济南泛华AI6000介损仪说明书.docx
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济南泛华AI6000介损仪说明书
AI-6000
自动抗干扰精密介质损耗测量仪
一体机
使用说明书
济南泛华仪器设备有限公司
为了安全和正确操作请仔细阅读说明书
本公司对仪器本身以外的任何损坏或损失不承担责任
本仪器专利权、软件著作权属本公司所有,任何侵权行为将受到追究
AI-6000自动抗干扰精密介质损耗测量仪说明书2009年12月版
1.用途特点及性能
AI-6000自动抗干扰精密介质损耗测量仪用于现场抗干扰介损测量,或试验室精密介损测量。
仪器为一体化结构,内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器等。
采用变频抗干扰和傅立叶变换数字滤波技术,全自动智能化测量,强干扰下测量数据非常稳定。
测量结果由大屏幕液晶显示,自带微型打印机可打印输出。
1.1主要技术指标
准确度:
Cx:
±(读数×1%+1pF)
tgδ:
±(读数×1%+)
抗干扰指标:
变频抗干扰,在200%干扰下仍能达到上述准确度
电容量范围:
内施高压:
3pF~60000pF/10kV60pF~1μF/
外施高压:
3pF~μF/10kV60pF~30μF/
分辨率:
最高,4位有效数字
tgδ范围:
不限,分辨率%,电容、电感、电阻三种试品自动识别。
试验电流范围:
10μA~5A
内施高压:
设定电压范围:
~10kV
最大输出电流:
200mA
升降压方式:
连续平滑调节
电压精度:
±%×读数+10V)
电压分辨率:
1V
试验频率:
45、50、55、60、65Hz单频
45/55Hz、55/65Hz、自动双变频
频率精度:
±
外施高压:
正接线时最大试验电流5A,工频或变频40-70Hz
反接线时最大试验电流10kV/5A,工频或变频40-70Hz
CVT自激法低压输出:
输出电压3~50V,输出电流3~30A
测量时间:
约30s,与测量方式有关
输入电源:
180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电
计算机接口:
标准RS232接口
打印机:
M150型微型打印机
环境温度:
-10℃~50℃
相对湿度:
<90%
上述为AI-6000E型主要技术指标。
AI-6000A、B、C、D、E和F五种型号区别见下表:
型号
电容量
范围
pF
最大输
出电流
外形尺寸
长x宽x高
cm
重量
kg
高电压
介损
计算机接口
及存储
CVT
自激法测量
CVT
变比
反接线低压侧屏蔽
AI-6000A
3~60000
200mA/
10kV
46x35x34
28
有
无
外接标准电容
外部自激升压
无
无
AI-6000B
3~40000
140mA/
10kV
38x31x30
22
无
无
无
无
无
AI-6000C
3~60000
200mA/
10kV
46x35x34
29
有
无
不需外接设备
C1/C2单独测量
无
无
AI-6000D
3~60000
200mA/
10kV
46x35x34
29
有
RS232
存储100组数
不需外接设备
C1/C2同时测量
无
无
AI-6000E
3~60000
200mA/
10kV
46x35x34
29
有
RS232
存储100组数
不需外接设备
C1/C2同时测量
高压连线可拖地
无
只测C1
AI-6000F
3~60000
200mA/
12kV
46x35x34
30
有
RS232
存储100组数
不需外接设备
C1/C2同时测量
高压连线可拖地
有
C1/C2同时测量
主要功能特点
1.2.1变频抗干扰
采用变频抗干扰技术,在200%干扰下仍能准确测量,测试数据稳定,适合在现场做抗干扰介损试验。
1.2.2高精度测量
采用数字波形分析和电桥自校准等技术,配合高精度三端标准电容器,实现高精度介损测量。
仪器所有量程输入电阻低于2Ω,消除了测量电缆附加电容的影响。
1.2.3多级安全保护,确保人身和设备安全
高压保护:
试品短路、击穿或高压电流波动,能以短路方式高速切断输出。
