時間：2023-06-05 09:55:57
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電容測試儀，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】單片機，555多諧振蕩電路，LED動態顯示模塊，電容三點式振蕩
【中圖分類號】TM53【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0400-02
【基金項目】 本文為《大學生創新創業訓練計劃項目》 項目編號：0205-02010008，指導老師：趙波、郝武幫。
1、設計的背景及意義
目前，常見的高精度L、C、R電橋均采用阻抗―矢量電壓測量L、C、R參數。通常這些儀器都設置了高精度差動放大器、精密鑒相電路、高性能的濾波器、比較器、積分器、高分辨率的雙斜式A/D等一系列功能電路。因正弦信號源直接影響測量精度，所以在正弦電路中均采取了一系列穩頻、穩幅和降低失真的措施[1]。雖然這類儀器的精度較高，但整個儀器結構復雜，對元器件要求高，選配和調試困難，生產成本高，體積較大，需220VAC供電等，使其推廣受到限制。
本設計開發的這測試儀采取阻抗―相角法測量L、C、R參數。這測試儀以MCS―51單片機[2]為核心，采用過零鑒相填充計數法[3]進行測相，由程序控制定時實測正弦信號頻率，從而大大降低了儀器對正弦信號電路的要求，故不必像阻抗―矢量電壓法儀表那樣對正弦發生電路采取專門的穩壓、穩頻措施。儀器采用自行設計的低成本、高精度測相電路和正弦發生電路，并由程序控制定時實測正弦信號頻率，采用多次測量中值濾波等，既保證了儀器的精度，又降低了儀器的生產成本，適應了普通測量的需要。
新型R、L、C測試儀設計的創新點：成本低、體積小、便于攜帶、測試方便、雙電源模式。
2、系統的原理框圖
本設計中，考慮到單片機具有物美價廉、功能強、使用方便靈活、可靠性高等特點，擬采用MCS -51系列的單片機為核心來實現電阻、電容、電感測試儀的控制[4]。系統分四大部分：測量電路、控制電路、通道選擇和顯示電路。通過P1.3和P1.4向模擬開關送兩位地址信號，取得相應的振蕩頻率，然后根據所測頻率判斷是否轉換量程，或者是把數據進行處理后，得出相應的參數值。系統設計框圖如圖2-1如下所示。
框圖各部分說明如下：
1）控制部分：本設計以單片機為核心，采用AT89C52單片機，利用其管腳的特殊功能以及所具備的中斷系統，定時/計數器和LED顯示功能等。LED燈：本設計中，設置了1盞電源指示燈，采用紅色的LED以共陽極方式來連接，直觀易懂，操作也簡單。數碼管顯示：本設計中有1個74HC02、2個74LS573、1個2803驅動和6個數碼管，采用共陽極方式連接構成動態顯示部分，降低功耗。鍵盤：本設計中有Sr，Sc，SL三個按鍵，可靈活控制不同測量參數的切換，實現一鍵測量。
2）通道選擇：本設計通過單片機控制CD4052模擬開關來控制被測頻率的自動選擇。
3）測量電路：RC震蕩電路是利用555振蕩電路實現被測電阻和被測電容頻率化。電容三點式振蕩電路是利用電容三點式振蕩電路實現被測電感參數頻率化。通過51單片機的I/O口自動識別量程切換，實現自動測量。
3、電阻、電容、電感測試儀的系統硬件設計
3.1 MCS―51單片機電路的設計
在本設計中，考慮到單片機構成的應用系統有較大的可靠性，容易構成各種規模的應用系統，且應用系統有較高的軟、硬件利用系數。還具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實現。另外，本設計還需要利用單片機的定時計數器、中斷系統、串行接口等等，所以，選擇以單片機為核心進行設計具有極大的必要性。在硬件設計中，選用MCS-51系列單片機，其各個I/O口分別接有按鍵、LED燈、七位數碼管等，通過軟件進行控制[5]。
MCS-51單片機包含中央處理器、程序存儲器（ROM）、數據存儲器（RAM）、定時/計數器、并行I/O口、串行口和中斷系統等幾大單元，以及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線。
3.2 測量電阻電路的設計
由于555定時器是一種中規模集成電路，只需外接少量R、C元件，就可以構成多諧、單穩及施密特觸發器[6]。電阻的測量采用“脈沖計數法”，由555電路構成的多諧振蕩電路，通過計算振蕩輸出的頻率來計算被測電阻的大小。
555接成多諧振蕩器的形式，其振蕩周期為：
參考文獻
[1] 邱關源主編.電路[M].4版.高等教育出版社，2009
[2] 張毅剛.MCS―51單片機應用系統[M].哈爾濱工業大學出版社，1997
[3] 余孟嘗主編，清華大學電子學教研組編.數字電子技術基礎簡明教程[M].3版.高等教育出版社，2010
【關鍵詞】家電維修;多用途檢測儀;電路;工作原理
一、前言
在家電維修中，對家電進行維修的主要目的是查出已經故障或者老化的元件，從而可以對癥下藥進行維修或者更換上新件。目前在家電的領域上，電容器作為家電電路的重要組成部分，其在家電的電路上屬于不可替代品。而家電維修多用途檢測儀正是根據對家電電容器不同頻率的檢測來得出結論。其實際原理是，隨著電容器不同頻率的變化，其XL與XC也發生變化，在獲知Z（阻抗）后對家電電路進行判斷。而本文在家電維修多用途檢測儀的分析上，主要介紹了我國目前市場上常見到的賓瑞多功能家電維修測試儀。
二、賓瑞多功能家電維修測試儀的工作原理
在所有的家電電路上，電容器中的XL與Xc這兩個參數屬于定值，因此ESR值也就成為一個電容器中最為重要的參數，但是其并不能作為一個電容器老化程度衡量的唯一標準。在電容的通交能力上，從物理理論來看，其容抗與容量屬于反比例關系，也就是容量越小，容抗越大;但是，在電容器中XL參數是真實存在的，其與容量、頻率是成正比例關系的。因此BR886測試儀測試 10UF-1000UF的電容時，從我國電力的實際情況出發，一般是調用到160HZ的頻率。而160HZ對家電電路上的濾波電容進行檢測屬于最好的，如果低于這個頻率，效果將大打折扣。0.1UF-10UF的電容用16KHZ頻率，比如日常所見到的電視機，其行頻一般處于16KHZ上下，而電磁爐則在25KHZ上下，因此說運用這兩個頻率進行家電維修檢測是最適合的。
三、賓瑞多功能家電維修測試儀的功能分析
本測試儀在設計上，主要面向家電現場維修工作，具有體積較小、重量較輕以及多功能組合的優勢。填補我國在家電維修領域，維修人員工具空白的歷史。其集家用電器多功能維修、液晶電視與顯示器以及音響等為一體的測試儀表，在工作上其面向較廣，我國目前所有存在的家電電器在維修工作上，一般都可以利用其進行檢測。例如在電視機、顯示器的行回掃變壓器以及電容ESR性能測試等方面都可以發揮功用。另外，本儀表在設計上，出于操作安全的保證，具有雙重的保護電路。一旦電流出現超出第一警戒值的現象時，其會對程序進行自動的中斷工作與復位，而電流出現超出第二警戒值時，則會自動地切斷總電源。
與之前家電維修工作中所運用到的萬用表、示波器相比，賓瑞多功能家電維修測試儀在高壓包匝間短路、電源開關變壓器匝間短路、高壓包的聚焦電位器和亮度電位器的阻值和高壓條上的升壓變壓器上可以進行測量。
另外，本儀表在設計工作上，集中了我國家電維修工作三十多年來的經驗與技術，主要是面對家電現場維修人員的工作需求，而在功能的轉換上，其與普通萬用表相比又有鮮明的特點，在轉檔位與量程上并不是機械旋鈕，因此也就降低了由于開關接觸不良而引起的其它問題。下圖1是我國目前在市場上與家電維修工作上常見到的賓瑞多功能家電維修測試儀，如圖1所示。
圖1 賓瑞多功能家電維修測試儀
四、賓瑞多功能家電維修測試儀的使用注意事項
1.“高頻變壓器”、“高清高壓包”以及“普通高壓包”，在設計上屬于保護儀表的功能，而這三個按鍵在1秒鐘之內只能按1次。
2.本儀表在測量工作上，如果不是利用“耐壓”插座或者“COM”公共地兩插座對電視機的加速極電壓進行測量，在一般情況下不能直接對其它交流與直流電壓進行測量。另外交流與直流電壓也不能直接接入到任何插座上，避免損壞儀表。
3.“耐壓” 插座在測量時不能出現人體直接接觸所測試線的金屬部分與測耐壓過后的電容部分，同時也不能直接用手接觸電容的2個引腳，防止觸電。而對電路進行裝回前一般要先放電，在使用前先對被測元件進行連接，再開始測試。
4.在對電路板上的電容、高壓包以及電源開關變壓器進行測量時，首先要保證電路處于斷電，而電容也不能帶電，避免儀表出現損壞。
5.在對直流電流進行測量工作時，若電壓>60V，要人體防止觸電。
6.在對行、場脈沖輸入功能使用時，一定做好熱底板的保護工作，避免觸電與儀表損壞現象的出現。
7.不是專業人員，不能對儀表進行隨意的拆裝，因此在本儀表的電路板上存在有高壓電。
8.不能亂用其它適配器，避免損壞儀表。
五、結論
