中试控股技术研究院鲁工为您讲解：有载调压开关中性点接地电气性能测量仪

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪

测试YN、Y、△型变压器,阻值不用换算直接显示
可带绕组、不带绕组测量

参考标准：DL/T849.6-2004

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪用于测量和分析电力系统中电力变压器及特种变压器有载分接开关电气性能指标的综合测量仪器。它采用计算机控制，通过特殊设计的测量电路，可实现对有载分接开关的过渡时间、过渡波形、过渡电阻、三相同期性、等参数的测量。

用户可根据需要和现场条件，直接由分接开关引线进行测量，也可由变压器三相套管及中性点直接接线测量。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪功能特点
1、仪器输出电流大，重量轻；
2、测试YN、Y、△型变压器,阻值不用换算直接显示；
3、可带绕组、不带绕组测量；
4、波形显示根据采样值自动调整电阻、时间值幅值
5、具有完善的保护电路，可靠性强；
6、7寸的大液晶显示，便于现场操作；
7、内部可以自动保存500组数据。
8、锂电池，可不接外部电源（选配）
ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪技术参数
1、输出电流：1.0A、0.5A、0.2A
2、测量范围：
过渡电阻
0.3Ω～20Ω(1.0A)
5Ω～40Ω(0.5A)    
20Ω～100Ω(0.2A)
3、过渡时间：0～320ms
4、开路电压：24V
5、测量精度：过渡电阻：±(5%读数±0.1Ω)
6、过渡时间：±(0.1%读数±0.2ms)
7、采样速率：20kHz
8、存储方式：本机存储
9、外形尺寸：主机：360*290*170 （mm） 线箱：360*290*170（mm）
10、仪器重量：主机6.15KG  线箱4.55KG
ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪使用条件
环境温度：-10℃～50℃
环境湿度：≤85%RH
工作电源：AC220V±10%
电源频率：50±1Hz 

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪仪器体积小，重量轻，抗干扰能力强，大大减轻了现场工作人员的劳动强度，是发供电单位，变压器制造行业保障安全生产，提高产品质量的理想仪器。

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪

该仪器具有对所测数据进行分析、存贮、打印等功能。解决了目前电力变压器有载分接开关测量方法落后，没有专用测试手段的问题。可在电力设备预防性试验及变压器大修中及时诊断出有载分接开关的潜在故障，对提高电力系统运行的可靠性具有重要意义。
有载分接开关是与变压器回路连接的唯一运动部件，因此有载分接开关的检测，越来越引起重视。

在《电力设备交接和预防性试验规程》中，要求检查有载分接开关的动作顺序，测量切换时间等。

该仪器主要用于测量变压器有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等。
该仪器智能化程度高，全部中文菜单提示，操作简单。

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪测量变压器有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等,自带串口、USB、选配带电池

热电子发射

当触头刚分离时，由于触头间的压力和接触点减少，使触头接触电阻迅速增大，在电极表面出现局部集中的电流，使电极上出现炽热点，阴极中的电子因此获得足够的动能逸出到空间。这种因炽热使电极表面向周围空间发射电子现象，称为热电子发射。

三、碰撞游离

从阴极表面发射出来的自由电子，在电场的作用下，向阳极做加速运动，并不断地与触头间介质的中性质点碰撞。当自由电子在加速运动过程中所积累起来的动能大于中性质点的游离能（使电子释放出来的能量）时，中性质点被碰撞分离为电子和正离子，称为碰撞游离。新产生的电子和原来的电子一起向阳极做加速运动。当他们和其他中性质点碰撞时又再一次发生碰撞游离，碰撞游离连续进行的结果，将在触头间产生了大量的电子和正离子，使介质击穿，引起电弧。使触头间介质被击穿的电压称为击穿电压。

四、热游离

介质在高温作用下产生游离称为热游离。在电弧产生后，弧隙温度很高，此时在高温下的介质分子和原子的无规则热运动将更严重加剧，中性质点间也会因此碰撞而发生碰撞游离，游离出电子和正离子。

电弧稳定燃烧时，弧柱温度很高，电弧电压和弧柱的电场强度很低，碰撞游离作用减弱，此时弧柱的游离作用由热游离维持。当电弧温度很高时，一方面阴极表面发射电子，另一方面会引起金属触头熔化、蒸发，以致介质中混有金属蒸气，使弧隙电导增加，电弧将继续炽热燃烧。

从以上可见，阴极表面在高电场作用下发射电子，这些电子在触头间电压作用下产生碰撞游离，形成电弧。在电弧高温下阴极表面热发射及介质中的热游离，使电弧得以维持和发展。这就是电弧的形成过程。

低压成套开关设备的介电性能试验应根据各回路额定绝缘电压分别进行试验。应将那些不能耐受这种试验电压的电器元件(如电子设备、电容器等)从电路中拆除。  施加试验电压的时间和方法：出厂试验为1s点试。型式试验为1min，施加电压从30%～50%的试验电压开始，约5s升到规定值。1min后将试验电压逐渐降到零。

如果设备已经过一次耐压试验，而需再试验时，电压应降到规定值的85%，试验时间为11s。

试验电压施加部位：

(1)主电路带电部件与地(框架)之间：

(2)主电路各相之间；

(3)主电路与不同它直接连接的辅助电路之间；

(4)辅助电路与地之间；

(5)不同电压等级的辅助电路之间。

试验电压值应符合有关标准的规定值。

用绝缘材料做成或用绝缘材料覆盖的部件。如门，隔板、绝缘母线、手柄等，可用金属箔包覆绝缘层在其与导电部件间施加上述(1)～(5)部位相应规定值的1.5倍的电压值。试验过程中，没有发生绝缘击穿，表面闪络或电压突然下降，则试验合格。局部放电是指绝缘结构中由于电场分布不均匀、局部场强过高而导致的绝缘介质中局部范围内的放电或击穿现象,是造成绝缘劣化的主要原因,也是劣化的重要征兆和表现形式,与绝缘材料的劣化和击穿密切相关。