低压保护:
误接380V、电源波动或突然断电,启动保护,不会引起过电压。
接地保护:
仪器接地不良使外壳带危险电压时,启动接地保护。
CVT:
高压电压和电流、低压电压和电流四个保护限,不会损坏设备;误选菜单不会输出激磁电压。
CVT测量时无10kV高压输出。
防误操作:
两级电源开关;电压、电流实时监示;多次按键确认;接线端子高/低压分明;缓速升压,可迅速降压,声光报警。
防“容升”:
测量大容量试品时会出现电压抬高的“容升”效应,仪器能自动跟踪输出电压,保持试验电压恒定。
抗震性能:
仪器采用独特抗震设计,可耐受强烈长途运输震动、颠簸而不会损坏。
高压电缆:
为耐高压绝缘导线,可拖地使用。
1.2.4功能强大,产品系列化
AI-6000一体机有六种型号:
AI-6000A、B、C、D、E和F型。
AI-6000A型:
(1)具有正/反接线,内/外标准电容,内/外高压多种工作模式,一体化结构,可做各种常规介损试验,不需外接任何辅助设备。
(2)液晶显示,菜单操作,测试数据丰富,自动分辨电容、电感、电阻型试品,自带微型打印机可打印输出。
(3)具有外接标准电容器接口,可外接油杯做精密绝缘油介损试验,可外接固体材料测量电极做精密绝缘材料介损试验,也可外接高压标准电容器做高电压介损试验。
(4)自动识别50Hz/60Hz系统电源,并支持发电机供电,即使频率波动大,也可正常测量。
(5)内置串联和并联两种介损测量模型,方便仪器检定。
AI-6000B型:
为轻便型,在A型基础上去掉了高电压介损测量和CVT测量功能,使用稍小功率的试验变压器,体积小,重量轻,但精度和抗干扰能力并不降低。
具备正/反接线测量方式,使用内部标准电容器和自动变频进行测量,能满足绝大多数测量要求,且携带十分方便。
AI-6000C型:
除具备A型全部功能外,增加了CVT自激法变频测量接口,C1/C2分两次接线测量。
AI-6000D型:
除具备C型全部功能外,
(1)CVT自激法测量时,C1/C2可一次接线同时测出,自动补偿母线接地和标准电容器的分压影响,无须换线和外接任何配件。
(2)中文图文菜单,大屏幕背光LCD显示更清晰,电流电压实时监视。
(3)带日历时钟,可存储100组测量数据。
(4)带计算机接口。
通过该接口,实现测量、数据处理和报表输出,也可实现仪器内部测量软件升级。
一台计算机可控制32台仪器,可集成到综合高压试验车上。
AI-6000E型:
除具备D型全部功能外,
(1)优化的电路设计,使正/反接线的准确度和稳定性一致。
(2)自动识别外接高压试验电源频率40Hz~70Hz,支持工频电源、变频电源和串联谐振电源做大容量高电压介损试验。
(3)具有反接线低压屏蔽功能,在220kVCVT母线接地情况下,对C11可进行不拆线10kV反接线介损测量。
(4)CVT自激法高压连接线可以拖地。
AI-6000F型:
除具备E型全部功能外,
(1)内部高压输出为12kV,最大输出电流200mA。
(2)配置热敏打印机,使打印更加快捷、无噪音和清晰。
(3)增加回路接触不良放电提示功能,以方便判别接线是否可靠。
(4)增强反接线低压屏蔽功能,可一次接线同时测出两个电容的电容量和介损值。
(5)增加CVT变比功能,可测量CVT变比、极性和相位误差。
供货范围
(1)仪器主机
(2)使用说明书和产品合格证
(3)专用测试电缆线(4)电源线
(5)备用色带、打印纸和保险管(6)其它详见《装箱单》
AI-6000E型高压输出面板图AI-6000E型上面板图
2.面板说明
高压输出插座(~10kV,最大200mA,B型最大140mA)
安装位置:
箱体前侧面,外设保护门。
功能:
内高压输出;检测反接线试品电流;内部标准电容器的高压端。
接线方法:
插座1脚接高压线芯线(红夹子),2、3脚接高压线屏蔽(黑夹子)。
正接线时,高压线芯线(红夹子)和屏蔽(黑夹子)都可以用作加压线;反接线时只能用芯线对试品高压端加压。
如果试品高压端有屏蔽极(如高压端的屏蔽环)可接高压屏蔽,无屏蔽时高压屏蔽悬空。
注意事项:
(1)仪器测量电缆通用,建议用高压线连接此插座。
高压插座和高压线有危险电压,绝对禁止碰触高压插座、电缆、夹子和试品带电部位!