對于現場家電的維修人員來說，與專業廠家或者大型維修店相比，擁有一臺家電維修多用途檢測儀將可以良好的解決電路判斷所帶來的困惑。而本文所介紹的產品主要以市場上已經存在的產品為主，但其在功能上并不完善，因此希望相關人員可以加大研發力度，促進我國加大維修工作的發展。
參考文獻
【關鍵詞】500 kV 變壓器;tanδ 及電容量;分析判定
引言
隨著電力工業的飛速發展，我國500kV超高壓電網的逐步形成， 500kV主變壓器成為城市電網中的重要樞紐，起著承上啟下的關鍵性的作用。而主變套管在變壓器裝置中起著引線的作用，能夠保持變壓器設備處于正常的運行狀態。為提高電網的供電可靠性，縮短停電時間，我們對500kV主變套管進行預防性試驗，通過測量主變套管介損tgδ的試驗方法，能快速、準確發現500kV 變壓器套管的絕緣缺陷，例如整體受潮、整體劣化、小體積試品的局部缺陷，從而及時作出缺陷診斷，盡可能消除一切影響設備運行的不穩定因素。
1.500kV主變壓器的出廠參數、結構原理舉例介紹
以某1000MW超臨界機組配備的500kV等級的主變壓器為例做介紹，主變壓器是由三個單相變壓器組合而成，型號為DFP―380000/500，低壓側為接法，利用大離相母線連接而成，高壓側為Y接法，其中性點利用軟導線直接接地，各單相變壓器均為油浸式，強迫油導向循環風冷升壓變壓器。主變額定變比為525±2×2.5%/27kV，接線組別為YNd11。中性點接地方式為直接接地。短路阻抗為20%。主變壓器配備有智能式高壓套管和變壓器油故障在線監測裝置，500kV主變套管主要為電容型套管，法蘭上的接地小套管與電容芯子相互連接，在變壓器運行過程中發揮檢修、試驗等功能，如介損檢測、絕緣檢測等。
2.介損測試儀的原理舉例介紹
以選用山東泛華生產的AI6000E型介損測試儀為例，儀器為一體化結構，內置介損電橋、變頻電源、試驗變壓器和標準電容等，可用于現場抗干擾測量或試驗室精密介損測量。儀器所有量程輸入電阻低于2Ω，能夠消除測量電纜附加電容的影響。AI6000E介損測試儀通過串聯諧振電源和具有頻率跟蹤功能的電橋相互配合，可以顯著有效的排除工頻電磁場對介損測量試驗的干擾，并能滿足500kV及以下的電容式電壓互感器的測試要求。
3.主變套管tanδ及電容量測試現場應用
3.1 溫濕度要求
測試主變套管絕緣的介損值時，要求試驗環境溫度不低于5℃，濕度不大于80%。測量時應記錄環境溫度及變壓器頂層油溫，若空氣濕度過大，會使介損測量值異常增大（或減小甚至為負）且不穩定，必要時可加屏蔽環，改變了試品電場分布。
3.2 減少測量誤差
試驗數據的準確性直接影響到后期的結果分析，因此控制誤差是整個測量過程中需要重點注意的問題。被試品絕緣表面臟污、受潮，在試驗電壓下會產生表面泄漏電流，將會影響tgδ和Cx測量結果。為減小誤差，試驗前必須要把主變的各側大瓷套管、小套管進行清抹處理。在有強電場干擾的現場下，必須采取屏蔽措施，把電磁場干擾控制在有效范圍內，減少介損試驗誤差，提高試驗數據的準確性。影響介損測試的外部因素還有被試設備和儀器的接地不良、測試線與被試設備的連接點接觸不好。因而需要注意接測試線時接觸面要清潔接觸良好，否則接觸點放電會引起數據嚴重波動。接地不良也會引起儀器保護或數據嚴重波動，應刮凈接地點上的油漆和銹蝕，務必保證0電阻接地。
3.3 準確讀數的試驗方法
為更好地綜合套管的絕緣水平來對介損及電容值進行結果分析，測量主變套管tanδ及電容量前需測量套管末屏對地的絕緣電阻，當測得小于1000MΩ時，應測量末屏對地tanδ。測量時選擇合適位置將介損儀平穩放置，儀器離被試設備3-5米，將儀器接地端可靠接地。以主變500kV側A相中性點電容型套管為例，按儀器使用說明書中對套管不同部位測試來布置試驗結線。在套管介損測量時，要保證被測繞組兩端短接，而非被試繞組則必須短路接地或屏蔽，這種接地方式可防止因繞組電感與電容的串聯后引起電壓與電流相角差的改變，減小試驗誤差。
如圖1所示，圖1中左邊，采用高壓輸出的正接法接線方式，以高壓線芯線作加壓線接套管的高壓端屏蔽極，信號線接中性點套管的末屏，測量主變套管中性點的tanδ及電容量。圖1的右邊通過采用反接線低壓屏蔽法測量套管末屏的tanδ及電容量，能有效地避免干擾源造成的不利影響，而且試驗數據更為準確。需要試驗人員特別注意的是高壓插座與高壓線有危險電壓，絕對禁止觸碰高壓插座、電纜、夾子和被試套管的帶電部位。高壓引線長度應合適，防止高壓線與信號測量線互相纏繞;注意高壓測試線與非被試繞組或接地部位距離過近會影響測試結果，保證預留高壓引線的走向以及與被試設備連接的角度滿足安全距離要求。
圖2 使用正接法時的介損測試儀操作方法
接線完畢，開始啟動儀器測量主變中性點套管的tanδ及電容量，如圖2右下方所示，在AI6000E型介損測試儀的顯示屏中按“”“”鍵選擇試驗電壓10kV，試驗接線方式為正接法。開始加壓，讀取并記錄測量結果。記錄測量數據后停止測量，按“復位”鍵，使設備的界面退回到預備模式，先按電壓輸出鍵，后按電源鍵，斷開介損儀電源，將被試品短路放電并接地，注意確保試品已徹底放電，防止設備、人身傷害等安全風險。
必要時需測量主變中性點套管末屏的tanδ及電容量，拆除套管末屏引線前，應通過圖形或影像工具記錄初始狀態，如圖3所示，介損儀顯示屏中選擇試驗電壓2kV，按不同的試驗方式選擇模式，按儀器的按鍵功能：“”“”鍵選擇反接屏蔽法――反接線加“M”，“啟/停”鍵用于確認，讀取并記錄測量結果。試驗結束后用專用工具恢復變壓器的引線，應對照初始狀態記錄將套管末屏接地，必要時使用萬用表檢查連接是否可靠。
圖3 使用反接屏蔽法時的介損測試儀操作方法
表1 500kV主變的各相套管的tanδ及電容量測量數據
位置 銘牌電容 Cx（pF） tgδ（%） 末屏絕緣電阻 （MΩ）
A相 高壓套管 332.3 328.9 0.289 10000
中壓套管 364.1 366.8 0.257 10000
高中壓中性點
套管 323.2 322.2 0.193 10000
低壓1套管 677.6 680.9 0.179 10000
低壓2 套管 677.2 680.3 0.187 10000
4.試驗數據案例分析判斷結果
試驗完畢，要檢查試驗結果，各項試驗項目、數據是否齊全，檢測電容套管的受潮狀況，套管主絕緣、末屏對地的絕緣電阻等數據記錄是否符合規程，綜合考慮這些因素再對試驗結果進行分析判斷，并總結試驗中需要注意的相關事項，為后期的試驗積累經驗。按照南方電網公司企業標準Q/CSG114002-2011《電力設備預防性試驗規程》對于500kV主變套管的介損值及電容量規定及要求：（1）對電容型套管：應不大于下表中數值：油紙、氣體、干式：1，膠紙：1.5;（2）對非電容型套管：20℃時的tanδ（%）值應不大于下表中數值，充油：1.5，充膠：1.5，膠紙：2.0;（3）電容型套管的電容值與出廠值或上一次試驗值的差別超出±5%時，應查明原因;（4）當電容型套管末屏對地絕緣電阻小于1000MΩ時，應測量末屏對地tanδ，其值不大于2%。綜上所述，表1為500kV主變的A相套管的tanδ及電容量試驗結果中的三相各電壓等級的電容型套管的末屏對地絕緣電阻均沒超標，電容差也均在±5%以內。溫度變化也會影響套管介損試驗結果，電容套管的主絕緣主要由油紙絕緣構成，絕緣套管的介損值處于油溫-40℃～+60℃范圍不會出現變化，盡量在油溫低于50℃時測量，或運用公式折算到20℃時的tanδ（%）值，式中tanδ1、tanδ2分別為溫度t1、t2時的tanδ值。結論是介損值結果合格，主變A相套管各項測試數據處于正常范圍，由此判斷套管內部沒有發生受潮、老化等現象。為準確地判斷被試品是否有受潮現象，試驗人員應注重運用各項參數指標和鄰相橫向、和歷史數據縱向對比判斷，必要時采用不同儀器、方法作對比分析，才能判斷出準確的試驗結果。
5.總結
變壓器套管介損過大，不僅會破壞了原有的線路結構，也會造成線路內電流負荷大小不一，極易造成各種線路故障，引發事故。因此對變壓器套管介損試驗深入研究分析是很有必要的，特別對于高壓電容式絕緣結構的試品的電容量變化，常會引起二次電壓的變化，這就更需要試驗人員運用預試技術判斷套管介損情況，監測其絕緣介質損耗因數和電容量的相對變化，綜合分析做好各項數據的記錄處理，更有效地發現缺陷。
此外，本次研究發現若套管的密封性能出現損壞，則容易引起滲水、受潮，水分侵蝕電容芯子破壞原有的絕緣性能;常接地結構套管末屏彈簧發生受潮老化，末屏不能可靠接地也會發生局部放電等現象，這些都會給變壓器的運行帶來嚴重的安全隱患，因而值得引起試驗人員高度重視和力爭及時發現處理的問題。
參考文獻
現在的問題是:LED路燈必然具有長壽命嗎?的確,在我國近年來大量的半導體照明工程實踐中,存在不少LED路燈“短命”的現象。譬如,用了不到3個月,路燈就不亮了;有些工程用了僅1個月,路燈就出現故障;極端點的個別案例中,在驗收時就有路燈不亮!上述種種“短命”現象,既給工程承包商和路燈廠商造成經濟損失、商譽損失,也打擊了消費者的信心,同時政府主管部門推廣LED路燈亦承受了較大的壓力。
