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一、LYDY-V油介損及電阻率測試儀產(chǎn)品概述

是用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗角及體積電阻率測試的一體化結(jié)構(gòu)的高精密儀器。內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測試電橋、交流試驗(yàn)電源、標(biāo)準(zhǔn)電容器、高阻計、直流高壓源等主要部件。其中加熱部分采用了當(dāng)前*為*高頻感應(yīng)加熱方式，該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。交流試驗(yàn)電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準(zhǔn)確性影響，即便是發(fā)電機(jī)發(fā)電，該儀器也能正確運(yùn)行。內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器為SF6充氣三極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長時間使用后仍然精度一致。

內(nèi)部采用全數(shù)字技術(shù)，全部智能自動化測量，多種模式測式，配備了大屏幕（320×240）觸控式顯示器，全中文菜單，每一步驟都有中文提示，測試結(jié)果可以打印輸出，操作人員不需專業(yè)培訓(xùn)就能熟練使用。

鄭重提醒：本公司提醒用戶，該設(shè)備有高壓輸出，如果使用不當(dāng)可能危及人身安全！

操作員在未仔細(xì)閱讀使用說明書之前，嚴(yán)禁使用本儀器！

二、LYDY-V油介損及電阻率測試儀控制面板

                                            圖一    控制面板圖

1.主面板功能區(qū)

微型打印機(jī)：完成輸出數(shù)據(jù)打?。?/span>

總電源開關(guān)：設(shè)備輸入電源控制；

觸控式液晶顯示屏：主操作區(qū)，設(shè)備各項目的設(shè)定以及測試操作（具體操作見 “操作"）；

狀態(tài)指示區(qū)；

高壓燈（紅色）：  如果燈亮，表示油杯上已經(jīng)帶高壓電；

加熱燈（綠色）：  如果燈亮，表示加熱爐正在加熱；如果燈閃爍，表示已接近設(shè)定溫度，正在恒溫；燈滅時同樣要注意油杯上的高溫；

RS232端口：設(shè)備計算機(jī)控制串口，通過計算機(jī)控制設(shè)備的運(yùn)行；

 復(fù)位：初始化整機(jī)的全部控制；

三、LYDY-V油介損及電阻率測試儀油杯簡介

1.油杯結(jié)構(gòu)

               圖二 油杯結(jié)構(gòu)圖

①油杯杯體，測量加壓極         ②油隙

③油杯內(nèi)電極，測量測試極       ④內(nèi)電極固定鈕

⑤油杯內(nèi)電極，測量屏蔽極       ⑥測試端

⑦溫度接口

2.油杯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

油杯采用三極式結(jié)構(gòu)，全部符合GB5654-85標(biāo)準(zhǔn)，極間間距2mm，可消除雜散電容及瀉漏對介損測試結(jié)果的影響。

3.油杯使用

裝入油杯：

將油杯平穩(wěn)放入儀器加熱爐內(nèi)，保證油杯底部接觸良好，以便有良好電接觸和熱接觸，裝入后應(yīng)將測試線接好，黑色線是信號測試線，白色是溫度測量線

取出油杯：

必須在斷電情況下，先取下短的黑色、白色測量線后直接將油杯取出。

4.拆裝油杯電極

將內(nèi)電極固定鈕④旋松后可將內(nèi)電極全部取出；同樣，裝入內(nèi)電極后應(yīng)將內(nèi)電極固定鈕④旋緊。

5.裝入油樣

將取出內(nèi)電極的后油杯杯口朝上，然后將其向下輕斜約60度左右，再將裝有40ml被試油樣的量杯的杯口邊緣碰到油杯杯口內(nèi)壁，接著量杯慢慢輕斜，緩慢將油倒入，   注意盡可能不要在油中夾入氣泡；完成后便可將內(nèi)電極慢慢裝入油杯，然后打擰好內(nèi)電極固定鈕，再將整個裝完油的油杯放入主機(jī)靜止15分鐘（這樣可很好的將大部分氣泡排出；如不靜止，將直接影響設(shè)備加壓情況以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確）；*后就可以運(yùn)行主機(jī)。