确认断电后接线,测量时务必远离!
(2)用标准介损器(或标准电容器)检定反接线精度时,应使用全屏蔽插头连接试品,否则暴露的芯线会引起误差。
(3)应保证高压线与试品高压端0电阻连接,否则可能引起误差或数据波动,也可能引起仪器保护。
(4)强干扰下拆除接线时,应在保持电缆接地状态下断开连接,以防感应电击。
试品输入Cx插座(10μA~1A,E、F型5A)
功能:
正接线时输入试品电流。
接线方法:
插座1脚接测量线芯线(红夹子),2、3脚接测量线屏蔽(黑夹子)。
正接线时芯线(红夹子)接试品低压信号端,如果试品低压端有屏蔽极(如低压端的屏蔽环)可接屏蔽,试品无屏蔽时屏蔽悬空。
注意事项:
(1)测量中严禁拔下插头,防止试品电流经人体入地!
(2)用标准介损器(或标准电容器)检测仪器正接线精度时,应使用全屏蔽插头连接试品,否则暴露的芯线会引起误差。
(3)应保证引线与试品低压端0电阻连接,否则可能引起误差或数据波动,也可能引起仪器保护。
(4)强干扰下拆除接线时,应在保持电缆接地状态下断开连接,以防感应电击。
标准电容输入Cn插座(10μA~1A,E、F型5A,B型无)
功能:
输入外接标准电容器电流。
接线方法:
与Cx插座类似,其区别在于:
(1)使用外部标准电容器时,应使用全屏蔽插头连接。
此方式常用于外接高电压等级标准电容器,实现高电压介损测量。
(2)菜单选择“外标准”方式。
(3)将外接标准电容器的C和tgδ置入仪器,实现Cx电容介损的绝对值测量。
从原理上讲,任何容量和介损的电容器,将参数置入仪器都可做标准电容器。
不同的是标准电容器能提供更好的长期稳定性和精度。
(4)不管正接线还是反接线测量,标准电容器接线方式始终为正接线。
CVT自激法低压输出插座(3~50V,3~30A,A、B型无)
功能:
由该插座和接地接线柱输出CVT测量的低压变频激励电源。
注意事项:
(1)因低压输出电流大,应采用仪器专用低阻线连接CVT二次绕组,接触不良会影响测量。
(2)视CVT容量从菜单选择合适的电压电流保护限。
(3)启动CVT测量时,输出2~5V的试探电压,若外部接线有错会自动停机。
若怀疑仪器故障,可测量有无该试探电压。
(4)选择正/反接线时,此输出封闭。
测量接地接线柱
它同外壳和电源插座地线连到一起。
E、F型在高压输出插座的左下角有一个接地插孔,如果仪器配套的高压线带有接地屏蔽,可将接地屏蔽的插头,就近插入该插孔。
注意事项:
(1)尽管仪器有接地保护,但无论何种测量,仪器都应可靠独立接地。
(2)保证0电阻接地。
应仔细检查接地导体不能有油漆或锈蚀,否则应将接地导体刮干净。
轻微接地不良可能引起误差或数据波动,严重接地不良可能引起危险!