面對上述消極情況,大家越來越關注這樣一個命題:如何將LED理論上的較長壽命轉化成為現實使用中的長壽命?一個簡明的邏輯是,如果一盞LED路燈在很長時間內不出現問題就可視為具有長壽命。換言之,探討LED路燈可能出現問題的主要因素并加以解決,具有很強的現實意義,對廣大路燈廠商而言尤其如此。
依據大量的實證調查數據,LED路燈出現質量問題的因素較多,有材料問題;有制造問題;有電網電壓問題,有使用環境問題等等,但最主要的因素是:LED驅動電源的質量問題!70%的故障路燈均由此因素導致。
那么,決定LED驅動電源質量好壞(壽命長短)的因素又是什么呢?可歸納為驅動電源所使用的電容器件及電源內部溫度,可用“電容溫度”來表達。
電容溫度=電容溫升+電源溫升+燈具溫升+環境溫升。具體分析如下:
電容溫升:取決于電路設計和電容品質,通常大于5度;
電源溫升:取決于散熱設計及效率,通常大于30度;
燈具溫升:取決于散熱設計及空間大小,通常大于20度;
環境溫升:視應用地域氣候而定,在中國,一般為-35度至+40度。
世界著名電容品牌的電容溫度區間通常為-40度至+105度,但在不同的溫度區間下,電容壽命保證值是不同的,假定設計時電容紋波電流負載值最大使用到85%,則:
電容溫度為65度時的壽命能保證5-8萬小時;
電容溫度為75度時的壽命只能保證約4萬小時;
電容溫度為85度時的壽命只能保證約2萬小時;
電容溫度為95度時的壽命只能保證約1萬小時;
電容溫度為100度以上時的壽命只能保證約4000小時。
依上所述,控制電容溫度至關重要。除了環境溫升屬于客觀自然因素外,誰在電容溫升、電源溫升方面控制得好,并且在燈具溫升控制方面與燈具廠商聯動較好,誰就在LED驅動電源領域立于不敗。
茂碩電源出品的LED智能驅動電源系列產品長期雄霸市場份額龍頭地位,自然有其獨到的品質保障手段,簡述如下:
――采用世界頂級品牌電子元器件。茂碩電源采購的電子元器件100%是世界一流品牌,尤其是電容,采用的是日本原裝品牌,壽命保證1萬小時以上。
――一流研發團隊的軍工專利設計。茂碩LED智能驅動電源效率高,損耗小,電源內部溫升僅為30-50度,工作壽命長達5萬小時以上。
由于LED照明目前還未大規模普及應用,尚處于試點工程階段,對LED驅動電源的需求批量相對較小,并且尚無統一的國家標準,許多電源廠家的設計質量低下,從源頭上就注定了其出品電源的“短命”,即使在應用條件良好的環境中,一般電源廠家的電源壽命亦達不到1萬小時;如果在夏天40度環境溫度下,有許多廠家的電源壽命超不過4000小時。
--作為LED智能驅動電源解決方案的提供商,能在事前為燈具廠商提供最佳的驅動解決方案,幫助燈具廠家攻克電源與燈具配套的難題,進而保障了燈具的質量。
目前的現實是,許多燈具廠家一般在完成LED基板及結構設計后,才去考慮電源的問題,忽略了電源沖擊對芯片的影響,為燈具的光衰減留下隱患。而對于許多中小電源廠商而言,它們不可能有實力為每批數量不大的燈具專門開發不同的電源。這就造成了燈具廠商找不到技術指標和尺寸大小均合適的電源的普遍現象。茂碩電源長期致力于和廣大燈具客戶的互動,針對客戶的不同要求,提供切合實際的應用方案,進而保障了燈具品質,贏得廣大燈具客戶的信賴。
關于深圳茂碩電源
深圳茂碩電源科技股份有限公司位于美麗的中國深圳西麗湖畔――中國深圳市南山區西麗鎮茂碩科技園。公司經過十多年的快速發展,已成為集產品研發、制造、銷售及服務于一體的電源高新技術企業。
【關鍵詞】Link 維修故障 排除方法
法國Sercel公司生產的408UL是新一代的高容量有線采集系統。由于其可靠而強大的數據采集能力、網絡化的連接方式和輕便、靈活的野外作業方案，廣泛應用于石油地震勘探領域。我公司已配置了3萬余道408UL外設，已使用將近10年，生產效率顯著。
作為外設的專業維修人員，感受最明顯的就是Link的故障率很高。雖然配備有測試儀TMS408，但它只有對采集站參數的測試功能，測不到Link的故障點。由于Sercel公司保護知識產權，不提供任何書面技術資料和電路圖紙，給我們的維修帶來了很大困難，有時只能憑借主觀臆測式的笨辦法進行反復試驗來排除故障。
我們使用的Link是以四個采集道組合的類型，即每根Link是有四個FDU和三根55米、兩根27.5米長的數傳電纜組成。下面就本人維修408ULLink將近十年的實踐經驗，將其一些常見故障的排除方法歸納總結以供大家分享。
（1）在測試儀的低端能看到4個站，高端一個站也沒有看到
首先懷疑是連接到高端的尾段有問題。或斷、或插頭有問題。
其次連接到高端的首個FDU有單向故障。
（2）在測試儀的低端只能看到3個FDU，高端只能看到1個FDU
首先判斷是第“3”個站與第“4”個站間的中段有可能是斷線。
其次可能是第“3”個站、亦或第“4”個站有單向故障。
（3）在測試儀的低端只能看到2（1 、0）個FDU，高端只能看到2（3、4）個FDU的情況，可參照上述的兩個方案解決。
（4）在測試儀的高低端都看不到FDU
首先懷疑兩個尾段同時出現斷線。
其次就是Link短路。即此線中的某一根中（尾）段短路了，也可能是四個FDU中的某一個短路了。分別依次地斷開Link就能判別出是站或電纜短路。注意：有時會出現雙短路或多重短路現象。
（5）在采集排列上表現為黃線的Link
這樣的Link在采集過程中極易發生采集中斷，因采集時間不夠而導致廢炮，它的隱患最大。這種故障也稱為CRC故障，是傳輸故障。可能是電纜或FDU的傳輸性能出了問題。
第一步：在用LOOK功能時，觀察采集站上的工作燈。如果發現某個工作燈出現閃爍現象，那么此站必有問題。
第二步：工作燈不閃爍。但在“FDU transmission test”時，有誤碼率現象。這多是電纜線的過度勞損而導致。首先確認4個采集站處于良好的工作狀態。之后用手捋線，以一個采集站為一段，平鋪放好，不要有相互重疊。再運行“FDU transmission test”測試，同時逐個敲打采集站和電纜，若發現誤碼率增加，很有可能就是那個被敲打到的單位了。
實踐表明，傳輸故障多是電纜線造成的，或被壓變形，或是接觸原因，少有FDU的原因。
注意：為盡可能地減少黃線的出現，建議你在有更換FDU的情況，務必重新寫一下線類型（“FDU Diagnestics”下的“Check Link Assembly Type”框），且傳輸測試要運行到五分鐘左右。
電纜線的故障相對容易處理，最頭疼的是FDU故障的修復。
FDU的英文全稱為Field Digitizer Unit。它是全硬塑殼，每只僅415g。FDU接受來自交叉站和電源站的指令，保持與其它FDU、交叉站、電源站的通訊；接收來自檢波器的地震信號，對其進行信號整形、數字化處理并與電源站信號諧同；每道的信號將與其FDU獨有的EEPROM存儲器身份碼同步實時傳輸回電源站直至儀器單元。
FDU板是由八層電路板復合壓制而成。常見故障及排除方法如下：
（1）開路 在TMS408上高低端都看不到站。
①這種狀況通常考慮接口。檢查FDU接口器件P1、P2是否斷腳和松動。
②主電源變壓器T5。用萬用表量檢查T5的主級和次級腳間阻值。
③線圈T1-T4 四個全部壞了。
④電感L1-L3 晶振Y1、Y2
注意：線圈T1-T5有方向，不能隨意焊接。晶振需兩個一起換。
（2）短路 在TMS408上表現為高低端都看不到，加上它后，整個Link上的其它FDU就會一個也看成不到。應該是電源部分的次級故障，主要檢查電容和二極管。用萬用表量電容C68、C80兩端，通常表現為短路或開路，則C68或C80失效（C68、C80為并聯）。若是換了C68、C80后，FDU仍是短路狀態，再量D15阻值，若顯示有上百歐的阻值，則D15失效了。
極為偶然的，可能有與C67、C81有關。
注意：D15有方向，C68 C80同時換。
（3）單向 高低端的接口故障和單線路的次級供電問題
①接口P1或是P2壞了。
②線圈T1/T3組對或是T2/T4組對中有一只壞了。檢查無誤仍是單向，則檢查處于交叉位的線圈T3-T4間或T1-T2間，外側的中間腳是否是直通狀態，不是的話，就用細導線聯接上即可。
注意：T1/T3組對或是T2/T4組對，應該成組對地換。
（4）參數 主要檢查電容、變壓器
①增益相位電容C49 C74
②傾斜電容C51 C52
③共模、校準、外部項目電容C61 C62
④畸變 線圈T5 電容C43-C46
⑤傳輸（CRC） 線圈T1-T4 晶振Y1、
Y2
⑥外部噪音C51 C52 地線
⑦漏電板子有潮氣或有污物需清理
注意事項：若FDU板受潮，不能上電，以防擊壞電路；修理前要使板子保持清潔狀態，焊接時要注意防止靜電損壞電路板。
系統結構
