是机箱外的数倍至数十倍!没有磁环的USB线在这个空间内没有采取屏蔽措施,那么这些USB线就成了很好的天线,接收周围环境中各种杂乱的高频信号,而这些信号叠加在本来传输的信号上,甚至会改变原来传输的有用信号,容易出现问题。为了提高传输速率及稳定性,也为了减小传输线在传送数据时对其他设备,如声卡的干扰,设计了静电屏蔽层。这个屏蔽层是由一个较薄的金属箔片或者是多股细铜丝编织成网状做成,应用的是静电场的表面效应原理。也就是将数据传送线的外表面包上一层金属膜,并将这个屏蔽层与机箱进行接地,就可以很好地将数据线与空间干扰信号隔离! 吸收磁环,又称EMI抗干扰磁环,常用于可拆卸的分离时磁环,它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的抑制作用,一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性,一般在低频时阻抗很小,当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。使正常有用的信号很好的通过,又能很好的抑制高频干扰信号的通过,而且成本低廉。铁氧体抗干扰磁心特性铁氧体抗干扰磁心是近几年发展起来的新型的价廉物美的干扰抑制器件,其作用相当于低通滤波器,较好地解决了电源线,信号线和连接器的高频干扰抑制问题,而且具有使用简单,方便,有效,占用空间不大等一系列优点,用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰EMI抗干扰磁环是经济简便而有效的方法,已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。 铁氧体是一种利用高导磁性材料渗合其他一种或多种镁、锌、镍等金属在2000℃烧聚而成,在低频段,铁氧体抗干扰磁心呈现出非常低的感性阻抗值,不影响数据线或信号

AI-6000K全自动介质损耗测试仪说明书

AI-6000K全自动介质损耗测试仪说明书 一、产品简介: 介损测量是绝缘试验中很基本的方法,可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质,以及局部缺陷等。在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。AI-6000K自动抗干扰精密介损测试仪突破了传统的电桥测量方式,采用变频电源技术,利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算;达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便;电源采用大功率开关电源,输出45Hz和55Hz纯正弦波,自动加压,可提供最高10千伏的电压;自动滤除50Hz干扰,适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。 二、安全措施 1、使用本仪器前一定要认真阅读本手册。 2、仪器的操作者应具备一般电气设备或仪器的使用常识。 3、本仪器户内外均可使用,但应避开雨淋、腐蚀气体、尘埃过浓、高温、阳光直射等场所使用。 4、仪表应避免剧烈振动。 5、对仪器的维修、护理和调整应由专业人员进行。 6、在任何接线之前必须用接地电缆把仪器接地端子与大地可靠连接起来。 7、由于测试设备产生高电压,所以测试人员必须完全严格遵守安全操作规程,防止他

人接触高压部件和电路。直接从事测试的人员必须完全了解高压测试线路,及仪器操作要点。非从事测试人员必须远离高压测试区,测试区必须用栅栏或绳索、警视牌等清楚表示出来。 8、仪器的调整维修和维护,必须在不加电情况下进行,如果必须加电,则操作者必须非常熟悉本仪器高压危险部件。 9、保险管损坏时,必须确保更换同样的保险,禁止更换不同型号保险或将保险直接短路使用。 10、仪器出现故障时,关闭电源开关,等待一分钟之后再检查。 三、可测试参数 仪器可测量下列参数并数字显示: 被测试品的电容量值CX,以pF或nF为单位,1nF=1000pF。 被测试品的介质损耗值tgδ,以%显示。 四、性能特点 1、仪器采用复数电流法,测量电容、介质损耗及其它参数。测试结果精度高,便于实现自动化测量。 2、仪器采用了变频技术来消除现场50Hz工频干扰,即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。 3、仪器采用大屏幕液晶显示器,测试过程通过汉字菜单提示既直观又便于操作。

关于介质损耗的一些基本概念

关于介质损耗的一些基本概念 (泛华电子) 1、介质损耗 什么是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。 2、介质损耗角δ 在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。简称介损角。 3、介质损耗正切值tgδ 又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。介质损耗因数的定义 如下: 如果取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图: 总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成,因此: 这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲,是通过测量δ或者Φ得到介损因数。 测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。