电源输入插座(180V~270V50Hz/60Hz)
注意事项:
(1)仪器有快速断电保护功能,低压突然断电时迅速以短路方式切断高压输出。
此功能要求仪器的低压电源(插座、刀闸等)应可靠连接,否则超过数ms的断电便会引起保护。
(2)输入电压大于270V(如误接380V),仪器立即保护,切断内部电源。
保护后只有总电源开关灯亮,但屏幕无显示。
此时可检查电源,重新开机。
(3)如果电压过低,仪器无法输出设定高压,可用调压器调整。
(4)仪器可以自动适应50Hz/60Hz电源频率。
(5)采用发电机供电时,频率波动大,且使用发电机的场合不存在干扰,可选择“定频”模式,以排除发电机供电频率波动的影响。
保险管座
保险管座与低压电源插座合为一体,保险管规格5A/250V,尺寸φ5×20mm。
注意事项:
应使用相同规格的保险丝。
若换用备用保险丝后仍烧断,可能仪器有故障,可通知厂家处理。
内高压允许开关
功能:
内置高压系统或CVT自激法低压输出系统的总电源开关。
关闭此开关,仪器自动设置为外部高压测量方式。
此开关受总电源开关控制。
注意事项:
(1)用内置高压测量时打开此开关。
启动测量后仪器自动升/降压,并伴随声光报警。
在报警期间有高压输出!
(2)紧急情况应立即关闭此开关,或关闭总电源开关。
(3)出现保护信息后,应排除故障重新开机。
总电源开关
打开总电源开关,首先显示仪器名称和编号,数秒后自动进入测量菜单。
关闭此开关,也同时关闭内部高压系统电源,紧急情况应立即关闭此开关。
按键
(1)“→”移动光标,“↑”和“↓”修改光标处内容,“启停”用于确认或停止。
详细功能见各型号仪器的“使用说明”。
注意:
“启停”是一个键,不要当做两个按键使用。
(2)测量过程中,按任意键即终止测量。
液晶显示器
显示菜单、测量结果或出错信息。
应避免长时间阳光爆晒,避免重压。
打印机
手动打印:
显示可打印数据时,按“打印”键打印。
可随时按“走纸”键。
自动打印:
菜单选择自动打印后,测量结束即自动打印结果,之后可在远处切断仪器供电,使操作更加安全。
换纸和色带:
打印机为M150型微型打印机。
打印纸宽44mm。
换纸时要拉出打印机整体,将纸送入进纸口并按走纸键。
换色带时取下上盖,色带平直安装。
AI-6000F型配置热敏打印机,使用宽度58mm热敏打印纸。
换纸时要打开打印机的纸仓盖板,放入纸卷并留少许部分在外面,然后关闭盖板。
通讯接口(D、E和F型)
功能:
RS232接口,与PC机或笔记本电脑的串行通讯口连接。
为保证通讯正常,双方应设置相同的波特率和通讯地址。
通讯协议:
仪器与PC机按规定协议通讯,实时操作仪器,实现设置、测量、数据存储传送等功能。
注意:
应在视距内遥控仪器,确保人员远离后再启动测量。
3.AI-6000A、B、C型使用说明
进入菜单
打开电源开关,先显示仪器名称和生产日期/编号,后自动进入测量菜单。
内高压允许关闭:
③处指示“外u”,用外高压,光标可移动位置为①、②、⑤。
内高压允许打开:
⑧处指示HV-RD(高压就绪),用内高压,光标可移动位置为①、②、③、④、⑤。
注:
AI-6000B型菜单无②、③项显示。
选择接线方式
光标在①,按↑↓选择“正”、“反”或“C”,表示正接线、反接线或CVT方式。
注:
A/B型无法选择“C”。
选择内、外标准电容
光标在②,按↑↓选择“内Cn”、“外Cn”,表示用内或外接标准电容。
通常可选内标准作正、反接线测量。
高电压介损选“外Cn”方式,需将外接电容参数置入仪器:
在②处按住“启停”键不放,直到显示:
Cn:
e1pF
tgδ:
%*
可设置外标准的电容量和介损。
Cn采用科学计数法,如==,==等,范围~(即0~999900pF)。
tgδ设置范围0~±%。
移动光标,↑↓修改光标处内容。
设置完毕按住“启停”键不放,直到返回测量菜单,同时参数被储存,数据有效。
右下角显示“*”表示不允许修改其它数据,这些数据为仪器出厂参数,一旦变更会严重影响测量!