本系統設計所要完成的主要功能是電阻電容的在線測試與顯示,總體設計思想為:將電阻電容的參數值轉換成與之成正比關系變化的電壓輸出,經A/D轉換,然后送單片機進行數據處理,最后顯示。硬件電路主要由以下幾個模塊組成Cx/V0轉換電路、Rx/V0轉換電路,信號發生電路、濾波電路、Av/Dv轉換電路、A/D轉換及單片機接口電路、量程自動轉換電路,LCD接口電路。各個模塊關系及系統總體框圖如圖l所示。
系統硬件設計
Rx/V0轉換電路
Rx/v0轉換的原理圖如圖2所示,圖中Rx為待測電阻,R1和R2為Rx兩端旁路的等效電阻,VREE為基準電壓,R1～R3為基準電阻。由開關K來選擇不同的量程。現以K1閉合為例:由圖可得:
VREF/RR1=-V0/Rx,即V0=-Rx/當K2閉合時:
Cx/V0轉換電路
Cx/V0轉換的原理圖如圖3所示:核心部分C/Vo轉換器采用簡單有源Rc電路,該方法的被測電容C,與激勵源頻率無關,且Cx/V0轉換電路的輸出電壓V0與被測電容Cv為線性關系。該原理構成的電容測試不僅可用于在線電
DC轉換器,可以計算各種復雜波形的真有效值。采用了峰值系數補償,在測量峰值系數高達10的信號時附加誤差僅為1%。頻帶寬度在2V輸入時可達8MHz。在實際應用中唯一的外部調整元件為絕對值平方的平均電容CAV、其影響到求平均值時間、低頻精度、輸出波紋水平及輸出穩定時間。使用前需利用外部調整元件來減小有源整流器的非線性誤差.電路圖如圖6所示。
A/D轉換及單片機接口電路設計
本系統采用的ADC0809是一種8路模擬輸入逐次逼近型A/D轉換器,由于價格適中,與單片機的接口、軟件操作均比較簡單,目前在8位單片機系統中有著廣泛的使用。ADC0809由8路模擬開關。地址鎖存與譯碼器,8位A/D轉換器和三態輸出鎖存緩沖器組成。ADC0809與單片機的接口電路由于接口簡單。在此不再占用篇幅。
量程自動轉換電路設計
在實際應用中,由于模擬開關本身存在一定的壓降,所以實際應用起來較難,所以在這里電路中必須進行一定的補償,采用繼電器作為開關,以控制進行量程轉換。電路原理圖如圖7所示。
LCD接口電路設計
作為測試儀器,顯示是不可或缺的。在本設計中,采用EDMl602模塊以實現單位的LCD顯示。模塊的內部結構主要由LCD顯示屏(LCDPANEL),控制器、列驅動器和偏壓產生電路組成。EDMl602與單片機的接口電路如圖8所示。
系統的軟件設計
該在線測試系統的軟件主程序流程如圖9所示。
【關鍵詞】帶電測試;介質損耗;電容型設備
1.引言
電容型設備的帶電測試有著諸多優點：其試驗電壓高，更有利用發現缺陷;測試時不需停電，可隨時對懷疑存在隱患的設備進追蹤與復測等。故這種測試方法已經越來越廣泛地被應用于絕緣監督當中。本文在簡要介紹其測試原理的基礎上，輔以我公司的實際案例，介紹了如何更好地利用帶電測試技術來確保電力設備的絕緣安全。
2.測量方法原理
目前所應用的電容型設備帶電測試技術中，按其測試原理可大體分為絕對測量和間接測量兩種方法。
2.1 絕對測量
測量原理為：取施加于被試品的對地電壓?為參考相量（于PT二次側取得），以通過被試品主絕緣的全電流jL被測信號，測量出兩向量之間的夾角φ，則介損角δ=π/2-φ，由此得出tanδ，如圖1如示。圖中，Rx與Cx分別為被試品等效電阻與電容，?為施加于被試品的電壓，C為測試裝置的分壓電容，?1為測裝置所取的測試信號。
圖1 基于電容分壓的絕對測量原理圖
本測試方法所測得的電容量比較穩定，但所測得的介損值存在著誤差，其誤差來源一是由分壓電容C所造成，將C串入至測試回路中，會減少回路的電容量，從而給測試結果帶來一定的誤差。由圖1（b）的相量圖可以看出，本方法的實測值為tanq，但tanδ才是被試品的介損真值，通過推算我們可以得知tanq與tanδ之間存在著以下關系：
即當分壓電容C遠大于被試品等效電容Cx時，則tanq?tanδ成立，誤差可以忽略;誤差來源二是所取基準向量?需要從PT二次側取得，容易受到PT本身的誤差和二次負載的影響，例如0.5級PT角差可達±20’而tan20'等于0.58，該值遠超出了介損可忽略的范圍，故此法測量介損值不夠準確[1]。
2.2 相對測量
相對測量也稱為“同相比較法”，具體方法如圖2所示：首先選取一臺tanδ值比較穩定的設備作為“參考設備”，將流過該設備絕緣的jL作為參考相量，再抽取該系統中的同相某臺設備作為被試品。圖2（a）中，?為系統電壓;Rx1與Rx2，Cx1與Cx2分別為試品1與試品2的等效電阻與等效電容;C1與C2為測試裝置上的分壓電容;?1和?2分別為從兩個分壓電容上測得的電壓，jL1與jL2為通過試品絕緣的泄漏電流，兩者之間的夾角為是θ;該夾角可以通過比較?1和?2的夾角而獲得[2]。
本方法實際測量到的不是被試品的tanδ2，而是tanq，但當Cx1<<C1，Cx2<<C2時，q?δ1-δ2，通過式（1）可以得知：tanq與tanδ1和tanδ2之間存在著以下函數關系：
tanq?tan（δ1-δ2）=
在設備絕緣正常時，參考設備與被試設備的tanδ值都很小，故tanδ1?tanδ2<<1，tanq?tanδ1-tanδ2，且tanq應該是一個很小的值，但當其中某一臺設備絕緣有缺陷時，該臺設備的tanδ明顯增大，從而將導致tanq的明顯變化。
相對測量原理的提出，是考慮到被試設備與參考設備的絕緣結構相似，處于同一運行電壓下，且運行環境（溫度、濕度）相同，所以受各種干擾的影響也相近，其相對值的穩定性可以顯著提高。此外，采用相對比較的方法不需要從PT二次側提取基準電壓，從而避免了PT誤差的影響。
圖2 相對測量法原理
（1）
3.保定地區CT帶電測試的實例應用與分析
我公司開展電容型設備帶電測試已有十余年經驗，通過該項技術先后共發現十幾起設備缺陷，由于發現及時并迅速采取了有效措施，成功將這些可能的設備事故防患于未然，現將一次因設備受潮而引發的絕緣缺陷的帶電測試發現與判斷經過介紹如下。
我公司所采取的測試原理是上述介紹的相對測試法，2009年7月21日，我試驗班組在對220kV蠡縣變電站進行電容型CT帶電測試介損及電容量時發現：以該變電站的211間隔CT為基準單元測設其它間隔時，所有被試間隔的A相數據普遍較大，測試數據如表1所示。
由于所有被試間隔的同一相CT同時發生絕緣缺陷的機率很低，遂懷疑為本次測試的基準單元，也就是211間隔CT的A相有異常。為確認上述懷疑，試驗人員再分別以其他間隔為基準，對211CT進行了測試，測試數據如表2所示。
對表2所列數據進行橫向比較可以發現，以其他間隔為基準單元對211間隔進行測試時，其A、B、C三相CT的電容量均在正常范圍以內，但211間隔A相CT的介損值已經偏大，且A、B、C三相介損數據不平衡。綜上所述，可以初步判斷為211間隔A相CT發生絕緣缺陷。
表1 以211CT為基準單元測試其他間隔的介損及電容量數據
被試間隔 試驗數據
A B C
242 -0.86%/847pF -0.22%/857pF -0.08%/870pF
246 -0.88%/854pF -0.27%/866pF -0.05%/879pF
201 -0.91%/865pF -0.22%/849pF -0.05%/846pF
247 -0.86%/745pF -0.25%/734pF -0.10%/762pF
212 -0.83%/870pF -0.22%/878pF -0.10%/847pF
表2 以其它間隔為基準單元測試211CT介損及電容量
基準
單元 試驗數據
A B C
246 0.70%/773pF 0.19%/785pF -0.10%/753pF
247 0.68%/795pF 0.14%/806pF -0.05%/775pF
201 0.78%/790pF 0.12%/801pF -0.13%/770pF
通過帶電測試對該支CT進行了缺陷判斷后，又對其進行了油色譜分析，結果顯示其總烴超標，氫氣嚴重超標，出現乙炔且略微超標，用三比值法進行分析，編碼為110。判斷為設備絕緣受潮，發熱量增加，熱量聚集導致絕緣劣化，進而發生局部放電。由此驗證了該項帶電測試技術的有效與試驗人員的正確應用，并及早杜絕了一起設備絕緣事故的發生。
4.結論
帶電測試技術不受設備是否停電的約束，只要天氣允許便可隨時進行，對于常規的停電預防性試驗有其自身的不足，例如：因生產的需要和復雜的運行方式而使得計劃性停電次數的減少;試驗電壓較運行電壓太低一般不超過10kV;試驗時間過于集中而使試驗任務過重等。這種情況下，帶電測試數據對于設備絕緣狀況的判斷將起著越來越重要的作用。帶電測試時要注意兩點，一是要在天氣環境允許時進行，雷雨天氣禁止測試;二是在從設備的末屏引出線接入測試信號時一定要嚴格按操作規程進行，務必要在已經將測試儀器可靠接地并接好測試信號線以后，再將被試品末屏盒的接地刀閘與連片打開，任何時候都嚴禁將盒中的保護間隙取下，以防測試儀器不慎失地時，被試品同時失地而對人員或設備制成傷害。
參考文獻
[1]付煒平.電容型設備絕緣的現場帶電檢測[J].高電壓技術，2006，32（1）：111.