注意：內(nèi)電極系非常精密部件，取出、裝入時一定動作緩慢，平穩(wěn)，內(nèi)外電極間不要碰撞，以防破壞表面，導(dǎo)致整個油杯報廢；

6.油杯清洗

全部清洗：測量前，應(yīng)對油杯進(jìn)行的清洗，這一步驟非常重要。因?yàn)榻^緣油對極微小的污染都有極為敏感的反應(yīng)。因此必須嚴(yán)格按照下述方法要點(diǎn)進(jìn)行。

全部拆卸油杯電極；

用中性擦皂或洗滌劑清洗。磨料顆粒和磨擦動作不應(yīng)損傷電極表面；

用清水將電極清洗幾次；

用酒精浸泡各零件；

電極清洗后，要用絲綢類織物將電極各部件的表面擦拭干凈（別的布料會有絨毛粘在電極上），并注意將零件放置在清潔的容器內(nèi)，不要使其表面受灰塵及潮氣的污染；

將各零部件放入100℃左右的烘箱內(nèi)，將其烘干。

以油洗油：有時由于油樣很多，所以在測量中往往會一個接一個油樣進(jìn)行測量。此時電極的清洗可簡化。具體做法如下：

將儀器關(guān)閉，將整個油杯都從加熱器中拿出，同時將內(nèi)電極從油杯中取出；

將油杯中的油倒入廢油容器內(nèi)，用新油樣沖洗油杯幾次；

裝入新油樣；

用新油樣沖洗油杯內(nèi)電極幾次，然后將內(nèi)電極裝入油杯。

附說明：以油洗油的清洗方式可大大提高了測量速度，但如遇到特別臟的油樣或長時間不用時，應(yīng)使用前面一種方式。

7.油杯主要技術(shù)參數(shù)

⑴  高低壓之間距離               2mm

⑵  空杯電容量                   60±2PF

⑶  *大測試電壓                 工頻2000V

⑷  空杯介損                     tgδ＜1×10-4

⑸  液體容量                     約40ml

⑹  電極材料                     不銹鋼

  體積                         70mm(D)×120mm（H）

四、LYDY-V油介損及電阻率測試儀工作原理

1.內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

                                  圖三 儀器內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

2.介損測量原理圖

                                     圖四 介損測量原理圖

3.工作原理

加熱

采用高頻感應(yīng)爐加熱，啟動加熱后，溫控CPU發(fā)出加熱命令，同時采集油杯內(nèi)部溫度傳感器的溫度值，加熱采用變功率控制和PWM控制兩者相結(jié)合的控制方式。在油樣溫度較低時，用大功率加熱方式，這有利于縮短油樣加熱時間；待溫度升至接近預(yù)設(shè)溫度時，采用較小功率PWM加熱方式，這樣有利于油樣加熱均勻。

高頻感應(yīng)爐加熱避免了發(fā)熱塊加熱不均勻的現(xiàn)象。

控溫

在實(shí)測溫度接近預(yù)設(shè)溫度時，溫控CPU采用小功率PWM方式加熱，采樣溫度值經(jīng)PID運(yùn)算，分析出*佳PWM控制占空比，使溫度嚴(yán)格控制在預(yù)設(shè)溫度誤差范圍以內(nèi)。

介損測量

試驗(yàn)電壓同時加在儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器及油杯加壓極上，測量電路對這兩路信號進(jìn)行PGA等控制后對兩通道信號進(jìn)行同步AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其進(jìn)行濾波、FFT等運(yùn)算后計算出tgδ、C x  、ε等參數(shù)，送主控CPU。

體積電阻率測量

直流高壓試驗(yàn)電壓加在油杯加壓極上，經(jīng)過測試回路，產(chǎn)生一微弱電流信號，該微弱電流信號經(jīng)測量電路放大后送進(jìn)AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其信號進(jìn)行處理，計算出Rx、ρ等參數(shù)，送主控CPU。