测量介损的同时,也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此电容量也是一个重要参数。 4、功率因数cosΦ 功率因数是功率因数角Φ的余弦值,意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。功率因数的定义如下: 有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ

关于变频器干扰案例分析及其处理方案

关于变频器干扰案例分析及其处理方案 1引言交流感应异步电动机变频器调速是20世纪电气传动领域划时代的技术 进步。随着变频器的广泛应用,变频器日益成为工厂自动化领域最大的电磁污染源。可以经常的看到在一间设备密集型工厂装机几十台上百台变频器。变频器直—交逆变器的非线性等效负荷使得变频器在许多系统集成工程中不仅污染工厂 供电系统,还直接对自动化工程项目干扰,引起测控系统失准失灵,严重破坏大系统的稳定性,甚至变频器自身受到干扰引发“自举”式的调速故障。尽管国际标准对电气设备E M C(I E C61000系列电磁兼容设计)有严格的规范,并且国家质量技术监督局已决定在国内“等同”采用,同时,中国国家标准电能质量公用电网谐波G B/T14549-93已经生效14年之久,但是国家经济技术的飞速发展使得功率电子开关器件的污染控制已经刻不容缓。 在近年的客服中经常遇到变频器的干扰问题,造成设备误动作,使得工厂的生产 线不能运行,而且这一类问题的原因查找起来也比较困难,经过查阅有关资料,再 结合工作中处理问题的一些经验来具体谈一下变频器干扰的来源,传播方式以及一些针对实际应用中遇到干扰问题的不同情况的处理,希望不同于教科书的教条说教。 2变频器干扰分析 变频器的干扰问题一般分为变频器自身干扰;外界设备产生的电磁波对变频器干扰;变频器对其它弱电设备干扰3类情况。变频器本身就是一个干扰源,众所周知,变频器由主回路和控制回路两大部分组成,变频器主回路主要由整流电路,逆变电路,控制电路组成,其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成,电力、电子器件具有非线性特性,当变频器运行时,它要进行快速开关动作,因而产生高次谐波,这样变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。无论是哪一种干扰类型,高次谐波是变频器产生干扰的主要原因。变频器本身就是谐波干扰源,所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。与主回路相比,变频器的控制回路却是小能量、弱信号回路,极易遭受其它装置产生的干扰。因此,变频器在安装使用时,必须对控制回路采取抗干扰措施。 3变频器干扰案例问题分析及其处理 3.1怎样来判定变频器出现干扰问题 变频器的干扰问题主要体现在电机的运行情况上。例如电机在运行过程中突然停机,电机运行时快时慢,运行速度不稳定.电机停不下来,按钮不起任何作用等等, 这些都是变频器受到干扰情况的体现。 3.2第三种方式接地 干扰问题的一般处理方法是要保证良好的接地,接地端子的一般要求为:接地端 子以“第三种方式”接地(单独接地),接地线愈短愈好,而且必须接地良好;控制回

变频器故障及处理方法

变频器故障及处理方法 在各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题,首先要了解干扰的来源、传播方式,然后再针对这些干扰采取不同的措施。 一、变频器干扰的来源 首先是来自外部电网的干扰。电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有(1)过压、欠压、瞬时掉电(2)浪涌、跌落 (3)尖峰电压脉冲 (4)射频干扰。 1、晶闸管换流设备对变频器的干扰

当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通,容易使网络电压出现凹口,波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害,从而导致输入回路击穿而烧毁。 2、电力补偿电容对变频器的干扰 电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。 其次是变频器自身对外部的干扰。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且作高速切换时,产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。 变频器的输入和输出电流中,都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外,还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。 (1)输入电流的波形变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压UD时,整流桥中才有充电电流。因此,充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近,呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关资料表明,输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的,分别是50HZ基波的80%和70%。 (2)输出电压与电流的波形绝大多数变频器的逆变桥都采用SPWM调制方式,其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形式形波;由于电动机定子绕组的电感性质,定子的电流十分接近于正弦波。但其中与载波频率相等的谐波分量仍是较大的。 二、干扰信号的传播方式 变频器能产生功率较大的谐波,由于功率较大,对系统其它设备干扰性较强,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源,通过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合,感应出干扰电压或电流。同样,系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。 (1)电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波,当变频器的容量较大时,将使网络电压产生畸变,影响其他设备工工作,同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加,影响了电机的运转特性。显然,这是变频器输入电流干扰信号的主要传