【關鍵字】電動機；絕緣電阻；絕緣材料；環境因素；測量
引言
測量電機的絕緣電阻是檢測電機絕緣性能最常用、最簡便且比較有效的方法。如果測量中所使用的方法不當，測得結果將無法成為評估電機絕緣性能并確定其能否安全運行的判斷依據。下面針對電機絕緣測量中的五種誤區，進行分析討論。
誤區一：萬用表測量低壓電機絕緣電阻。
從表1可知，萬用表歐姆檔雖然是測量電阻，但其表內的工作電壓相當低，如FM500型萬用表的低電阻檔1.5V，高阻擋為9V；MASTECH MY68數字萬用表工作電壓為9V。顯然，如此低的電壓（萬用表表筆上的測試電壓比工作電壓更低）用于低壓電機絕緣電阻的測量，根本無法正確反映其在額定工作電壓或更高電壓條件下的絕緣電阻，所以用萬用表或直流低壓電橋所測的值根本不是低壓電機的絕緣阻值。因此，測量低壓電機絕緣阻值只能用絕緣電阻表。
誤區二：絕緣測試儀檢查低壓電機短路情況。
絕緣的好壞與是否短路是兩個不同的概念，電機的絕緣水平差并不代表電機內部繞組發生了短路情況，而短路則表示絕緣損壞或電機繞組或其他部件對電路短接的故障。當使用手搖式兆歐表測量繞組的絕緣電阻時，若出現了“0MΩ”時，并不意味這電機繞組或其內部已發生接地或短路，因為從0MΩ起始刻度的絕緣表就很難辨認100kΩ以下的數值。即便使用FLUKE 1508絕緣測試功能，在其測量范圍（0.01MΩ～10GΩ）內，也無法辨認10kΩ以下的數值。判斷電機絕緣的優劣應當用絕緣測試儀測量，判斷電機繞組是否短路應用帶有歐姆檔的絕緣電阻測試儀或萬用表歐姆檔測量。
誤區三：忽略影響絕緣電阻的因素。
在進行絕緣電阻測試時，絕緣材料的狀況、環境相對濕度、溫度等會對測量結果產生重大影響。
1）絕緣材料的老化與擊穿。我廠絕大多數低壓電機的絕緣等級為F，該絕緣材料系統采用熱固性環氧或聚酯粘合形成，在長期的氧化、聚合、分解、揮發等化學過程作用下，造成絕緣彈性喪失、變脆、吸潮性能增加、電導增大等，導致絕緣性能下降。絕緣材料的擊穿可分為熱擊穿和純電擊穿兩種情況，熱擊穿是絕緣材料所加的電壓與材料發熱使絕緣性能變劣所引起的。純電擊穿是在電場力作用下，造成絕緣材料結構直接破壞引起的。
2）潮濕的影響。不考慮繞組表面是否污穢的情況下，繞組絕緣對環境的相對濕度是很敏感的，只要相對濕度足夠大，如多雨天或長時間的雨雪天氣，絕緣表面就會形成潮氣膜，使表面絕緣電阻變小，由公式（3）可知，絕緣電阻將降低。若繞組表面被污染或有絕緣裂縫存在，當相對濕度足夠大，污染物中的電導性物質和吸水性物質會使繞組絕緣的電導性和吸潮性能大大增加，導致絕緣電阻大幅降低。
3）溫度的影響。一般情況下，對于給定系統在任意時間點的絕緣電阻，隨繞組溫度呈指數規律相反變化，由于溫度提高提供了熱能，使額外的離子獲得釋放，在電場作用下，做定向移動的離子數量及其移動的速度都將增加，從而降低絕緣阻值。對于露點以下的電機，在檢測其絕緣時，絕緣阻值可能不隨繞組溫度相反變化，在低溫下，絕緣阻值反而降低。這是由于電機繞組表面受潮使其表面絕緣電阻下降速度遠大于體積絕緣電阻上升速度所致。
誤區四：忽略絕緣電阻的測量時間。
絕緣電阻反映絕緣材料在一定的直流電壓作用下通過的泄漏電流大小。特別是測量具有等效電容性較大的高壓電機時，還可明顯的看到絕緣電阻值與加壓時間有關。加壓時間越長，絕緣電阻值就越高。這是由于絕緣材料的吸收現象所引起的。絕緣材料（電介質）在直流電壓的作用下發生極化過程與電導過程，電介質所在的回路中將產生從大到小隨時間而衰減并最終穩定在一定數值的電流。該電流有三個分量組成：①快速極化過程中產生的極化電流（幾何電容電流），它在電介質加壓后存在的時間極短，很快就衰減為零。②有損極化時產生的夾層式極化和偶極子式極化的電流，即吸收電流。它隨時間衰減，衰減速度取決于電介質的材料和結構等因素。對于等效電容性較小的低壓電機而言，通常在一分鐘左右的時間便衰減至零。③泄漏電流，由公式（2）可知，它不隨加壓時間而變化。上述三種電流分量在每個時刻疊加起來，即為流過電介質的總電流。
誤區五：忽略吸收比K的測量。
在低壓電機絕緣測量的過程中，某一時刻的絕緣電阻值有時難以全面反映電機絕緣性能的優劣，尤其是在油膩環境和潮濕環境特別明顯。其原因有兩點：①絕緣電阻的大小與泄漏電流流經路徑的面積成反比，與泄漏電流流經路徑的長度成正比。因此絕緣電阻不僅與絕緣材料材質有關，而且與其形狀、尺寸等諸多因素有關，往往難以給出一定的絕緣電阻判斷標準，而只能與該絕緣的過去測量值進行比較。②絕緣材料加上測試電壓后均存在對電荷的極化過程。
基于以上分析可知，在油膩環境和潮濕環境的里，對于等效電容性較小的低壓電機，利用絕緣電阻的吸收比K（極化指數P.I.的派生）更有利于判斷絕緣狀況的優劣。即絕緣介質加壓60s與加壓15s時的直流電阻的比值：
（4）
由絕緣電介質的吸收現象、公式（4）以及表2可知，K值低于1.3表明絕緣存在問題。在實際工作中，使用FLUKE 1508測試吸收比K，只需選擇吸收比檔和適合的測試電壓即可。
結 論
絕緣材料電氣性能的好壞，直接影響到低壓電機設備運行的可靠性和安全性。因此，電氣絕緣測量是電氣技術工作的重要內容，也是安全生產和經濟效益的重要保證，這對于電氣工作者在工作責任心和專業素質等方面的要求很高。以上對于低壓電機設備絕緣測量方面的五種誤區的分析討論，是從事電氣技術工作的一些認識和探索。在實際工作中，還有一些值得重視的知識要點需要討論，如對被測對象在測量前的適當處理和測量操作的規范要求等。
參考文獻
[1]GB/T 20160-2006 旋轉電機絕緣電阻測試[S].
[2]屠志健、張一塵. 電氣絕緣與過電壓[M]. 北京：中國電力出版社，2005.