4.名詞解釋

試驗(yàn)源為AC  tgδ ：油樣介質(zhì)損耗角正切值；

Cx   ：油樣油杯的電容值；

εr  ：相對介電常數(shù)，是根據(jù)電容值換算而得到的；

試驗(yàn)源為DC     Rx  ：油樣的絕緣電阻；

ρ  ：油樣的體積電阻率，是根據(jù)絕緣電阻換算而得到的；

五、LYDY-V油介損及電阻率測試儀主要技術(shù)指標(biāo)

六、主機(jī)操作

1.主菜單界面說明

                              圖五 主菜單圖

主控制項目

<時間設(shè)置>

功能：用于校準(zhǔn)時鐘、日歷，此時鐘在停電后會繼續(xù)運(yùn)行。

<數(shù)據(jù)管理>

功能：用于查詢以前實(shí)驗(yàn)的存儲數(shù)據(jù)結(jié)果。

<參數(shù)設(shè)定>

功能：用于設(shè)置恒溫溫度及介損測試電壓。

<直接測試>

功能：不加熱直接進(jìn)行介損測試。

用途：主要用于測試空杯介損及室溫時油樣介損。

<加熱測試>

功能：在加熱到設(shè)定溫度的整個過程中的任意時間段手動啟動對設(shè)定項的測試。

用途：主要用于需要掌握中間某溫度段的介損值。

<自動測試>

功能：加熱到油樣溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，設(shè)備系統(tǒng)將按照操作員預(yù)先的設(shè)定，自動完成整個測試流程。

用途：主要用于自動測試設(shè)定溫度的介損值。

輔助功能項目

<日歷>

 顯示位置：主菜單界面左上角（圖五“2012-03-28 10:50:31"部分）；

 功能：時間提示

<設(shè)備編號和出廠日期>

顯示位置：主菜單界面底部（圖五“設(shè)備編號：612010 出廠日期：20120615"部分）；

功能：指示設(shè)備信息

<實(shí)時溫度狀態(tài)指示區(qū)>

顯示位置：主菜單界面右上角（圖五“18.6℃"部分）；

功能：實(shí)時監(jiān)控用戶在參數(shù)設(shè)定中所設(shè)定恒溫條件的溫度；設(shè)置為外電極則顯示油杯外電極溫度；設(shè)置為內(nèi)電極則顯示油杯內(nèi)電極溫度；設(shè)置為平均溫則顯示內(nèi)外電極的平均溫度。

2.儀器操作說明及注意事項

儀器開始運(yùn)行時，應(yīng)先接地端接地，電源入口引入AC220V電源；

打開箱蓋，可將油杯取出，加熱及測試介損時，應(yīng)將箱蓋關(guān)上；

接通電源前，須保證箱蓋內(nèi)兩根測量線，完好連接；

加熱后的油杯上會有高溫，如要取出油杯等物，應(yīng)小心操作，以免灼傷；

啟動測試后，油杯上會帶高壓電，嚴(yán)禁此時取杯；如要取油杯，請復(fù)位設(shè)備，斷電后取杯，操作應(yīng)小心，以免觸電；

箱蓋具有合蓋保護(hù)，打開盒蓋時，會中斷加熱及中斷高壓；

如非必要，不得在測試過程中打開箱蓋;

