HDYZ-E氧化鋅避雷器帶電測試儀測量及補償原理

1 測量原理

本儀器采用如圖1所示的投影法計算基波及各次諧波的阻性電流。

圖中：U1 基波參考電壓

Ix1p 基波全電流峰值

Ir1p 基波阻性電流峰值 圖1 投影法

Ic1p 基波容性電流峰值

Φ 基波全電流超前基波參考電壓的角度

計算公式：Ir1p = Ix1p·CosΦ

Ic1p = Ix1p·SinΦ

氧化鋅避雷器全電流既含有氧化鋅避雷器非線性產生的高次諧波，也含有母線電壓諧波產生的高次諧波。與Irp相比Ir1p更加穩定真實；因此建議用Ir1p作為阻性電流指標，Φ和Ir1p均能直觀衡量氧化鋅避雷器的性能。

采用帶有DSP浮點處理單元的高性能、低功耗ARM處理器，運算速度更快、運算精度更高、處理數據量更大；從而可以保證測試數據計算的準確性和穩定性。

2.2 高精度采樣濾波電路及數字濾波技術，可濾除現場干擾信號。

2.3 采用浮點快速傅里葉算法，從而實現對基波、諧波電壓、電流信號的高精度分析。

2.4 采用工業級5.7寸320×240點陣單色液晶屏，顯示清晰，人機界面友好；對于一些重要的操作及參數設置，顯示其提示信息和幫助說明；屏幕頂部狀態欄可顯示各個外設工作狀態及測試狀態信息。

2.5 可同時測量三相氧化鋅避雷器的電氣參數，并可自動補償相間干擾；也可單相測量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當被測相與參考電壓相別不同時，可自動計算補償角度。

2.6 提供有線、無線測試方式，無線測試方式操作更加簡便、靈活；可大大降低現場測試人員工作強度。

2.7 特有的感應板替代PT二次電壓測量技術，使測量更安全快捷。

2.8 電壓采集器集成本地顯示（128×64點陣OLED液晶屏）及相序檢測功能，可顯示三相全電壓、電壓基波、3次、5次、7次諧波有效值、系統頻率值及三相電壓相位差；便于現場測試人員快速檢查電壓采集器與PT二次電壓輸出端子連接情況及三相電壓各項參數。

2.9 電壓采集器采用雙重全數字隔離技術，更加安全可靠。

2.10 交直流兩用：內置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應。

2.11 儀器主機和電壓采集器內置大容量可充電鋰電池，一次充電完成，可持續工作8小時。

2.12 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報警、長時間閑置提示、背光自動調節。

2.13 內置實時時鐘，可實時顯示當前時間和日期；自動記錄測試日期及時間。

2.14 測試數據存儲方式分為本機存儲和優盤存儲，本機存儲可存儲測試數據100條，并且本機存儲可轉存至優盤；優盤存儲可保存測試數據及波形圖片，測試數據為TXT格式，波形圖片為BMP格式，可直接在電腦上編輯打印。

2.15 內置熱敏打印機，可打印測試數據及已保存測試記錄；打印內容可選擇，從而可以節省打印紙的用量

相間干擾及自動補償原理

圖2 相間干擾

在現場三相同時測試一字排列的氧化鋅避雷器時，如圖2所示，由于雜散電容的存在，A、C相電流相位都要向B相偏移，一般偏移角度為2°～4°左右；這將使A相φ減小，阻性電流增大，C相φ增大，阻性電流減小甚至為負，這種現象稱相間干擾。

解決這一問題的方法是采用自動補償算法，即儀器內置的“自動邊補”功能。假設Ia、Ic無干擾時相位相差為120°，假設B相對A、C相干擾是相同的；測量出Ic超前Ia的角度Φca，A相補償Φ0a=（Φca-120°）/2，C相補償Φ0c= -（Φca -120°）/2。這種方法實際上對A、C相阻性電流進行了平均，極有可能掩蓋存在的問題。因此建議考核沒有進行自動補償的原始數據（即補償角度為0°），并考核其變化趨勢。