DF7000特高压输电线路工频参数变频测量系统

DF7000特高压输电线路工频参数变频测量系统，一款真正满足特高压、强干扰环境的线路参数测量系统，抗千倍干扰、光纤控制、确保安全

一、产品概述：

众所周知，随着技术发展，无干扰下准确测量电压、电流已不存在技术障碍。就测量高压输电线路参数来说，从原理上常规的工频变压器、电压表、电流表就能完成测量，成本低廉，为什么要用成本高很多的线路参数变频测量系统呢？ 原因在于现场测量时一般存在强烈的工频干扰，被测信号被淹没在强烈的干扰中，常规的仪表在干扰下无法得到正确读数。线路参数变频测量系统给输电线路加上一个异频如53Hz的电压电流信号，然后通过选频抗干扰技术，排除工频及其它杂散干扰，选频分离出淹没于干扰中的微弱53Hz信号，从而得到53Hz下的阻抗值Z53；同样方法可得到47Hz下的阻抗Z47，两者取平均即可得到我们所需要的50Hz工频阻抗。

但这只是解决强干扰下准确测量的美好思路，现实的难题：现场工频干扰信号常常比被测异频信号大数百倍，而两者的频率特性几乎一致，混合在一起后，要准确的选频、分离、测量非常困难复杂。部分厂家宣称：在干扰和被测信号为10:1时能准确测量（即抗10倍干扰），但真正实测3倍干扰下的测量误差已经很大；更大的干扰倍数下，数据已完全没有规律。我们无法知道，抗干扰能力较弱的仪器在现场强干扰下得到的数据，到底有多少可信度。

另一个很大的难题是：线路参数测量现场工频感应电压、电流常达数十千伏和数十安,很多仪器无法承受。比较简单的做法是在回路里串入大电阻（即所谓的“干扰装置”），加大回路阻抗，降低工频干扰电流；但同时也导致异频测试电流难以输出，进一步加大了干扰倍数（即信噪比进一步降低），导致测量难度更大；虽然能完成试验，但几乎不可能准确测量。

显然，无干扰下准确测量早已不是问题（普通的万用表都能做到）。我们需要的不是变频测量系统的某种测量功能，而是其在强干扰下依然能准确测量的能力，这是系统的中心价值。所以，变频测量系统的性能评判，应以在强干扰下能否准确测量（抗干扰能力）作为中心的指标，实质上这是系统中心指标。

二、主要特点：

1.（创新技术）中心指标—系统抗干扰性能超过1000倍（实测）。

如前言，抗干扰性能实质上是变频测量系统的中心指标。国内部分厂家宣称能在干扰和被测信号为10:1时准确测量（即10倍干扰），但真正实测3倍干扰下误差已经很大。上海大帆选频抗干扰技术，可在1000倍的干扰下准确测量，已获得众多现场的实际检验和武高所的认证，成为行内人士的择优之选。抗干扰性能按附录实测验证。