SX-9000全自动介质损耗测试仪使用说明书

SX-9000全自动介质损耗测试仪使用说明书全自动介质损耗测试仪 使 用 讲 明 书

目录 1概述 (2) 2技术指标 (2) 3内部结构与工作原理 (3) 4使用和操作 (5) 5注意事项 (9) 6仪器成套性 (9) 7保管及免费修理期限 (9) 8附录1、2、3…………………………………..……...(10-12) 1.概述 SX-9000(CVT)型全自动介质损耗测试仪是在我公司生产智能化介质 损耗测量仪和变频(异频)抗干扰介质损耗测试仪之后,研制成功第五代 一种新型的测量仪,随着城乡电网改造的持续深入,更高电站越来越多, 倒相法、移相法,已不能满足现场测试需求,异频测量(变频),把50HZ 变成其它频率,能够排除干扰。但由于电子技术的限制,其变频后的频率 一样离50HZ有一定距离,其50Hz条件下的电容值cx及tgδ值是换算模拟出来的,与真实工频测试有一定的距离,专门对少数被试品,测出数据 就有明显误差,通过综合比较,现研制一种新型介质损耗测量仪,其原理 不改变频率,能得到50HZ条件下电容值cx及tgδ值,提升测量可靠性和准确性,完全抑制电场干扰,满足电场下的使用要求,SX-9000(CVT)型全自动介质损耗测试仪体积最小,重量最轻,便于携带。有灵活的扩展性, 通过接口与运算机连接,使用强大的软件附件,对仪器升级,人性化设计,

全自动操作本仪器适合500kv及以下电站有干扰现场的试验。本仪器通过 国家电力研究所及行业专家的鉴定,并获得国家高电压计量站的校准证书。 ●具有多种测量方式,可选择正/反接线、内/外标准电容器、CVT和内/外试验电压进行测量。正接线可测量高压介损。 ●测量电容式电压互感器(CVT)时,无需其它外接设备。 ●内置SF6标准电容器,tgδ<0.005%,受空气湿度阻碍小。 ●抗干扰成效好;能有效地排除强烈的电场干扰对测量的阻碍,适用 于500kv极其以下电站的强干扰现场试验。 ●高压短路和突然断电时,仪器能迅速切断高压,并发出警告信息。 ●测量重复性好,电压线性好(测量准确度不受电压阻碍) ●一体化结构,重量适中,便于携带。 ●大屏幕带背光中文液晶显示器信息提示操作,使用方便。 ●仪器自带打印机,及时储存测试数据。 ●高压电缆连接至试品,保证安全;仪器未接地报警,安全措施完备。 2.技术指标 2.1额定工作条件 2.1.1环境温度:0~40℃(当温度超出20℃±5℃时,每变化10℃仪器差不多误差的改变量不超过差不多误差限的1/2。) 2.1.2相对湿度:30%~85% 2.1.3供电电源:市电。电压:220V±22V, 频率:50±1Hz 2.2外型尺寸:a×b×h,mm:450×330×380 2.3仪重视量:不大于18kg 2.4电子电路功耗:不大于40VA 2.5测量范畴: 2.5.1介质损耗(tgδ): 0~1 辨论率0.0001 2.5.2电容量(Cx): ≤60000PF 最小辨论率0.01P F 2.5.2.1内接方式 试验电压试品电容量