注:
AI-6000B型无此选项。
选择试验频率
3.4.1开机默认频率
光标在③,显示“5-Hz”,表示45/55Hz自动变频。
仪器自动用45Hz和55Hz各测量一次,然后计算50Hz下无干扰时数据。
开机自动默认为该方式,建议使用。
3.4.2选择更多频率
光标在③,按住“启停”键1s以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示“45Hz/50Hz/55Hz/60Hz/65Hz/5-Hz/6-Hz/4-Hz”:
“50Hz”:
为工频测量,此设置不能抗干扰,在试验室内测量或校验时选用。
“45/55/60/65Hz”:
为单频率测量,研究不同频率下介损的变化时选用。
“5-Hz”:
为45/55Hz自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。
“6-Hz”:
为55/65Hz自动变频,适合60Hz电网工频干扰下测量。
“4-Hz”:
为自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。
轻按“启停”,“Hz”变为“HF”,表示用发电机供电,能输出严格所选频率。
此方式不能跟踪干扰频率,不能用于抗干扰。
再轻按“启停”取消“HF”。
发电机供电时建议选用定频50HF。
按住“启停”键1s以上取消全频率选择。
注:
AI-6000B型默认为45/55Hz自动变频。
选择试验高压
3.5.1正/反接线方式下选择高压
光标在④,按↑↓键循环显示试验高压“//0.8/1/1.5/2//3//4//5//6//7//8//9//10kV”。
应根据高压试验规程选择试验高压。
3.5.2CVT自激法接线方式下选择高压及保护限
CVT自激法测量必须打开内高压允许开关,由机内提供激励电压,由“低压输出”和“测量接地”输出。
为安全起见,CVT自激法还需要设置以下几个保护限:
光标在④,轻按“启停”键循环显示xxkV/xxmA/xxV/xxA,按↑↓选择:
xxkV:
可选0.8/1/1.5/2/3/4kV,为高压上限,只能使用4kV以下电压。
xxmA:
可选10/15/20/25/30/35/40/45/50/60/70/80/100/120/140/200mA,表示待测试品的高压电流上限。
xxV:
可选3/4/5/6/7/8/9/10/12/15/20/25/30/35/40/50V,表示低压激励电压上限。
xxA:
可选3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16/20/30A,表示低压激励电流上限。
注意:
(1)测量时4个保护限同时起作用,因此试验高压可能达不到设定值。
如果高压达不到保护限,可适当调整受到限制的保护限。
(2)通常测量C1时低压激励电压可达20V,测量C2时低压激励电流可达15A。
一般可设高压电压2~3kV,较少采用高压电流限制,可设为最大200mA。
自动打印
光标在⑤,按↑键可显示或取消“Test”后下划线,有下划线表示测量结束自动打印。
串联方式
光标在⑤,快按10次“启停”键,可显示或取消⑦处的“s”。
有“s”为RC串联模型,模拟西林型电桥工作。
无“s”模拟电流比较仪电桥工作。
试验室用标准介损器检定仪器时应显示“s”,现场测量请取消“s”。
启动测量
光标在⑤,按住“启停”键1s以上启动测量。
启动测量后发出声光报警;使用内部高压时⑧处指示HV-ON(高压开启);④处指示高压;⑥处指示0%~99%表示测量进程。
测量中按任一键取消测量,遇紧急情况立即关闭总电源。
测量过程结束,仪器自动降压后再显示结果,设置自动打印便启动打印。
查看数据
显示结果后,按↑↓键可查看数据,按打印键打印。
按住“启停”键1s退出。
仪器自动分辨电容、电感、电阻型试品:
电容型试品显示Cx和tgδ;电感型试品显示Lx和Q;电阻型试品显示Rx和附加Cx或Lx。
自动选取显示单位。
试品类型
显示数据
备注
电容
Cx,tgδ,U,I,Φ,P,F,t
|δ|>1则显示电容和串/并联电阻