2.（创新技术）系统采用远程光纤操作，测试人员与高压完全隔离，完全杜绝安全事故。

高压线路参数测试时存在着高达数十千伏的感应电压，对现场人员构成重大伤亡威胁。系统配内置电池的光纤遥控单元，操作人员与高压线路之间只有光的联系，无电气连接。

3.（创新技术）系统既能抗很强的交流干扰，又抗很强的直流干扰。

4.（创新技术）系统带有遥控接地保护装置，可一键遥控接地或断开，极大的提高了现场操作人员安全性，减少了电弧及触电危险。

5.（创新技术）特殊抗干扰设计，无需外接干扰装置（限流电阻），就可抗很高的(10kV～50kV)静电感应电压，很大的（20A～200A）干扰电流。

6.多种测量模式，同时满足交流、直流、单相各种输电线路测量，一键切换。

7.测量频率45～65Hz步进1Hz任意可调，非常接近工频，保证测量结果工频等效性。

8.输出电流大、电压高，确保产生足够的电压、电流，保证测量结果的真实可信。

9.全自动量程，七寸触屏，使用简单方便。

10.自带SD存储卡和打印机，可保存无限组数据。可很方便地下载至计算机。

三、系统简介

DF7000特高压输电线路工频参数变频测量系统,是用于各种高压输电线路工频参数的高精度测量系统。系统采用上海大帆选频抗干扰测量技术，具有超1000倍抗干扰能力，即干扰与被测信号为1000：1的情况下，仍能有效排除干扰准确测量。成套系统包含三相变频电源、隔离变压器、三相选频万用表等部件，通过对输电线路施加一个异频（如47Hz或53Hz）的电压电流，然后采用很强的选频抗干扰技术，排除现场干扰进行准确测量。系统可准确、可靠、快速的测量高压输电线路的各种工频参数：正序阻抗、正序电阻、正序电抗、零序阻抗、零序电阻、零序电抗、正序电容、零序电容、相间电容、相邻线路间的耦合电容、互感抗等。

四、系统整体技术参数

供电电源：AC380V，50Hz；

输出电压：200V～750V可选，更大可任意定制；

输出电流：10A～200A可选，更大可任意定制；

测量范围及精度：

电压：1～750V，±（1%+0.01V）

电流：0～50A，±（1%+0.01A）

相角：-180°～+180°，±0.2°

自动计算出阻抗、电阻、电抗、电容、电感等参数；

抗静电感应电压：20kV～50kV可选，更大可任意定制；

根据线路参数分布模型，对测量结果进行修正。

五、各部件技术参数

1.DF7300变频电源

输出功率：5kW～30kW可选,更大可定制；

输入电源：AC380V±10%，50Hz；

输出模式：三相或单相；

输出频率：45～70Hz步进1Hz任意变频；

频率稳定度：优于0.02Hz；

具有过压，过流，过热等保护功能；

具有很强的抗干扰性能，确保在强干扰下正常工作；

大屏幕触控操作，简单方便；

配内置电池的光纤遥控单元，操作人员与高压线路之间

只有光的联系，无电气连接，完全杜绝高压感应电伤亡可能。

2、DF7005隔离变压器

输出模式：三相四线；

输出频率：45～70Hz；

输出电压：200～750V可选，更大可任意定制；

输出电流：20A～200A可选，更大可任意定制；

自带电流表，可实时读出各相电流；

一次接线即可完成全部测量；

具有很强的抗干扰性能，确保在强干扰下正常工作。

3、DF7000(A～D)型 多功能三相选频万用表（系统中心部件)

      DF7000多功能三相选频万用表，用于复杂的强干扰背景下，分离和提取选定频率（如53Hz）的成分并准确测量。

     关键性能：极强的选频抗干扰技术，

     干扰与被测异频信号为1000：1时，仍能准确测量（可按附录实测, A～D系列抗干扰能力不同）；

     既抗强烈工频干扰，又抗强烈直流干扰（可按附录实测）；

     配内置电池的光纤遥控单元，操作人员与高压线路之间

     只有光的联系，无电气连接，完全杜绝高压感应电伤亡威胁；

     电压量程：1～750V，自动换挡；

     电流量程：0～50A(或100A，200A)，自动换挡；

     测量频率范围：40～70Hz       步进频率：1Hz；

    测量通道：3路电压、3路电流  相位分辨率：0.01°；

    电压分辨率：0.01mV        电压测量精度：±（1%+0.01V）

    电流分辨率：0.001A        电流测量精度：±（1%+0.01A）

4、DF7009遥控接地保护装置（选配）

     专门设计的遥控接地保护装置，通过小小遥控器，一键遥控测试线路接地或断开接地，无需人工操作刀闸，提高了操作人员的人身安全系数。       

5、干扰装置（限流电阻）（选配）

干扰装置（限流电阻）可增大测试回路电阻，使得干扰电流降低。但同时也会降低测量时的信噪比，导致干扰倍数进一步加大，需要更强的抗干扰性能。一般不推荐使用。

附录一： 如何实测验证变频测量系统的中心性能

如前言，抗干扰性能是系统的中心指标，也就是在50Hz工频干扰比异频信号（如53Hz）大很多倍时，仍能准确测量其中微弱的53Hz信号的能力。按照相关行业标准，可按如下电路进行验证：

可以很简单地测出系统中心指标--抗干扰性能（也称：抗干扰倍数）。

按上图接线。1Ω标准电阻上通过的53Hz，1A的异频电流，作为工频干扰源的小变压器未通电，选频电压表测量频率调节到53Hz时电压应为1V，测量频率调节到50Hz时电压应为0V。这是无工频干扰下的测量，用普通万用表也能测准。