介质损耗

电介质在交变电场作用下,所积累的电荷有两种分量:(1)有功功率。一种为所消耗发热的功率,又称同相分量;(2)无功功率,又称异相分量。异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。 通常用正切tanδ表示。tanδ=1/WCR(式中W为交变电场的角频率;C为介质电容;R为损耗电阻)。介电损耗角正切值是无量纲的物理量。可用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。对一般陶瓷材料,介质损耗角正切值越小越好,尤其是电容器陶瓷。仅仅只有衰减陶瓷是例外,要求具有较大的介质损耗角正切值。橡胶的介电损耗主要来自橡胶分子偶极化。在橡胶作介电材料时,介电损耗是不利的;在橡胶高频硫化时,介电损耗又是必要的,介质损耗与材料的化学组成、显微结构、工作频率、环境温度和湿度、负荷大小和作用时间等许多因素有关。 电介质损耗(dielectric losses ):电介质中在交变电场作用下转换成热能的能量。这些热会使电介质升温并可能引起热击穿,因此,在电绝缘技术中,特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合,应尽量采用介质损耗因数(即电介质损耗角正切tgδ,它是电介质损耗与该电介质无功功率之比)较低的材料。但是,电介质损耗也可用作一种电加热手段,即利用高频电场(一般为0.3~300 兆赫)对电介质损耗大的材料(如木材、纸、陶瓷等)进行加热。这种加热由于热量产生在介质内部,比外部加热的加热速度快、热效率高,且加热均匀。频率高于300兆赫时,达到微波波段,即为微波加热(家用微波炉即据此原理)。 电介质损耗按其形成机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。前两者分别与电介质的弛豫极化和共振极化过程有关。对于弛豫损耗,当交变电场的频率ω=1/τ时,介质损耗达到极大值,τ为组成电介质的极性分子和热离子的弛豫时间。对于共振损耗,当电场频率等于电介质振子固有频率(共振)时,损失能量最大。电导损耗则是由贯穿电介质的电导电流引起,属焦耳损耗,与电场频率无关。 电容介质损耗和电流电压相位角之间的关系 又称介电相位角。反映电介质在交变电场作用下,电位移与电场强度的位相差。在交变电场作用下,根据电场频率、介质种类的不同,其介电行为可能产生两种情况。对于理想介质电位移与电场强度在时间上没有相位差,此时极化强度与交变电场同相位,交流电流刚好超前电压π/2。对于实际介质而言,电位移与电场强度存在位相差。此时介质电容器交流电流超前电压的相角小于π/2。由此,介质损耗角等于π/2与介质电容器交流电流超差电压的相角之差。 介质损耗角是在交变电场下,电介质内流过的电流向量和电压向量之间的夹角(即功率向量角ф)的余角δ,简称介损角。介质损耗角(介损角)是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标。介损角的变化可反映受潮、劣化变质或绝缘中气体放电等绝缘缺陷,因此测量介损角是研究绝缘老化特征及在线监测绝缘状况的一项重要内容。 介质损耗检测的意义及其注意问题 (1)在绝缘设计时,必须注意绝缘材料的tanδ 值。若tanδ 值过大则会引起严重发热,使绝缘加速老化,甚至可能导致热击穿。而在直流电压下,tanδ 较小而可用于制造直流或脉冲电容器。

变频器抗干扰技术样本

引言: 在鼠笼式异步电动机的各种调速方式中, 变频调速传动系统占有极其重要的地位, 其具有强大的生命力。这类系统具有功率因数高、输出谐波小、起动平稳、调速范围宽等优点。由于变频器具有高效、节能和智能化的特点, 因而成为电力电子技术和交流传动的重要组成部分。变频器大多运行于恶劣的电磁环境, 且作为电力电子设备, 内部由电子元器件、计算机芯片等组成, 易受外界的一些电气干扰, 其输入侧和输出侧的电压、电流含有丰富的高次谐波, 投入运行既要防止外界干扰它, 又要防止它干扰外界, 即所谓的电磁兼容性。变频器的电磁兼容性问题解决的好坏很大程度决定了交流变频调速传动系统的可靠性。因此电磁兼容性越来越成为需要迫切关切和解决的重要技术问题。 变频调速传动系统的主要电磁干扰源及途径: 主要电磁干扰源 电磁骚扰, 称电磁干扰(EMI), 是以外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁骚扰, 以路的传导和以场的形式传播。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载, 它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用 PWM 技术, 当工作于开关模式且作高速切换时, 产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。另一方面, 电网中的谐波干扰主要经过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备, 非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变, 从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理, 电网噪声就会经过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有: ( 1) 过压、欠压、瞬时掉电 ( 2) 浪涌、跌落 ( 3) 尖峰电压脉冲 ( 4) 射频干扰其次, 共模干扰经过变频器的控制信号线也会干扰变频器的正常工作。 电磁干扰的途径 变频器能产生功率较大的谐波, 由于功率较大, 对系统其它设备干扰性较强, 其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的, 主要分传导、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声, 使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源, 经过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合, 感应出干扰电压或电流。同样, 系统内的干扰信号经过相同的途径干扰变频器的正常工作。 抗电磁干扰的措施 据电磁性的基本原理, 形成电磁干扰(EMI)须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰, 可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中, 硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的抗干扰措施, 一般从抗和防两方面入手来抑制干扰, 其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 隔离 所谓干扰的隔离, 是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来, 使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中, 一般是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰, 电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。 使所有的信号线很好地绝缘, 使其不可能漏电, 这样, 防止由于接触引入的干扰; 将不同种类的信号线隔离铺设( 在不同一电缆槽中, 或用隔板隔开) , 我们能够根据

