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電力技術
變頻/小型互感器伏安特性測試儀
時間：2023-03-05
中試控股技術研究院魯工為您講解： 變頻/小型互感器伏安特性測試儀
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀
參考標準：GB20840.1，GB20840.2，GB20840.3
10％誤差曲線的應用方法：
得出某一CT的10%誤差曲線后，還必須查閱流經該CT的最大短路電流 和該CT二次側所帶回路的阻抗 。最大短路電流往往在整定計算時得出，是該CT所在線路的最大運行方式下最嚴重短路時的短路電流，最大電流倍數 （額定電流）。二次回路阻抗 可以用裝置測量得到。
得到 和 后查閱10%誤差曲線，若點（ ， ）在曲線下方，則滿足要求，說明在最嚴重短路情況下CT的電流變換誤差小于10%。否則將大于10%。
C. 用于各種CT的實際接線方式
用于CT測試的基本接線步驟（參見圖C.1）如下：
（1）用4mm2線將測試儀左側的接地端子連接到保護地。
（2）連接CT一次側的一個端子和二次側的一個端子到保護地。
（3）確保CT的其他端子全部從輸電線上斷開，其他繞組全部開路。
（4）用2.5mm2紅線和黑線將CT的二次側連接到測試儀“Output”S1和S2插孔，用1.2mm2黃線和黑線將CT的二次側連接到測試儀“Sec”的S1和S2插孔，注意兩根黑線連在CT二次側已接保護地的同一端子上。
（5）用1.2mm2綠線和黑線將CT的一次側連接到測試儀的“Prim”的P1和P2端子上，P2通過黑線與CT一次側連接到保護地的那個端子相連。
（6）檢查接線無誤，開始測試。
1．測試儀在三角形接法變壓器上進行CT測試的接線方式如圖C.2所示。
圖C.2 測試儀在三角形接法變壓器上進行測試時的接線方式
2．測試儀進行變壓器套管CT測試時的接線方式如圖C.3所示。
注意：一次端子H1不能接地，否則一次側都接地了，則測試儀不能獲取正確結果。
圖C.3 測試儀對變壓器上套管CT進行測試時的接線方式
4．測試儀在對GIS（SF6）開關上的CT測試時的接線方式如圖C.4所示。
注意：斷開與母線連接的所有開關，合上接地刀閘
圖C.4 測試儀對GIS（SF6）開關上的CT測試時的接線方式
D. 四端法接線的測量原理
施加輸出一個電壓源信號Vs到一個阻抗R上，將產生一電流I，如圖D.1。
圖D.1 圖D.2 圖D.3
若需測量該阻抗值，需測量該阻抗上的電壓V：
由于從電壓源到被測阻抗有一段導線，導線有電阻r，導致V=Vs，所以若要精確測量阻抗R，不可以簡單地用電源電壓Vs代替V。
阻抗R的測量電路應采用圖D.2 的接線方法，測量電壓的電壓表必須單獨用導線從R兩端連線才能精確測量R的電壓值V。因R兩端是采用4根導線接線，故稱為4端法接線。圖D.3的接線方法是錯誤的。
1、什么是勵磁特性
勵磁特性是在互感器二次側勵磁電流與所加電壓的一種關系，實際上就是鐵芯的磁化過程，所以也稱為勵磁特性，將這種特征按照一定要求繪制成曲線，就是勵磁曲線，勵磁特性通常也叫伏安特性，電壓互感器勵磁特性是把PT一次繞組末端出線端子接地其他繞組均開路的情況下，在二次繞組施加電壓U，測量出相應的勵磁電流I，U和I之間的關系就是電壓互感器勵磁特性。以U為橫坐標I為縱坐標做出的曲線就是電壓互感器勵磁特性曲線。
2、什么是伏安特性
在電學中伏就是電壓，安就是電流，伏安特性就是電流與電壓的特性，也叫做關系，伏安特性曲線圖常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，以此畫出的I-U圖像叫做導體的伏安特性曲線圖，伏安特性曲線是針對導體的，也就是耗電元件，用來研究導體電阻的變化規律， 這種在實際應用中還是比較多的，只是我們可能有時候沒注意到，比如我們在電流互感器二次端施加電壓用來測量它的曲線關系， 這種就是典型的測量伏安特性，下面我們看下測量過程。
3、測量過程
用互感器綜合測試儀測量CT伏安特性時，電流互感器一次側開路，二次側施加一定大小的電壓信號，觀察磁通飽和情況，觀察U（電壓）與I （電流）的曲線關系，最傳統的測量方法使用串并聯電壓表進行比對、計算，隨著技術的進步，目前是采用伏安特性測試儀進行測量，自動調壓，自動計算，測量準，效率高。
4、為什么要測量伏安特性
測量伏安特性或者勵磁忒性的主要目的是檢查互感器的鐵芯質量，通過鑒別磁化曲線的飽和程度，計算5%，10%誤差曲線，并用以判斷互感器的二次繞組有無匝間短路情況。
5、相關注意事項
一般的電流互感器電流加到額定值時，電壓已達400V以上，單用調壓器無法升到試驗電壓，所以還必須再接一個升壓PT讀取電壓。