|Q|<1则显示电感和串联电阻
电感
Lx,Q,U,I,Φ,P,F,t
电阻
Cx(Lx),Rx,U,I,Φ,P,F,t
Cx试品电容量[1μF=1000nF纳法/1nF=1000pF],如显示即10000pF
tgδ介损因数[1%=]
Lx试品电感量[1MH兆亨=1000kH/1kH=1000H]
Q品质因数[无单位]
Rx试品电阻值[1MΩ=1000kΩ/1kΩ=1000Ω]
U试验电压[1kV=1000V/1V=1000mV]
I试品电流[1A=1000mA/1mA=1000μA]
Φ试品电流超前试验电压的角度[°度]或测变比时一次电压超前二次电压的角度
K测CVT变比时,一次电压比二次电压
P试品损耗功率[1kW=1000W/1W=1000mW]
F频率[Hz],指定频率显示实际频率,自动变频方式显示中间频率
t温度[℃摄氏度],机内传感器测量,受仪器发热影响,误差可能较大。
仪器显示数据没有经过温度换算。
显示over表示测量数据超量程。
参考接线
3.10.1正接线、内标准电容、内高压(常规正接线):
3.10.2反接线、内标准电容、内高压(常规反接线):
3.10.3正接线、外标准电容、内高压:
3.10.4反接线、外标准电容、内高压:
3.10.5正接线、内标准电容、外高压:
3.10.6反接线、内标准电容、外高压:
3.10.7正接线、外标准电容、外高压(高电压介损):
3.10.8反接线、外标准电容、外高压:
3.10.9传统CVT自激法:
需外接标准电容、低压激励电源和监控用电压电流表,具体接线参见高压试验规程。
3.10.10母线不接地CVT自激法测量
测量C1测量C2
应注意,高压线应悬空不能接触地面,否则其对地附加介损会引起误差,可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。
另外,考虑C2或C1与内Cn串联分压效应,其电容量可按下式校准:
其中Cc为校准经验值,包含了Cn及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
3.10.11母线接地CVT自激法测量
如果母线接地,建议采用如下方法测量:
第一步,按图3.10.11.1接线,用“内Cn”方式测量C13:
图3.10.11.1测量C13接线图用C13作标准电容测量C2
应注意,高压线应悬空不能接触地面,否则其对地附加介损会引起一些误差(表现为C13介损增加)。
可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。
为进一步补偿C2串入标准回路对C13影响,可按下式校准C13电容:
其中Cc为校准经验值,包含了Cn及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
第二步,按图3.10.11.2接线,用C13作标准电容器测量C2,测量前将C13的电容和介损置入仪器的外标准电容项中(参见),并选择“外Cn”方式。
母线不接地时,也可以用这种接线方式测量。
4.AI-6000D、E和F型使用说明
对比度调节
液晶显示屏的对比度已在出厂时校好,如果您感觉不够清晰,可用如下方法调整:
按住↑或↓不动,再打开总电源开关,再按↑或↓调整显示对比度,调整完毕按“启停”键退出。
进入菜单
打开总电源开关后,先显示开机画面,再显示生产日期:
然后自动进入测量菜单。
使用机内高压请打开内高压允许开关。
开内高压允许后数秒⑥处指示,表示内部高压就绪,此时光标可移动位置为①②③④⑤。
关闭内高压允许③处指示“外高压”,光标可移动位置为①②⑤。
选择接线方式
光标在①,按↑↓选择“正接线”、“反接线”和“CVT”测量方式。
选择内、外标准电容
光标在②,按↑↓选择“内标准”“外标准”,表示使用内或外接标准电容。
通常可用内部标准作正、反接线测量和CVT自激法测量,高电压介损选用外标准方式,需要将外接电容参数置入仪器:
在此处按住
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