ZCG-1A調幅廣播測試儀的組成
根據調幅廣播測試儀的整機功能圖（因為該圖比較大，有需要的讀者，請與作者聯系），可清晰看到該儀器由五部分組成，供電電源部分，信號源部分，高頻檢波部分，調幅度測量部分，失真、噪聲、頻響測量部分，在此從功能和作用的角度介紹這五部分。
1. 供電電源部分
供電部分主要是將交流市電轉變為直流電，向整個儀器的電路供電。
2. 信號源部分
信號源部分主要功能是產生一個穩定正弦波信號來替代振幅及頻率不穩定的音頻信號，以方便測量。頻率的變化是通過琴鍵開關接入不同的電容值來進行控制，信號的幅度通過一個滑動變阻器來改變放大器的放大倍數，在外部有一個音頻電壓表可觀察。該音頻信號產生后，直接送到中波發射機的音頻輸入端。
3. 高頻檢波部分
高頻檢波部分主要是將發射機的輸出信號（即載波信號）采集下來并顯示到載頻表上，同時也將該信號送到調幅度測量部分。載波信號由中波線圈（初級）耦合到次級，可通過前面板的“耦合”旋鈕改變耦合量的大小。調節前面板的“調諧”旋鈕，可改變調諧電容的大小，從而調整諧振點。耦合調諧后的載波信號一部分就送給了后面的調幅度單元，另一部分就通過二極管檢波，并將檢波后的電壓通過ZP表盤顯示出來供檢測人員觀察。該測試儀同時提供了“載波”接口，在該接口接上示波器，可直接看到載波波形。
4. 調幅度測量部分
調幅度測量部分的功能主要是在調幅度表上顯示出調幅度的大小，并將調制信號送到后面的測量電路進行測量。第3部分送來的高頻載波信號通過一個低通濾波器，濾掉載波，就剩下載波上附帶的音頻信號，該音頻信號一部分送給了下一單元的失真、噪聲、頻響測量部分，一部分送到后面電路中進行電壓檢測，該電壓通過轉換后顯示在調幅度表盤上，即是調幅度。
這里要說明一下，理論上來說，既然調幅度是調制信號電壓振幅除以載波電壓振幅，為什么這里沒有一個除法電路來計算這個調幅度呢？這主要是因為在測試前調整ZP表時，我們已經將載波電壓調為單位1,那么低通濾波器濾出的音頻信號的電壓振幅（即調制信號電壓振幅），即是調幅度的大小。所在測量前的調整必須要正確，才能保證后面的測試的正確。
5. 失真、噪聲、頻響測量部分
這部分的功能是測量發射機的失真度、信噪比和頻響。該部分以第4部分輸出的音頻信號電壓為輸入，再選擇是否通過一個八通道的濾波器將該音頻信號（基波）濾掉，不管濾掉與否，都會再將之后的電壓通過電路轉換后顯示在失真表上。
失真度的定義，是高次諧濾的平方和再開根號之后，與基波電壓振幅之比，測量失真度時要選擇濾掉基波，因為設計者就認為剩下的為諧波分量的總和，在理論上是可以這樣近似的。所以看到這里，肯定會明白為什么測失真度的時候，一定要打開濾波開關，因為不濾掉音頻，我們怎么會得到高次諧波的電壓振幅并測出來呢。
測頻響的目的，是想知道發射機對相同幅度不同頻率的輸入信號的放大能力是否一致。所以首先測了1KHZ的標準信號在失真表上的大小，再改變了不同的輸入信號頻率，看失真表針是否會變化，當然不變就是最好的。在這里有一個輸入信號的幅度的問題，改變頻率時測量時，要求測試儀輸出的信號幅度必須保持不變。
測信噪比的目的是想測發射機里的噪聲電平與原音頻信號電平之比。所以測量時，最后把輸入的音頻信號拔掉或者關掉音頻幅度旋鈕，這樣從失真表上顯示出的就只有噪聲電平的指示了。
測試過程糾錯及分析
1. 開機及調整
開機通電后，無需要預熱，便可進行調整、校準與指標測試工作。該測試儀前面板示意圖如下圖：
錯誤做法：將“耦合”旋鈕調到很大，然后調節“調諧”旋鈕，將ZP指針調到中間（指向1的位置）
糾錯要點: 必須要見到諧振現象
正確做法：
第一步：加入高頻載波信號后，調整“耦合”旋鈕，將其調節到約中間的位置
這一步，主要是調整中波線圈的耦合量。在關機狀態下，我們已經將耦合旋鈕左旋到底，所以已經基本沒有感應電壓，第一步當然要稍微調整耦合旋鈕，將初級的高頻信號，感應到次級，但也不需要感應得太多；
第二步，再調節調諧旋鈕，與被測信號諧振
這一步，主要是調整調諧電容的大小，直至儀器諧振。但怎么才算是諧振了呢？大家都有調收音機的頻道的經驗，諧振的時候，聲音最大，質量最好，此時若再調整頻道調節旋鈕，不管是往哪個方向調整，聲音都會變小。在這里也一樣，諧振的時候，載頻表的指針將指向最大，此時不管你將調諧旋鈕左旋還是右旋，載頻指針都會變小，此時就諧振了。如果指針動都不動,還在0的位置，耦合就需要多一點，也就是第一步要再向右多調一點。如果第一步調得太多，還沒有看到諧振，載頻指針已經指到表盤的最末端了，這時要耦合需要少一點，也就是第一步向左調一些。只要看到了諧振現象，就要進行第三步了；
第三步：如果調第二步時，載頻表已經指示在1的位置，調試已經完畢；如果載頻表不在1的位置上，再調節耦合旋鈕，使載頻表指示在1的位置，至此高頻輸入信號調整完畢，無需再動
上一步，測試儀器已經諧振了，收到的信號肯定是需要的載波信號，但是收到的信號必須要調到標準1的位置，不能太強，也不能太弱，否則后面的測試就不準了。
2. 頻響測量
錯誤做法：當測試不同的頻率時，發現調幅度表已經改變，就調節音頻幅度旋鈕，改變音頻輸出大小，讓調幅度恢復到50﹪
糾錯要點: 判斷音頻信號幅度是否變化以音頻電壓表指針為準
正確做法：
將濾波轉換開關扳到“斷”的位置，琴鍵開關按下“校”鍵。音頻信號先選用1KHZ，然后緩慢調節音頻幅度旋鈕，監視調幅度表針達到50﹪位置，再調節“校準”旋鈕，使失真表針指在-6DB位置。用1KHZ音頻信號校準后，改變輸入的音頻信號，并保持幅度恒定，逐點測試。
對上面最后一句話中 “保持幅度恒定”的理解一定要正確。如果改變輸入的音頻信號的頻率后，監看到調幅度表針不在50﹪位置時，不能調整音頻幅度旋鈕，讓調幅度恢復到50﹪。只有當音頻電壓表指針變化了，才要調整音頻幅度旋鈕，讓音頻電壓表指針指回原來位置。若只是調幅度表針變化，測試時不必理會，直接記錄結果即可。
調幅度表針上顯示出的幅度已經變化的音頻信號，是經過發射機放大之后的信號，而說明書中所指的“保持幅度恒定”，是要保持測試儀輸出的音頻信號的幅度恒定，如果測試儀器的音頻輸出可接到示波器的話，那我們就直接可以看到測試儀輸出的音頻信號變化情況，但是該儀器沒有這個接口，我們只能通過該儀器的音頻電壓表來觀察，只要該表盤指什沒有動，就認為輸出音頻信號沒有變化。換一個角度說，如果發射機的頻響指標不好，對相同幅度不同的頻率的信號放大能力不同，必然會導致調幅度表針的變化。
關鍵詞：短波發射機；諧波濾波器；故障；調試方法
諧波濾波器是100kW短波發射機主要的元件之一，該元件主要是用來濾除基站短波以外的高次諧波，保證信息接收者能夠接收到與基站發射相一致的信息。由于濾波器的構成比較復雜，同步轉動器件也較多，如果元件一旦出現故障，必將帶來很大的麻煩。因此，在日常使用短波發射機時，就必須采取合理的調試方法，確保發射機中的短波濾波器能夠正常工作。
1諧波濾波器基本概述
常用的DF100A型100kW短波發射機中，諧波濾波器元件主要的工作內容就是將發射機中的諧波濾除，減小發射機的輸出功率，使短波發射機發出的信息更加清晰。
諧波濾波器有一個中間電容，該電容主要是實現濾波器構成網絡電容的輸出與輸入。諧波濾波器輸入的每一個濾波都會形成相應的電感，在諧波濾波器形成諧振時出現感抗，且阻抗均為正75Ω。諧波濾波器中各元件之間存在相互聯動的關系，這種形式有助于元件進行統一調試。由于中間電容器工作的需求，其轉速為輸出與輸入電容的2倍，在實際使用中，中間電容與輸出電容都采取真空可變電容。
2諧波濾波器常見故障及維護
2.1常見故障分析
2.1.1隨動電位器故障
短波發射機在出現倒頻時，可以允許發射機的調諧燈處于不滅的情況，諧波濾波器正常工作顯示綠燈亮起，觀察濾波器兩滾輪出槽，電容脫開。將諧波濾波器對換一下，使用穩壓電源進行驅動觀察，發現濾波器出現電位器抱死的情況，使濾波器處于非正常工作狀態，導致滾輪脫落，C2脫離。
2.1.2真空電容故障
對發射機加用高壓時，發射功率會被切斷，使指示燈變紅，高壓下降。此時打開諧波濾波器觀察系統，發現濾波器中間電容出現藍光，用手觸摸有發燙的跡象。將電容進行對換，并采取打壓測試，發現C2已經被擊穿。
2.1.3刀口與插槽接觸不良引起的故障
更換短波發射機中的諧波濾波器后，濾波器輸入與輸出接口和插槽產生接觸不良的問題，在加用高壓后，諧波濾波器內部出現斷路的問題，致使功率增加，濾波器出現嚴重燒毀的問題。
2.2相應的維護經驗
從以上濾波器常見的故障進行分析，為了保證濾波器時刻處于正常工作狀態，針對諧波濾波器提出幾點維護經驗：第一，對諧波濾波器進行日常維護，比如清潔、上油、檢查等，這些操作必須每天都進行，尤其是對電感滾輪的調變以及滾輪軸的清潔，必須經常涂抹少許納米油在上面，但是納米油的用量要控制得當，防止油量過多或者油量過少干結造成的濾波器接觸電阻變大的問題；第二，檢查濾波器傳動部件的固定程度，傳動齒輪的咬合情況，觀察傳動齒輪是否有脫離的征兆，并對濾波器中的電流進行測試，檢查相應的電路元件是否出現變色、破裂的情況，如果濾波器出現播音不清的故障，應馬上取出諧波濾波器的機芯，將專業的銅棒與輸入及輸出的電路連接起來，再將外殼換上，測試播音的清晰度；第三，短波發射機濾波器如果電位器抱死經常會使設備出現故障，在實際的設備維護保養中，如果沒有比較好的代替品，就應該時刻觀察倒頻次數的情況，定期更換電位器，避免設備出現故障造成發射機無法正常工作的情形；第四，對發射機中的短波濾波器進行更換時，必須保證刀口和插槽的接觸時刻處于良好的連接狀況；第五，如果濾波器中的電容耐壓度不夠或者不出現閃光，電感出現損壞時，應及時對盤香電感進行更換，更換盤香電感過程中，必須拆掉舊的盤香電感，參照原先的滾輪圈位置，重新安上新的盤香電感，確保新的電感元件能夠正常運行。
3諧波濾波器的調試
3.1校準網絡分析儀
對諧振濾波器進行調試的過程中，必須使用專業的網絡分析儀器為調試的輔助設備。進行相應的調試工作前，使用網絡分析儀器時必須選擇一處信號屏蔽能力優異的地方，校準網絡分析儀，確保分析儀處于正常工作狀態。開始進行校準，必須將分析儀的位置擺正，確保儀器與地面相連，并在使用前將分析儀進行預熱，減少儀器與設備的融合時間。