移動設(shè)備時應(yīng)將油杯取出單獨(dú)包裝，以防止從中掉出打壞油杯。

3.菜單操作詳細(xì)說明

1、從主菜單界面按下“時間設(shè)置"菜單進(jìn)入“附屬菜單-1"；

2、按增減鍵可調(diào)整需要的設(shè)定操作；

3、調(diào)整完成后，應(yīng)按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無效；

4、不做操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

時間設(shè)置

                           附屬菜單-1

數(shù)據(jù)管理

1、從主菜單界面按下“數(shù)據(jù)管理"菜單進(jìn)入“附屬菜單-2"；

2、按“上頁、下頁“鍵可選取測試存檔的數(shù)據(jù)組；

3、查看存檔測試數(shù)據(jù)組時，直接點(diǎn)擊需要的數(shù)據(jù)組；

4、不做操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

                                  附屬菜單-2

附說明：時間、日期為該數(shù)據(jù)組測試時的實(shí)時時間；測試項目的設(shè)定在“參數(shù)設(shè)定"中設(shè)置。

數(shù)據(jù)管理附屬菜單

1、在“附屬菜單-2"中，直接點(diǎn)擊需要的數(shù)據(jù)組進(jìn)入“附屬菜單-3"；

2、按“打印"鍵，可打印出存檔測試結(jié)果以及其它信息；

3、不做操作，請按“返回"，退回上上等菜單。

                         附屬菜單-3

附說明：HV為測試電壓，Tt為測試時的溫度狀態(tài)。

參數(shù)設(shè)定

1、從主菜單界面按下“參數(shù)設(shè)定"菜單進(jìn)入“附屬菜單-4"；

2、直接點(diǎn)擊需要設(shè)定項后面的參數(shù)值進(jìn)行選定操作；

3、按增減鍵可調(diào)整需要的設(shè)定操作；

4、調(diào)整完成后，應(yīng)按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無效；

5、不做操作請按“返回"，退回主菜單界面。

                          附屬菜單-4

附說明：

預(yù)設(shè)溫度設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“90℃"，*高溫度100℃；直接點(diǎn)擊“90℃"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行溫度設(shè)置。

用途：于“加熱測試時"，加熱到設(shè)定預(yù)設(shè)溫度時，停止加熱，然后恒溫；于“自動測試"時，當(dāng)溫度加熱到預(yù)設(shè)溫度時，設(shè)備將進(jìn)行自動測試。

恒溫條件設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“外電極"，直接點(diǎn)擊“外電極"或其它條件文字上，按“↑、↓"進(jìn)行恒溫條件切換。

用途：這是基于預(yù)設(shè)溫度下的另一外加條件，此條件分：外電極、內(nèi)電極及平均溫三種；

外電極：該電極為加壓極上的溫度，為*為接近油溫的溫度；

內(nèi)電極：該電極為測試極上的溫度；

平均溫：該溫度是內(nèi)、外電極的兩組溫度的平均值。

當(dāng)設(shè)置為“外電極"時，主菜單界面的實(shí)時溫度狀態(tài)指示區(qū)顯示的溫度就為外電極的實(shí)時溫度；而在“加熱測試"，當(dāng)“外電極"溫度達(dá)到“預(yù)設(shè)溫度"時，設(shè)備會停止加熱，將保持在預(yù)設(shè)溫度點(diǎn)；“自動測試"時，將會在“外電極"溫度達(dá)到“預(yù)設(shè)溫度"的一瞬間啟動測試。當(dāng)設(shè)置內(nèi)電極或平均溫時，設(shè)備就會在相應(yīng)條件下的運(yùn)行。

HV（tgx）設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“2000V"AC，直接點(diǎn)擊“XXXX(AC)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行測試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請注意該項為tgx、Cx、εr的測試電壓，在測試時，設(shè)備將按照設(shè)置的電壓，進(jìn)行加壓測試。

HV（Rx）設(shè)置

方法：該設(shè)置項一般設(shè)置為“500V"DC，直接點(diǎn)擊“XXX(DC)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行測試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請注意該項為Rx、ρ的測試電壓，在測試時，設(shè)備將按照設(shè)置的電壓，進(jìn)行加壓測試。

自動打印設(shè)置

方法：直接點(diǎn)擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行自動打印的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：基于“自動測試"模式下，測試完成后，是否自動打印數(shù)據(jù)的設(shè)置。

tgx Cx 選項設(shè)置

方法：直接點(diǎn)擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行該測試項的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：選擇“開"時，當(dāng)“直接測試"、“加熱測試"及“自動測試"三種測試模式時，就都會對“tgx、Cx、εr"測試項進(jìn)行測試；如選擇“關(guān)"時，則不會對該測試項測試。

Rx、ρ 選項設(shè)置

方法：直接點(diǎn)擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行該測試項的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：選擇“開"時，當(dāng)“直接測試"、“加熱測試"及“自動測試"三種測試模式時，就都會對“Rx、ρ"測試項進(jìn)行測試；如選擇“關(guān)"時，則不會對該測試項測試。