電壓互感器的異常和事故處理
一、220kV電壓互感器二次小開關跳開或二次熔斷器熔斷的處理
1、異常現象
（1）母線電壓表，有功表無功表降為零。
（2）220kV出線或主變“交流電壓消失”信號出現，距離保護裝置故障，220kV母差“低電壓”掉牌等。
（3）故障錄波器可能動作。
2、異常處理
（1）匯報調度。
（2）停用該母線上線路距離保護（相間及接地）、高頻閉鎖保護。
（3）停用故障錄波器。
（4）試送次級開關，若不成功，應匯報工段（區）處理。
（5）不準以220kV母線電壓互感器二次并列開關將正、副母壓變二次回路并列，防止引起事故擴大。
220kV I、Ⅱ母PT的二次并列開關，正常運行應斷開，如在雙母線接線時，僅當220kV熱倒母線，即把母聯開關合上并改為非自動后，為防止電壓切換中間繼電器承受過大的不平衡負荷，把PT二次并列開關投人，待倒母線結束，將母聯開關改為自動之前，先分開該并列開關。
220kV, 110KV母線PT切換裝置直流熔斷器熔斷時，有關線路綜合重合閘的交流電壓消失、振蕩閉鎖動作或距離保護裝置故障、交流電壓消失光字牌告警，此時距離及零序保護被閉鎖，應立即向調度匯報，將距離保護停用后，更換直流熔斷器。
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀
參考標準：GB20840.1，GB20840.2，GB20840.3
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀是由本中試控股在廣泛聽取用戶意見、經過大量的市場調研、深入進行理論研究之后研發的新一代的電流、電壓互感器測試儀器。裝置采用高性能DSP和ARM、先進的制造工藝。用于保護類電流互感器（CT）及電壓互感器（PT）多種參數的高精度測量。滿足各類CT（如：保護類、計量類、TP類）的勵磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求，滿足各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差以及角差等測試。可實現一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試功能，自動化程度高、穩定可靠，在國內處于領先水
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ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀技術特點
1、功能全面，既滿足各類CT（如：保護類、計量類、TP類）的勵磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求，又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差以及角差等測試。
2、自動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準確限值系數（ALF）、儀表保安系數（FS）、二次時間常數(Ts)、剩磁系數(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數。
3、測試滿足GB20840.1，GB20840.2 GB20840.3等各類互感器標準，并依照互感器類型和級別自動選擇何種標準進行測試。
4、基于先進的低頻法測試原理，能應對拐點高達45KV的CT測試。
5、界面友好美觀，全中文圖形界面。
6、裝置可存儲2000組測試數據，掉電不丟失。試驗完畢后用U盤存入PC機，用軟件進行數據分析，并生成WORD報告。
7、測試簡單方便，一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試，而且除了負荷測試外，CT其他各項測試都是采用同一種接線方式。
8、易于攜帶，裝置重量<9Kg。
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀技術參數
測試用途:保護類CT，保護類PT
輸出0~180Vrms，12Arms，18A（峰值）
CT變比測量范圍：1~40000，精度： ±0.2%
PT變比測量范圍：1~40000，精度： ±0.2%
相位測量精度:±5min
分辨率：0.5min
二次繞組電阻測量:范圍0~300Ω,精度:2%±2mΩ
交流負載測量:范圍0~1000VA,精度:2%±0.2VA
輸入電源電壓:AC220V±10%，50Hz
工作環境溫度：-10οC~50οC，濕度：≤90%