局部放电测量还有助于发现以SF6气体作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS，包括HGIS和罐式断路器等）内部的多种绝缘缺陷，是诊断GIS健康状态的重要手段。在GIS制造、安装、运行和检修的各个环节，凡是具备条件的，都应该进行局部放电检测。

1.检测原理 Detectionprinciple

电气设备在使用过程中，由于某些原因逐步产生缺陷，在局部出现的微小放电的物理状况。检测局部放电是诊断电力设备绝缘状态的重要办法。

电力变压器内的油纸绝缘，由于自身老化或生产工艺，会导致绝缘缺陷。绝缘缺陷的存在会造成电场不均匀而产生局部放电，使绝缘介质逐步受到侵蚀和损伤，终导致变压器出现绝缘性故障,造成巨大的经济损失以及人身伤害。所以局部放电的检测对电力变压器有着十分重要的意义。变压器内部的典型局部放电形式有四种，他们分别是油中气隙放电、油纸隔板结构放电、悬浮电极放电和针板电极放电这四种。我们利用超高频法检测变压器内部的局部放电。

变压器内部局部放电的超高频信号

变压器内部局部放电的超高频信号

变压器内部局部放电频谱分布图

变压器内部局部放电频谱分布图

由上述两个图谱可以看出用超高频测量变压器内部的局部放电是比较有效的。

1、变压器内部油中气体放电的典型图谱：

变压器内部油中气体放电的典型图谱

2、变压器内部悬浮电极放电的典型图谱：

变压器内部悬浮电极放电的典型图谱

3、变压器内部油纸隔板结构放电

变压器内部油纸隔板结构放电

4、变压器内部针板电极放电

变压器内部针板电极放电

对于GIS局部放电的起因有如下几种：

GIS局部放电的起因分解图

1.导体上的毛刺或颗粒              4.自由移动的带电颗粒

2.壳体上的毛刺或颗粒              5.盆式绝缘子上的颗粒

3.悬浮屏蔽（接触不良）            6.盆式绝缘子内部缺陷

从能量的角度来看，放电是能量的一个瞬时的爆发，是电能以声能、光能、热能、电磁能，气体形式（臭氧、一氧化二氮）等形式释放出去的一个过程，可采用多种手段进行测量。目前局部放电的检测手段主要有如下4种：

传统检测法 （实验室常用，不适合在线）

超高频（UHF）检测法（检测灵敏度高，适合现场）

超声波（AE）检测法（检测灵敏度高，适合现场）

气体分析法（检测灵敏度低，反应速度慢）

UHF检测法和AE检测法适合现场检测应用，可以相互补充。在变电站现场，由于受电磁环境、检测设备和试验电源等条件的限制，通常难以对GIS进行常规的脉冲电流法检测。

实践经验表明，局部放电超高频检测方法具有检测灵敏高和抗干扰能力强的特点，适用于发电厂和变电站现场条件下的变压器及GIS局部放电测量。目前电力行业内已经认可此方法，并且有相应的技术规范。

2.放电类型识别Discharge typerecognition

在测量过程中，系统对测量的数据实时分析并进行智能判断，并将判断结果自动分类，类别如下：

1--悬浮电位放电               1-- suspendedpotential discharge

2--绝缘子内部气隙放电   2-insulator internal air gap discharge

3--绝缘子沿面放电           3-- insulatorsurface discharge

4--尖端毛刺放电               4-- tip burrdischarge

5--自由颗粒放电               5-- freeparticle discharge

6—外部干扰                      6 -external interference

7--没有明显放电特征       7--no obvious discharge characteristics

3.抗干扰

现场干扰将降低局部放电检测的灵敏度，甚至导致误报警和诊断错误。因此，局部放电检测装置应能将干扰抑制到可以接受的水平。

3.1主要干扰类型

GIS局部放电特高频检测中主要存在以下几类干扰形式：

1) 移动通讯和雷达等无线电干扰；

2) 变电站架空线上尖端放电干扰；

3) 变电站高电压环境中存在的浮电位体放电干扰；

4) 照明、风机等电气设备中存在的电气接触不良产生的放电干扰；

5)  开关操作产生的短时放电干扰。  

在局部放电带电检测中，如果检测到放电信号，并确定为GIS内部的局部放电，则可以把所测波形和图谱与典型放电波形和图谱进行比较，确定其局部放电的类型。局部放电类型识别的准确程度取决于经验和数据的不断积累，目前尚未达到完善的程度。在实际检测中，当检测结果和检修结果确定以后，应保留波形和图谱数据，作为今后局部放电类型识别的依据。  

在局部放电带电检测中，如果检测到放电信号，同时定位结果位于重要设备如断路器、电压互感器、隔离开关、接地刀闸或盆式绝缘子处，则应尽快安排停电检修。如果放电源位于非关键部位，则应缩短检测周期，关注放电信号的强度和放电模式的变化。

在带电测量过程中，在GIS的高电压位置，如GIS的变压器和线路出线套管，请注意保持传感器及其电缆线和裸露的高压部件的安全绝缘距离，否则可能危及人身安全。测试人员及测试设备在移动过程中，应注意对GIS设备的SF6管道、阀门及二次走线管道等的防护。

如果GIS发生绝缘击穿，GIS外壳可能出现危及人身安全的暂态电压。测试人员应注意防护。

在GIS现场交接试验中，宜在GIS通过工频耐压试验后进行局部放电检测。