注意：在所有的參數(shù)設(shè)置完成后，必須點(diǎn)擊“保存"，方可激活您的設(shè)定，否則將不能執(zhí)行新的設(shè)定。

加熱測試

1、按下“加熱測試"菜單進(jìn)入選項菜單 ，選擇“開始"進(jìn)入“附屬菜單-5"；

2、可在設(shè)定溫度以內(nèi)，任意實(shí)時溫度段，按下“測試"鍵進(jìn)行測試；

3、測試數(shù)據(jù)出來后，按“打印"鍵，可測試結(jié)果以及其它信息；

4、終止操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

                        附屬菜單-5

附說明：直接測試時，按下“直接測試"菜單進(jìn)入選項菜單 ，選擇“開始"進(jìn)入測試中；自動測試時，按下“自動測試"菜單進(jìn)入選項菜單 ，選擇“開始"進(jìn)入智能自動測試中；操作與之類似，不作說明。

測試結(jié)果

1、測試完成后，設(shè)備自動進(jìn)入“附屬菜單-6"；

2、按“打印"鍵，可測試結(jié)果以及其它信息；

3、終止操作，請按“返回"，退回主菜單界面

                          附屬菜單-6

附說明：當(dāng)“參數(shù)設(shè)定"中tgδ 、Cx和Rx、ρ都開啟時，設(shè)備同時測試兩組項目，測試數(shù)據(jù)結(jié)果為“附屬菜單-6"所示為兩組；當(dāng)“參數(shù)設(shè)定"中tgδ 、Cx和 Rx、ρ任意一項關(guān)閉時，設(shè)備只測試開啟項目，測試數(shù)據(jù)結(jié)果為開啟項目的那一組。

國網(wǎng)天津電科院利用自主研發(fā)的“新能源+儲能"數(shù)據(jù)記錄分析儀開展一次調(diào)頻實(shí)測數(shù)據(jù)分析及功能升級工作，有效破解儲能調(diào)頻檢測難題，服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

對于傳統(tǒng)的火電機(jī)組而言，一次調(diào)頻試驗(yàn)已具備成熟的測試方法和工具。但對儲能電站和新能源場站，由于頻率信號源的特殊性，需研制專門的新能源測試儀器和方法。對此，電科院黨委將“增強(qiáng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)能力，積極培育新能源調(diào)試業(yè)務(wù)"作為推進(jìn)“破難題、促發(fā)展"專項行動的一項重要舉措，以結(jié)對共建、服務(wù)生產(chǎn)為導(dǎo)向，組建專業(yè)中心、產(chǎn)業(yè)單位組成的黨員攻關(guān)團(tuán)隊，前往山東、武漢等地調(diào)研新能源場站配置儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻情況，掌握一次調(diào)頻測試方法，對天津地區(qū)新能源場站一次調(diào)頻功能進(jìn)行排查并提出優(yōu)化建議，成功研制出“新能源+儲能"數(shù)據(jù)記錄分析儀。

“這臺儀器具有定制化通道和試驗(yàn)?zāi)K，具備高精度的數(shù)據(jù)采集和分析能力。它針對儲能電站頻率信號特征，通過采集電站三相電壓和三相電流計算整站功率，以報文形式傳輸頻率信號來完成數(shù)據(jù)實(shí)測。"黨員攻關(guān)團(tuán)隊王梓越說。

目前，黨員攻關(guān)團(tuán)隊已成功利用儀器在海旭道儲能電站完成一次調(diào)頻試驗(yàn)，在確保試驗(yàn)精度和效率的同時，為后續(xù)涉網(wǎng)檢測獲取了準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。

下一步，電科院將持續(xù)優(yōu)化升級儀器功能，提升新能源場站涉網(wǎng)檢測能力，并發(fā)揮黨員骨干作用，強(qiáng)化新能源場站電磁暫態(tài)、機(jī)電暫態(tài)仿真知識儲備，關(guān)注新能源并網(wǎng)檢測的技術(shù)發(fā)展趨勢，提高電力設(shè)備性能和可靠性，做好新能源并網(wǎng)技術(shù)支撐工作。

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