变频器常见故障分析和预防措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 变频器常见故障分析和预防措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-8745-86 变频器常见故障分析和预防措施(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、变频器的主要故障原因及预防措施 由于使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。 1、外部的电磁感应干扰 如果变频器周围存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要,但由于受装置成本限制,在外部采取噪声抑制措施,消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三

不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置,如RC吸收器;尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线回路,须按规定进行,若线路较长,应采用合理的中继方式;变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。 2、安装环境 变频器属于电子器件装置,在其规格书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施:振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

变频器干扰的解决方法,如何解决变频器的电磁干扰

变频器干扰的解决方法,如何解决变频器的电磁干扰 变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在工业现场,变频器的干扰问题出现得比较多,且比较严重,甚至导致控制系统无法正常投入使用。比如使得PLC通讯控制变得不稳定,比如使得现场控制柜的指示灯常亮,让人误解。用户都非常苦恼因为变频器干扰带来的困扰。然而,变频器的工作原理注定其会产生强电磁干扰。 在各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题,首先要了解干扰的来源、传播方式,然后再针对这些干扰采取不同的措施。 变频器包括整流电路和逆变电路,输入的交流电经过整流电路和平波回路,转换成直流电压,再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压,PWM)。用这个PWM电压驱动电机,就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰: (1)射频辐射干扰:射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中,变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压,同样包含丰富的高频的成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。辐射干扰的特征是,当其他电子设备靠近变频器时,干扰现象变得严重。 (2)谐波干扰:整流电路会产生谐波电流,这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降,导致电压波型发生畸变,这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰(因为大部分电

高压套管的介质损耗测试

三高压套管的介质损耗测试 (一)试验目的 高压套管大量采用油纸电容型绝缘结构,这类绝缘结构具有经济实用的优点。但当绝缘中的纸纤维吸收水分后,纤维中的β氢氧根之间的相互作用变弱,导电性能增加,机械性能变差,这是造成绝缘破坏的重要原因。受潮的纸纤维中的水分,可能来自绝缘油,也可能来自绝缘中原先存在的局部受潮部分,这类设备受潮后,介质损耗因数会增加。 液体绝缘材料如变压器油,受到污染或劣化后,极性物质增加,介质损耗因数也会从清洁状态下的0.05%左右上升到0.5%以上。 除了用介质损耗因数的大小及变化趋势判断设备的绝缘状况外,电容量的变化也可以发现电容型设备的绝缘的损坏。如一个或几个电容屏发生击穿短路,电容量会明显增加。 由此可见,测量绝缘介质的介质损耗因数及电容量可以有效地发现绝缘的老化、受潮、开裂、污染等不良状况。 (二)试验接线及试验设备 1、介质损耗因数的定义 绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图如图3-1所示。 图3-1绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图众所周知,在某一确定的频率下,介质可用确定的电阻与一确定的电容并联来等效,流过介质的电流由两部分组成,I CX为电容性电流的无功分量,I RX为电阻性电流的有功分量,介质的有功损耗将引起绝缘的发热,同时介质也存在着散热,而发热、散热跟表面积等有关,为此应测试与体积相对无关的量来判断绝缘状况,为此测试有功损耗除以无功损耗的值,此比值即为介质损耗因数。 Q=U·I CX P=U·I RX