将工频干扰源变压器如220V/100V通电，此时选频电压表选频到50Hz，其电压值应为100V（即工频干扰）；再选频到53Hz测量其中的53Hz信号成分，观察其电压值是否仍为1V。此时选频表电压端子上的信号是50Hz/100V和53Hz/1V两种电压信号的混合，干扰与信号之比为100:1，即50Hz干扰比53Hz信号大100倍。性能优良的设备应在50Hz干扰比异频（如53Hz）信号强很多倍的情况下，仍能准确测量其中的53Hz信号。

仅需如下简单元件即可完成上述实验，实测出系统中心指标--抗干扰性能。

我公司免费提供上述全套测试元件，欢迎来电索取：400-001-9418，021-67285119。

如希望对设备抗干扰能力进一步了解，还可进行如下测试：

（2）抗工频电流干扰性能测试

（3）抗直流电压干扰性能测试（附近有直流输电工程时尤为重要）

（4）抗直流电流干扰性能测试（附近有直流输电工程时尤为重要）

补充说明:

(a)以上阻值,电压,电流取值供参考，可根据实际情况调整，改变干扰倍数。

(b)对于采用外置钳形互感器取样的选频电流表，让两种电流同时穿过钳形互感器即可。

(c)欢迎行业专家提出更多的仪器性能测试对比方案。

附录二、常见技术疑问

问1、我们很希望设备轻巧又能实际发挥工效，可减轻现场工作强度。为什么DF7000系统更轻巧，却能抗更高的感应电压电流？

答：变频电源5kW主机约20Kg,隔离变压器约40kg，三相选频表约5Kg。由于我们的系统抗干扰能力是其它产品的数百倍，且变频电源采用特殊的抗干扰技术，所以我们能在减轻变频电源和变压器重量的同时，保证准确测量。通俗的解释：如果干扰电流40A,同类产品输出变频电流达不到20A,是无法准确测量的；但我公司产品即使只输出0.1A，也完全能准确测量。我公司的变频输出功率等效为其它厂家的100倍以上。当然，在条件允许的情况下，加大变频输出功率无疑更利于测量。

问2、为什么有的仪器部分现场测量效果良好，另一些现场却与理论计算结果差异巨大，数据无重复性？

答：实际测试时，每个现场的干扰情况都是不一样的。现场仪器所测得的电压信号是50Hz工频干扰信号（少数现场还有直流干扰）与异频信号（如53Hz）的混合，电流信号同样如此。某些现场干扰信号比异频信号大很多倍，也有部分现场干扰较弱。所以抗干扰能力弱的设备并非不能使用，对于干扰很弱的场合，其也能满足测量要求；但在干扰较强的场合，其测试值受到干扰影响，已经完全没有规律，不具可信度，我们也无法判断其与真实值的误差到底有多大。

问3、系统为什么要抗直流干扰？

答：传统测试现场主要存在工频交流干扰，但随着近年越来越多直流输电工程的建设，有些现场也存在着较大的直流干扰（如直流偏磁）。大多测试系统完全不具备抗直流干扰能力，导致现场误差很大或无法测量。这种情况已有多个现场实际案列。

附录三、上海大帆线路参数 系列产品 选型参考

 *输电线路工频参数测试系统（DF7000A）

 一般应用于110kV及以下，抗干扰能力50倍，抗10kV静电感应电压，10A感应电流

 *输电线路工频参数测试系统（DF7000B）

 一般应用于220kV及以下，抗干扰能力100倍，抗20kV静电感应电压，20A感应电流

 *输电线路工频参数测试系统（DF7000C）

 一般应用于500kV及以下，抗干扰能力200倍，抗40kV静电感应电压，40A感应电流

 DF7000特高压输电线路工频参数变频测量系统

 专门用于1000kV及以下，抗干扰能力1000倍，抗50kV静电感应电压，50A感应电流

 * DF7800直流输电线路频率特性 测量系统

 专用于直流输电线路的频率特性测试，测试频率30～2500Hz，抗500倍干扰

 * DF7006输电线路直流电阻测试仪

 专用于高压输电线路的直流电阻测试，适合于强干扰环境下的线路直阻测量