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科研成果

回路电阻测试仪性能及工作原理探讨

时间:2014-09-04 15:29??阅读:
     在电力系统中,由于测量回路电阻是工程交接和预防试验必须进行的关键,作为常用的试验仪器,回路电阻测试仪能够在确保短路器安全运行的同时,还能够真实反映出接触电阻值,因此,回路电阻测试仪在电力系统中被广泛的应用。本文简要介绍回路电路测试仪性能以及回路电阻测试仪工作原理。
    回路电阻测试仪,又可以称之为变压器回路电阻测试仪。该仪器能够在100A到600A电流的情况下测出和显示回路或接触电阻,并进行存储。由于以往采用的双臂直流电桥测量电流的级数较小,同时在测量的过程中还受到动静触点与油膜间氧化层的影响,因此,不仅较难发现异电回路导体的截面积有减少现象,而且电阻值过大使接触电阻的真实值被掩盖。根据电力执行标准规定电阻测量电流必须大于100A。
 
1、回路电阻测试仪的性能
回路电阻测试仪面板
    首先,大电流和高稳定性,以及高精度。由于回路电阻测试仪采用了最新的开关电源技术和数字信号处理技术,因此,该仪器能够在长时间避免脉冲式的电流内连续完成大电流的输出,分辨率达到0.01μΩ,不但击穿开关出头氧化膜,而且还能够稳定电阻侧试仪。即使在干扰严重的情况,显示屏上的读数依然具有较好的重复性和稳定性,使测试结果较准确。交流电流回路存在的问题主要是因为220kV线路是双主双后备的配置。在实际的工程中,相关设计人员基本不会考虑到光纤相差动保护和闭锁式纵联保护应如何取用CT二次绕组,其选用通常存在很大的随机性。交流电压回路通常情况下会存在两方面的问题。一方面,220kV的线路保护装置采用的交流电压通常都来自PT的同一个二次绕组,这有悖反措要求以及相关的设计规范。另一方面,对于电压切换装置的选用没用使用统一的标准,其中一部分切换装置在进行倒闸操作后,很容易会造成PT二次长期并列,从而会严重威胁到电网的安全。失灵回路的设计也很混乱,有些变电站使用申联接点,也有-些使用逻辑判断的,这样也会给相关的安装、测试以及运行维护工作带来诸多的不便。
    其次,其有强大的功能和智能化。回路电阻测试仪测试时,可以自由选择100A到600A的电流,并且测量的时间范围设定在5S到600S之间,与其他仪器相比不管是测量时间或是连续工作时间都要高出很多。同时,由于回路电阻侧试仪所选用的CPU具有较高的性能,在测量的过程中,通过信号大小可以自动对量程进行切换,当仪器温度一旦超过设定温度,那么电路就会自动停止电流的输入,不仅保证了测试的准确度,而且还保证了仪器的安全运用。
    最后,回路电阻测试仪拥有多种通信方式,并且使用较方便,具有较高的品质和友好的人机界面。该仪器通过RS232串口、USB就能够完成与计算机的通信,由于回路电阻测试仪具有体积小、重量轻的优势,且所采用的元件都属于进口品质较高的元件,加上设计较为巧妙,不仅能够消除温度对测量的影响,面且使回路电阻其有较强的抗震性。是一款便于携带的高性能电阻测试仪。

2、回路电阻测试仪的工作原理
 
    回路电阻测试仪主要通过采用脉宽调制型的高频开关电源提供电流超过100A的测试电流。当测量键被按下时,高频开关电源就会自动输出超过1OOA的电流,同时进行电路的采样,所获的信号会通过放大器进行放大,该模拟信号将利用A/D转换器进行数字信号的转换,然后由微处理器完成数据的滤波和运算,以及处理。最后将测试后的电流和电限值通过显示器进行显示。其中,系统显示的时间在10S左右就会自动复位。在测量的时候,如果测得回路电阻值低于400,那么最低分辨率则为0.lμΩ。相反,如果测得回路电阻值超过400μΩ,那么最低分辨率则为1μΩ。
由于回路电阻测试仪所采用的方式主要是以四线制测量法为主。因此,当高频开关电源提供电流超过100A的时候,分别采样被测体电压输入端与内部电流分流器电压,并通过放大器放大和A/D转换器对信号的转换,然后由微处理器计算出电压和电流值得出被测电阻值,并显示出来。在测试的时候,如果电流测试回路有断线与接触不良的情况,回路电阻测试仪就会自动对电流回路进行电压判断。如下图所示:
回路电阻测试仪工作原理
    通过上图,我们发现,电流源经过电流输出端口I+和I-提供被测电阻RX电流,并由电流表读出电流大小,然后通过测量输人端口U+和U-取出电压,由电压表读出,最后,对电流和电压的测量,就可以将被测电阻值计算出来。

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