则 Q P = CX RX I I =tgδ(3-1) 从公式(3-1)可以看到图3-1中介质损耗因数即为介质损失角δ的正切值tgδ。 2 几种典型介损测试仪的原理接线图 国外从20年代即开始使用西林电桥测量tgδ,目前介损测试电桥已向全自动、高精度、良好抗干扰性能方向发展,比较经典的有三种原理即西林型电桥、电流比较型电桥及M型电桥。下面分别作简要的介绍: (1)西林电桥的原理图3-2所示 图3-2西林电桥的原理图 图中当电桥平衡时,G显示为零,此时 3 R Z x= 4 Z Z x 根据实部虚部各相等可得: tgδ=ωR4C4 C≈ R R Cn 3 4 (当tgδ<<1 时) 根据R3、C4、R4的值可计算得出tgδ、 C的值。 从原理上讲,西林电桥测介质损耗没 有误差,但由于分布电容是无所不在的, 尤其是Cn必须有良好的屏蔽,当反接法 时,必须屏蔽掉B点对地的分布电容,正 接法时,必须屏蔽掉C点与B点间的分布 电容,但由于屏蔽层的采用增加了C4、 R4及R3两端的分布电容带来了新的误 差,以R3正接法为例,R3最图3-3

介质损耗详解

1、介质损耗 什么是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。 2、介质损耗角δ 在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。简称介损角。 3、介质损耗正切值tgδ 又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。介质损耗因数的定义如下: 如果取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图: 总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成,因此: 这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲,是通过测量δ或者Φ得到介损因数。 测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。 测量介损的同时,也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此电容量也是一个重要参数。 4、功率因数cosΦ 功率因数是功率因数角Φ的余弦值,意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。功率因数的定义如下:

有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般 cosΦ

变频器谐波干扰的解决方法

变频器谐波干扰的解决方法 变频器以其节能显著,保护完善,控制性能好,使用维护方便等特点,迅速发展起来,已成为电动机调速的主潮流,怎样结合生产工艺要求正确使用变频器并使其充分发挥效益,已成为我们关注的焦点。 近年来,随着我厂变频器投用量增多,变频设备干扰引起故障也在增多,电气设备出现的谐波干扰问题主要表现有以下几方面:(1)谐波干扰导致电力系统无功功率增大,造成功率因数明显降低;(2)现场电机受到变频谐波干扰引起电机噪声与振动增大,温度升高;(3)谐波干扰造成系统电缆故障率增多,绝缘老化,引起电缆对地故障;(4)谐波干扰引起断路器工作不稳定,引起开关误动作;(5)谐波干扰对通讯电路的干扰,引起联锁电路误动作等。 一、变频器的基本原理和电路组成 变频器有主回路和辅助控制电路组成,其中主回路有整流模块、平波电容、滤波电容、逆变电路、限流电阻和接触器等元器件组成;辅助控制电路由驱动电路、保护信号检测电路、控制电路脉冲发生及信号处理电路等组成,如下为变频器逆变电路图。这种电

路特点是,电源采用三相电流全波整流,中间直流环节的储能单元采用大容量电容作为储能元件,负载的无功功率将由它来缓冲。由于大电容的作用,主电路的直流电压比较平稳。然后经过6个功率管IGBT进行信号调制,产生电动机端的电压为方波或波电流。故称为电压型变频器。现在普遍应用的都是电压型变频器。 二、变频器应用中的谐波干扰问题及危害 谈到变频器的谐波干扰问题,首先要了解干扰的来源,变频器本身就是一种谐波干扰源,变频器谐波是由交流电整流电路和直流电转换为交流过程中产生的。当电子元件IGBT工作于开关模式作高速切换时,产生大量耦合性电磁电流。 因此变频器对电气系统内其它电子、电气设备来说是一个电磁干扰源。在现实工作中,变频器产生的谐波电流从输出端经过电缆传导到电动机定子绕组上,造成电机铜损、铁损大幅增加。致使电机无功损耗增大,温度升高,严重影响电机的运转特性;另一方面变频器输入回路产生的3次谐波经过电源电缆影响到电力系统,它可在变压器内形成环流,造成变压器内部温度升高,影响变压器的使用效率;谐波干扰还会引起断路器保护电路检测产生误差,导致断路器

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