3.2確保濾波器元器件穩定
對諧波濾波器進行調試過程中經常會出現因元件本身固定不穩造成的元件松動、脫落的問題，這必然會導致濾波器的原始數據出現偏差。當出現以上情形時，就必須更換新的諧波濾波器，在電感元件中如果存在2個短路臂，就應該將耦合鏈條松開，將其自由移動，使短路臂能夠進行自我調節，使兩臂時刻處于平行的狀態。準備階段還應將中間電容與輸出電容的連軸分離開來，再將電容值調整到120PF。對濾波器中的電容進行更換時，最好的方式是查找濾波器原先的生產廠家，使電容的規格與電容元件與原有的保持一致，保證性能處于良好的工作狀態，這樣使后續調試更加合理、有效，在更換好相應的諧波濾波器后，就可以將網絡分析儀與濾波器相連。
3.3調試相關步驟
在調試之前，必須首先將網絡分析儀器與諧波濾波器相連，將測試儀器的頻率調試好，通常設置為20MHz。在此之前，需要注意的是必須事先做好網絡分析儀器的調試與校準工作，然后對濾波器的電容值進行調節，使儀器的阻抗值保持在75Ω左右。由于諧波濾波器的中間電容與輸出電容對輸入電容的虛部與實部有較大的影響。而實際上，阻抗虛部與實部的誤差應小于3Ω，必要的時候，必須對濾波器的電感進行合理的調整，使測量的阻抗與所需的阻抗值保持一致。
在測試過程中，應更換短波頻段中的測量頻率，使阻抗能夠從中讀取出來，阻抗的具體數值能夠作為具體的參考信息，使阻抗的誤差表現出來，當阻抗值大于所需要的誤差值時，應對中間電容與輸出電容進行相應的調整，使阻抗達到一定的水平，對頻率的高低限進行測量過程中，必須保證電容處于可調節狀態，防止諧波濾波器出現機械性損壞的問題，記錄20M數據時，必須記錄高限中間電容與輸出電容之間的圈數情況，標記為20M時，應標記好線圈的數值，這樣能夠確保故障發生時盡快恢復。諧波濾波器中有2個限位開關，在調試過程中應對其中一個進行設定，調節諧波濾波器，使濾波器達到高頻狀態，然后將另一個限位開關設置好，這樣能夠避免設備損壞。
關鍵詞：高壓試驗；套管末屏；介質損耗tgδ；色譜分析
在電力系統運行的過程中主變套管末端內部斷線故障會直接影響到電力系統的運行狀況，同時如果情況十分嚴重，還有可能會出現比較嚴重的問題，所以我們必須要對這種現象進行及早的預防和檢驗，將損失降到最低，蓮花廠所使用的SFP-160000/220kV主變套管和其他的套管一樣還是在實際的工作中有內部斷線的可能，所以必須要對其采取高壓試驗的方式，為電力系統的正常運行提供良好的基礎。
1 SFP-160000/220kV主變套管的基本結構
油紙電容式變壓器套管主要由電容芯子、油枕、法蘭、上下瓷套組成，主絕緣為電容芯子，采用同心電容串聯而成，封閉在上下瓷套、油枕、法蘭及底座組成的密封容器中，它們之間的接觸面襯以耐油橡膠墊圈，并通過設置在油枕內的一組強力彈簧所施加的中心壓緊力作用，使套管內部處于良好的密封狀態，與外界大氣隔絕。容器內充有經處理過的變壓器油，使內部主絕緣成為油-紙結構，以提高絕緣能力。變壓器套管的主絕緣為電容芯子，套管的電容芯子是由以高質量的變壓器油浸漬的電纜紙和鋁箔均壓極板包繞在導電管外組成的多層同心圓柱形電容器作電極。電容芯子的外部由瓷套作為外絕緣和變壓器油的容器及供安裝用的連接套筒等構成，瓷套和芯子之間充有優質的變壓器油。
2 SFP-160000/220kV主變套管末屏接地結構
套管電容芯子的最外屏是末端的位置，同時在這一過程中需要對其進行接地處理，接地處理的過程中必須要和之前已經安裝好的法蘭共同接地，接地的時候要充分合理的使用絕緣瓷套，電容屏在這一過程中一定要完完整整的浸沒絕緣油，末屏在運行的過程中可以很好的對電容屏實際的電容量和介損進行有效的測量，這樣就可以更好的對電容屏的絕緣狀況進行更加科學的判斷，從而也就可以更好的了解絕緣層當中的性能，所以我們通常也將其叫做測量端子。借助末端測量端子可以很好的發現主末屏是否出現了絕緣或者是受潮的情況，同時其對絕緣油變質的情況以及電容屏之間出現斷路和短路等現象都能及時的檢測和發現，但是如果在系統運行的時候出現了末屏開路的現象，末屏在這一過程中會形成非常顯著的高壓，這樣一來也就非常容易出現設備損壞的情況。
3 SFP-160000/220kV主變末屏接榫檢驗測試方法
電工套管的最外層是末屏的引出介質，在試驗的時候可以根據實際的邪惡情況采取電橋正接的方式對末屏的接榫和電容量完成測量工作，當然在這一過程中也可以使用電橋反接的方式對大地的介損和電容量進行檢測，如圖1所示。試驗電壓出現在了末屏和套管油箱底箱之間，試驗的過程中加壓的幅度要充分的考慮到末屏絕緣的質量和絕緣的效果。通常我們選取2到3千伏。正接法測量的方式通常就是將高壓的一端接在一次導電桿的上方，測量線設置在了套管末端的接線處，這種接線方式的接線圖和反接線的圖剛好相反。
4 SFP-160000/220kV主變套管末屏內部故障高壓試驗分析
本廠SFP-160000/220kV發電機組是1375000KW機組，1996年投入運行，SFP-160000/220kV主變壓器設備型號為SFP-160000/220，額定容量為160000kVA，額定電壓（242±2×2.5%）/13.8kV。2014年7月11日，在對#1主變小修高壓試驗中，用AI6000介損測試儀采用正接線的方法測量#1主變220kV側B相套管tgδ值及電容量時，發現220kV側B相套管tgδ值與交接試驗報告tgδ值相比有所增長，最高測量tgδ值為2.78%，（試驗時沒有清理變壓器套管瓷瓶和末屏小套管瓷瓶），最低測量tgδ值為0.66%（清理后實測值），最低測量tgδ值仍然低于《電力預防性試驗規程》的要求，《電力預防性試驗規程》要求電容型套管末屏絕緣電阻值不應低于1000ΜΩ，20℃時電容型套管tgδ值不應大于0.8%。電容型套管的電容值與出廠值或上一次試驗值的差別超出±5%時，應查明原因。每次測量時，tgδ值都不同，電容量和絕緣電阻值符合電力預防性試驗規程的要求，開始時懷疑是因套管潮濕、臟污引起的，所以將變壓器套管瓷瓶和末屏瓷瓶全部擦干凈，測量后與以前一樣，換用M2000介損測試儀測量，其現象還是沒有變化。
5 SFP-160000/220kV主變套管末屏內部斷線故障原因分析和處理
套管末屏在出廠的時候就已經存在著非常明顯的不足，從氣體組分的角度對其進行分析，油和紙當中產生了非常明顯的電弧，甲烷超出了標準值的9.19倍，氫氣超出標準值5.4倍，乙炔超出了標準值1717倍，在經過詳細的分析之后，最終確定是系統主變B相套管末屏的內部出現了斷線的故障，因為變壓器是全新安裝的，同時廠家在生產的過程中存在著一些相同型號的套管，所以在其應用的過程中及時的對其進行了套管更換處理。
6 為杜絕類似主變套管末屏內部斷線故障的發生應采取的防范措施
6.1 近年來，運行中的套管事故率和故障率都呈上升趨勢，建議每年增加變壓器取油樣次數并對油進行油色譜分析，及時發現問題，以便及時消除缺陷，避免此類事故的發生。
6.2 試驗人員拆接末屏小套管引線時，應防止導桿轉動或擰斷接地引線，試驗后應恢復原狀。在拆接末屏接地線時，不能讓末屏接線柱跟動，如有不慎，輕則末屏滲油，重則末屏引線開斷。
6.3 根據工作經驗，試驗結束后可用萬用表來測量末屏是否接地，這是檢查末屏接地拆除后是否已經恢復的一種比較可靠的辦法。
結束語
從這次系統問題的發現到原因分析的整個過程當中，我們可以十分清晰的認識到對試驗的數據進行分析的時候一定要具備較高的科學性和合理性，如果在這一過程中出資按了數據變化的狀況，必須要對設備進行詳細的檢測，在選擇設備的時候，一定要選擇那些信譽良好的廠家。
參考文獻
（國網朔州供電公司，朔州 036002）
（Shuozhou Power Supply Company of State Grid，Shuozhou 036002，China）
摘要： 隨著城市的不斷壯大，城市配網也在逐漸擴大，使系統電容電流大幅度增長。為了使城市配網能夠安全穩定運行，經過對一座110kV變電站的10kV、35kV系統進行電容計算，并通過實際電容電流的電流測試，分析其出現較大差別的原因，喚起重視實地測試的重要性。通過實際測試，發現運行多年的城市變電站中、低壓側電容電流均超過了標準要求值，急需進行整改，消除隱患，確保城市配電網安全穩定運行。
Abstract： With the growing of cities， urban distribution network has also been gradually expanded， it makes the system capacitive current significantly growth. In order to ensure the safe and stable operation of urban distribution network， the system capacitance of 10kV and 35kV of a 110kV transformer substation has been calculated. Through the current test of actual capacitance current， this paper analyzes the causes of the bigger difference and arouses the importance of field testing. Through the actual test， it is found that the values of medium and low voltage capacitive current of the city substation that operated for many years are more than the standard value. That needs the rectification to eliminate hidden dangers and ensure the safe and stable operation of urban distribution network.