尺寸、重量:尺寸340mm x 300mm x 150mm重量<9kg
1、全自動型測試儀
只需設定最高輸出電壓和最大輸出電流，儀器即可從零開始自動升壓或升流進行各種試驗。試驗中自動記錄測試數據、描繪伏安特性曲線、10%和5%誤差曲線，并自動計算拐點值。省去了手動調壓、人工記錄整理、描曲線等煩瑣步驟，極大的提高了測試效率。試驗結果可以儲存在儀器內，可以現場打印、存儲后打印，也可用U盤拷貝傳至電腦處理打印。操作快捷、簡單、方便，容易掌握。
2、功能全面
裝置所具備的功能如下：
CT試驗：伏安特性曲線 PT試驗：伏安特性曲線
曲線拐點自動計算 曲線拐點自動計算
5%和10%誤差曲線 5%和10%誤差曲線
變比、極性 變比、極性
比差、角差測量 比差，角差測量
二次側回路負載測試、 二次側回路負載測試
二次繞組交流耐壓 二次繞組交流耐壓
二次直流電阻測試 二次直流電阻測試
一次通流測試
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀時功能全面，既滿足各類CT（如：保護類、計量類、TP類）的勵磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求，又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差以及角差等測試。
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀
ZSCPT-120P 變頻互感器綜合特性測試儀
根據上述算式，最后可以得到用最大短路電流倍數 和允許的最大負荷阻抗 描述的10％誤差曲線（見圖2.29）。10％誤差曲線的應用方法：
得出某一CT的10%誤差曲線后，還必須查閱流經該CT的最大短路電流 和該CT二次側所帶回路的阻抗 。最大短路電流往往在整定計算時得出，是該CT所在線路的最大運行方式下最嚴重短路時的短路電流，最大電流倍數 （額定電流）。二次回路阻抗 可以用裝置測量得到。
得到 和 后查閱10%誤差曲線，若點（ ， ）在曲線下方，則滿足要求，說明在最嚴重短路情況下CT的電流變換誤差小于10%。否則將大于10%。
C. 用于各種CT的實際接線方式
用于CT測試的基本接線步驟（參見圖C.1）如下：
（1）用4mm2線將測試儀左側的接地端子連接到保護地。
（2）連接CT一次側的一個端子和二次側的一個端子到保護地。
（3）確保CT的其他端子全部從輸電線上斷開，其他繞組全部開路。
（4）用2.5mm2紅線和黑線將CT的二次側連接到測試儀“Output”S1和S2插孔，用1.2mm2黃線和黑線將CT的二次側連接到測試儀“Sec”的S1和S2插孔，注意兩根黑線連在CT二次側已接保護地的同一端子上。
（5）用1.2mm2綠線和黑線將CT的一次側連接到測試儀的“Prim”的P1和P2端子上，P2通過黑線與CT一次側連接到保護地的那個端子相連。
（6）檢查接線無誤，開始測試。
1．測試儀在三角形接法變壓器上進行CT測試的接線方式如圖C.2所示。
圖C.2 測試儀在三角形接法變壓器上進行測試時的接線方式
2．測試儀進行變壓器套管CT測試時的接線方式如圖C.3所示。
注意：一次端子H1不能接地，否則一次側都接地了，則測試儀不能獲取正確結果。
圖C.3 測試儀對變壓器上套管CT進行測試時的接線方式
4．測試儀在對GIS（SF6）開關上的CT測試時的接線方式如圖C.4所示。
注意：斷開與母線連接的所有開關，合上接地刀閘
圖C.4 測試儀對GIS（SF6）開關上的CT測試時的接線方式
D. 四端法接線的測量原理
施加輸出一個電壓源信號Vs到一個阻抗R上，將產生一電流I，如圖D.1。
圖D.1 圖D.2 圖D.3
若需測量該阻抗值，需測量該阻抗上的電壓V：
由于從電壓源到被測阻抗有一段導線，導線有電阻r，導致V=Vs，所以若要精確測量阻抗R，不可以簡單地用電源電壓Vs代替V。
阻抗R的測量電路應采用圖D.2 的接線方法，測量電壓的電壓表必須單獨用導線從R兩端連線才能精確測量R的電壓值V。因R兩端是采用4根導線接線，故稱為4端法接線。圖D.3的接線方法是錯誤的。
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀是大家在做高壓電力試驗，尤其是在野外進行試驗的是，經常需要用到的設備，因此不論是在選擇設備，還是在使用設備的時候，都需要格外注意。
3、 輸出保持
具有升壓保持功能，用于計量檢測及二次交流耐壓試驗。具有升流保持功能，用于二次回路檢查。
4、真有效值采樣
所有電壓、電流信號均為真有效值采樣，請用真有效值表進行校證。
5、單一電源，操作方便