關鍵詞 ： 城市發展；變電站；電容電流；變化；思考
Key words： urban development；transformer substation；capacitance current；change；thought
中圖分類號：TD611 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）19-0134-03
作者簡介：帖金國（1973-），男，山西應縣人，畢業于太原電力高等專科學校，專業為發電廠及電力系統，研究方向為電力系統及其自動化。
0 引言
近年來，城市規模的逐步擴展使得城區配網系統不斷擴容，電容電流大幅度增長，導致低壓側電容電流嚴重超標，直接影響配網系統的穩定性。為了使配電網恢復穩定運行狀態，亟需對現有配網的電容電流進行整改。對現有配網電容電流的實地測試是整改前必須做的準備工作。實地測試的目的是為制定整改方案提供可靠數據，以確保整改到位。
本文將根據電容電流實地測試技術要求，對一座110kV變電站的10kV、35kV系統進行電容計算，并通過實際電容電流的電流測試，分析其出現較大差別的原因，并提出在系統中安裝消弧線圈進行擴容，來改善低電壓運行狀態。經過技術論證，認定該方案技術可行，可以進一步推廣應用到全行業的電改工作中。
1 對變電站的中、低壓側電容電流的計算方法
1.1 架空電力線路出線
中性點非有效接地系統對地電容電流近似計算公式為：
無避雷線時：IX=1.1×2.7×Ue×L×10-3（A）
有避雷線時：IX=1.1×3.3×Ue×L×10-3（A）
式中：Ue—額定線電壓（kV）；L—線路長度（km）。因水泥桿，鐵塔線路增10%。夏季比冬季電容電流值大10%左右。
1.2 電力電纜線路出線
三芯電纜線路在同樣電壓下，每公里的電容電流約為架空線的25倍，單芯電纜線路則達50倍。對油浸紙電力電纜近似公式如下：
其中：S為電纜截面積（mm2）；Ue為額定線電壓（kV）。
對目前所采用的聚氯乙烯交聯電纜每公里對地電容電流比油浸紙式要大，據廠家提供的參數及現場實測檢驗，約增大20%左右。
1.3 系統中的電容電流計算
∑Ic=（∑ic1＋∑ic2）（1＋k％）（1+б％）
式中：∑ic為電網上單相接地電容電流之和；
∑Ic1為線路和電纜單相接地電容電流之和；
∑ic2為系統中相與地間跨接的電容器產生的電容電流之和；
k％配電設備造成的電網電容電流的增值，10kV取16％，35kV取13％。
б％夏季比冬季電容電流的增值，取10％。
以公司城網供電的110kV城東變電站為例，變電站電容電流的計算結果如表1、表2。
2 電容電流的現場測試
使用的測試儀器為上海思源電氣股份有限公司生產的CI-2000型電容電流測試儀，110kV變電站中或低壓側I、II段母線并列運行，在Ⅰ、Ⅱ段母線PT開口三角L與N 端，進行測量。測量前將一次消諧器進行短接，消除消諧器影響。測量3次取平均值。接線方法如圖1所示。
變電站實地測試結果如表3。
計算算結果與實際測試結果有較大差別，主要由于部分出線線路參數存在問題，電纜沒有統計、線路長度不太準確，用戶線路到用戶變電站后的出線情況不清楚所致。
3 整改措施
根據DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規定：3～10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構成的系統和所有35kV、66kV系統，當單相接地故障電流大于10A時應裝設消弧線圈；3～10kV電纜線路構成的系統，當單相接地故障電流大于30A，又需在接地故障條件下運行時，應采用消弧線圈接地方式。我公司向城網供電的110kV城西站、110kV城東站兩座110KV變電站通過實測35kV、10kV系統電容電流均超過規定范圍，為了保證在小電流不接地系統中發生單相接地后系統產生弧光過電壓不危及人身及設備安全，必須在變電站內安裝補償裝置。
4 技術實施方案的選擇：
4.1 驗算
計算公式：Q=K*Ic*Ue/√3 kVA
K=1.35，10kV：Ue=11kV、35kV：Ue=37kV
計算結果如表4所示（夏季）。
計算結果如表5所示（冬季），考慮夏季測試，比冬季增大10%。
結合運行方式及電網發展，按夏季向上浮動50%，按冬季向下浮動20%，取Qc取值范圍，如表6。
上表Qc取值作為選擇消弧線圈依據，在可調范圍內滿足消弧線圈始終處于過補償狀態，避免欠補償造成系統發生諧振。
4.2 技術方案的選擇
老式手動消弧線圈除需停電調分頭，不能自動跟蹤補償電網電容電流等缺點外，脫諧度也很難保證在10%以內，其運行效果不能令人滿意。據國內外資料統計分析表明，采用老式手動消弧線圈補償的電網，單相接地發展成相間短路的事故率在20%～40%之間，比采用自動跟蹤補償的電網高出3倍以上。因此，新上消弧線圈應裝設自動跟蹤補償的消弧線圈。由于消弧線圈補償作用，系統發生單相接地后保護無法判斷故障線路，有必要安裝消弧線圈自動調諧及接地選線成套裝置。
通過方案的選擇，在城東站35kV側中性點安裝消弧線圈，補償容量在250kVA-500kVA可調分頭一組，相應隔離開關一臺，消弧線圈自動調諧及接地選線成套裝置一臺，10kV側安裝10kV接地變（一面柜），消弧線圈（一面柜），補償容量在500-1000kVA可調分頭，消弧線圈自動調諧及接地選線成套裝置一臺。
5 消弧線圈原理
消弧線圈是一個具有鐵心的電感線圈，線圈的電阻很小，電抗很大。線圈具有抽頭，電抗值可用改變線圈的匝數來調節，鐵心具有較大的空氣歇，它使電抗值穩定，從而使電壓與電流成正比。其工作原理詳見圖2。
正常運行時，中性點對地電壓為零，消弧線圈中沒有電流流過。如上圖2所示，單相（如w相）接地故障時，接地點對地電壓為零，中性點對地電壓上升為相電壓，非故障相對地電壓上升為線電壓，網絡的線電壓不變。這與中性點不接地系統相似，此時，消弧線圈處于中性點電壓的作用下，有電感電流IL通過，此電流通過接地點形成回路．加上單相接地時的接地電容電流IC，兩電流方向相反，見相量圖3。在接地處IL和Ic相互抵消，稱電感電流對接地電流的補償，如果適當選取消弧線圈的匝數，可使接地處的電流變得很小或等于零。從而消除了接地處的電弧，消弧線圈因此而得名。
6 結論
結合上文的技術分析，在110kV變電站的10kV、35kV系統中安裝了消弧線圈進行擴容，運行一段時間后重新進行實地檢測，發現該變電站原本低壓運行的狀態已得到緩解，并且已恢復穩定。由此可見，本文所述110KV配電網擴容方案從技術角度來看是比較可行的，建議將該方案進一步推廣應用到全行業的電網整改工作中，以提高全行業的電力運行水平。
參考文獻：
[1]邵劍.諧振接地系統電容電流測量方法的研究[D].華北電力大學（河北），2004.