僅需單一輸入電源，AC220V,摒棄個別廠家的還需要380V電源才能夠達到技術要求的落后手段。
6、U盤保存
試驗的數據可通過U盤傳至PC機，由PC進行處理，顯示、打印、存儲數據及曲線報告，極大地方便了用戶整理報告。
7、日期和時鐘
儀器自帶有系統時間，試驗時裝置自動記錄測試時間，以便于測試記錄的存儲與查看。
8、不接觸測試，安全性高
全微機化裝置，設定完成后完全不需人工接觸，儀器全自動進行測試。可使測試人員遠離高壓電路，確保測試人員安全。
9、輸出容量大
單機輸出功率大，交流電壓輸出高達2500V，電流輸出短時可達25A；最大電流600A機型為600A，1000A機型為1000A。
10、自帶大屏幕8寸彩色觸摸LCD、全漢化圖形界面
屏幕的分辨率高達1024*768，清晰度高，全彩色觸摸操作國內領先，測試時直接顯示伏安曲線圖、試驗記錄數據，直觀方便。面板自帶打印機，可隨時打印曲線圖及測試數據。
11、觸摸屏操作
采用我中試控股獨創的觸摸技術進行操作。全面取消面板按鍵、開關、控制旋鈕等各種常規控件。操作簡單方便，使用壽命長。
12、超大容量的數據存儲
單機各個功能試驗可存儲200組測試數據，數據掉電永久不會丟失，可試驗完畢調出打印或上傳至電腦保存、打印。儀器還具有單機U盤數據存儲功能，將現場測試數據保存到U盤上，做到現場測試記錄無限量保存。
13、產品優勢及特點
本測試儀相比別家的產品在質量上，特別是帶載能力上有明顯的提高，整個回路的導線長度最大到9米，這個數據大大優于國內其他廠家的8米甚至更少，主要是測試儀內部的升流器容量很足，鐵芯質量要大，線路優化所致。
1、什么是勵磁特性
勵磁特性是在互感器二次側勵磁電流與所加電壓的一種關系，實際上就是鐵芯的磁化過程，所以也稱為勵磁特性，將這種特征按照一定要求繪制成曲線，就是勵磁曲線，勵磁特性通常也叫伏安特性，電壓互感器勵磁特性是把PT一次繞組末端出線端子接地其他繞組均開路的情況下，在二次繞組施加電壓U，測量出相應的勵磁電流I，U和I之間的關系就是電壓互感器勵磁特性。以U為橫坐標I為縱坐標做出的曲線就是電壓互感器勵磁特性曲線。
2、什么是伏安特性
在電學中伏就是電壓，安就是電流，伏安特性就是電流與電壓的特性，也叫做關系，伏安特性曲線圖常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，以此畫出的I-U圖像叫做導體的伏安特性曲線圖，伏安特性曲線是針對導體的，也就是耗電元件，用來研究導體電阻的變化規律， 這種在實際應用中還是比較多的，只是我們可能有時候沒注意到，比如我們在電流互感器二次端施加電壓用來測量它的曲線關系， 這種就是典型的測量伏安特性，下面我們看下測量過程。
3、測量過程
用互感器綜合測試儀測量CT伏安特性時，電流互感器一次側開路，二次側施加一定大小的電壓信號，觀察磁通飽和情況，觀察U（電壓）與I （電流）的曲線關系，最傳統的測量方法使用串并聯電壓表進行比對、計算，隨著技術的進步，目前是采用伏安特性測試儀進行測量，自動調壓，自動計算，測量準，效率高。
4、為什么要測量伏安特性
測量伏安特性或者勵磁忒性的主要目的是檢查互感器的鐵芯質量，通過鑒別磁化曲線的飽和程度，計算5%，10%誤差曲線，并用以判斷互感器的二次繞組有無匝間短路情況。
5、相關注意事項
一般的電流互感器電流加到額定值時，電壓已達400V以上，單用調壓器無法升到試驗電壓，所以還必須再接一個升壓PT讀取電壓。
電壓互感器的異常和事故處理
一、220kV電壓互感器二次小開關跳開或二次熔斷器熔斷的處理
1、異常現象
（1）母線電壓表，有功表無功表降為零。
（2）220kV出線或主變“交流電壓消失”信號出現，距離保護裝置故障，220kV母差“低電壓”掉牌等。
（3）故障錄波器可能動作。
2、異常處理
（1）匯報調度。
（2）停用該母線上線路距離保護（相間及接地）、高頻閉鎖保護。
（3）停用故障錄波器。
（4）試送次級開關，若不成功，應匯報工段（區）處理。
（5）不準以220kV母線電壓互感器二次并列開關將正、副母壓變二次回路并列，防止引起事故擴大。
220kV I、Ⅱ母PT的二次并列開關，正常運行應斷開，如在雙母線接線時，僅當220kV熱倒母線，即把母聯開關合上并改為非自動后，為防止電壓切換中間繼電器承受過大的不平衡負荷，把PT二次并列開關投人，待倒母線結束，將母聯開關改為自動之前，先分開該并列開關。
220kV, 110KV母線PT切換裝置直流熔斷器熔斷時，有關線路綜合重合閘的交流電壓消失、振蕩閉鎖動作或距離保護裝置故障、交流電壓消失光字牌告警，此時距離及零序保護被閉鎖，應立即向調度匯報，將距離保護停用后，更換直流熔斷器。
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