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電力技術
變頻互感器特性測試儀（源頭大廠）
時間：2023-03-05
中試控股技術研究院魯工為您講解： 變頻互感器特性測試儀（源頭大廠）
ZSCPT-120P變頻互感器綜合特性測試儀
參考標準：GB20840.1，GB20840.2，GB20840.3
電壓互感器使用注意事項：
1，為了安全起見，電壓互感器的二次側必須要可靠接地！防止高壓竄如二次側危害人身及設備安全。
2，接線時候要注意一二次側的接線端子的極性，以保證測量的準確性。
3，一次側需并聯在電路中，通常電壓互感器的一二側都應裝熔斷器作短路保護。
4，電壓互感器二次側不允許短路，否則會產生很大的短路電流（需要加裝熔斷器作短路保護）！
總結：電壓互感器和電流互感器在作用原理上的區別
1)電流互感器二次可以短路，但不得開路；電壓互感器二次可以開路，但不得短路；
2)相對于二次側的負荷來說，電壓互感器的一次內阻抗較小以至可以忽略，可以認為電壓互感器是一個電壓源；而電流互感器的一次卻內阻很大，以至可以認為是一個內阻無窮大的電流源。
3)電壓互感器正常工作時候的磁通密度接近飽和值，故障時磁通密度下降；電流互感器正常工作時磁通密度很低，而短路時由于一次側短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時甚至遠遠超過飽和值。
在對計量用電流互感器進行試驗時，通常采用的儀器清單如下：
1>互感器校驗裝置，需要的設備包括升流器，標準電流互感器，負載箱和校驗儀
2>二次負荷測試儀
3>極性測試儀
通過這些儀器可以完成電流互感器比差角差校核，極性檢查和二次回路阻抗測量，但是
并不能校核電流互感器的儀器安保系數，且存在以下固有缺陷：
1）對于一次額定電流較大的電流互感器，所需的設備將會非常重且體積龐大，可能需要1卡車的設備才能完成電流互感器的校驗。這使得現場校驗工作變得非常困難。
2）傳統的互感器校驗裝置適用范圍非常有限，對于一次電流較低和一次電流較高的互感器不能同時適用，因此需要配多套標準互感器和升流裝置，這使得校準裝置變得更加復雜且不便于運輸。
3）互感器校驗裝置不能校核二次回路的阻抗，互感器極性和儀器安保系數，需額外配置專用儀器來進行測量而基于電壓法測量電流互感器誤差的則不存在這些問題，所有的參數包括比差，角差，二次負荷，極性和儀器安保系數等只需一次接線就可以全部獲得，并且測量所得的比差典型誤差僅0.02%，保證誤差小于0.1%，角差僅2min，完全可以用來對0.2S以上的互感器進行現場校準。
因此整個儀器僅15KG重的非常適合于用作電流互感器的現場校驗儀器，替代傳統的互感器校驗裝置和二次負荷測試儀等，并且還可以根據測試所得數據與國家標準的規定值進行自動比對，給出互感器是否合格的結論。可以大大提供試驗工作的效率，并減少人為的失誤。
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
中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商
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
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
PC機操作軟件界面
?文件夾
當該按鍵處于“按下狀態”時，顯示文件夾目錄。當按鍵處于“彈起狀態”時，隱藏文件夾目錄。
?文件比較
當該按鍵處于“按下狀態”時，從文件列表中選定多個數據源文件進行數據處理，選中的文件分別標注（A、B、C、a、b、c）標簽，順序由A->c，并且用顏色表示。若右側顯示頁顯示曲線時，將顯示多條曲線進行比較，若顯示頁顯示其它數據，則僅顯示當前源文件的數據信息。
?生成報告
按照“文件比較”按鍵的狀態將選定的源文件生成WORD試驗報告。
當“文件比較”按鍵處于“彈起狀態”時，僅將所選源文件轉換成WORD試驗報告。
當“文件比較”按鍵處于“按下狀態”時，將所定的多個源文件合并生成WORD試驗報告。報告中將不記錄勵磁、5%誤差、10%誤差實測值，而只記錄取整值，以利于進行數據比較。
?打開報告
使用OFFICE軟件打開已經生成的WORD試驗報告。
?參數頁
參數頁（圖3.2）顯示試驗源文件的數據信息。不同的CT類型顯示不同的參數，其中包括電阻信息，勵磁信息，變比信息，負荷信息。
圖3.2 PC機操作軟件參數界面
?曲線頁
曲線頁（圖3.1）顯示勵磁曲線、5%誤差曲線、10%誤差曲線。最多可以顯示6個源文件的6條曲線，由6種不同形狀的圖標指示，可以方便地進行比較。曲線中的坐標點是根據源文件中的數值自適應確定的。在繪圖有效區域內移動鼠標，程序會根據X軸坐標點自動計算Y軸坐標點的數據，顯示在右側對應的圖標下。
?數據頁
數據頁（圖3.3）顯示勵磁、5%誤差、10%誤差的實測值和取整值。實測值是直接從文件中讀取的，取整值是通過計算將X坐標取整得到的數據。取整值可按一定步長進行取整，還可以雙擊對取整的數據進行修改，用右鍵添加和刪除。
圖3.3 PC機操作軟件數據界面
?變比頁
變比界面（圖3.4）顯示比差值和相差值數據。某些數據用不同顏色表示以更加醒目。只能顯示數據供用戶分析，不能進行修改。
圖3.4 PC機操作軟件變比界面
3.2 生成WORD報告
注意1. 要求PC機安裝了OFFICE 2000或以上版本。
2. 軟件轉換前，請關閉其它已打開的WORD文檔，以免造成損失。請勿刪除自動生成的“試驗報告\”文件夾。
3. 軟件轉換過程中，請不要進行其它操作，否則，可能會造成曲線圖形不全。
3.2.1單個文件分別轉換
PC機操作軟件支持同一個文件夾內的一個或多個文件同時轉換，此時每個試驗文件分被別轉換為文件名一致的WORD報告。步驟如下：
1、選擇文件：用鼠標選擇單個文件，按住ctrl鍵可以選擇多個試驗文件，或按全選選擇所有文件，再點擊生成報告，彈出報告設置對話框如圖3.5。
2．選擇需要保存的選項，點擊確定，彈出保存文件位置對話框，默認位置在試驗報告文件夾中。
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。
圖3.5 單個文件分別轉換報告設置界面
圖3.6 多個文件合并轉換報告設置界面
3.2.2多個文件合并轉換
PC機操作軟件支持同一個文件夾內的多個（最多6個）試驗源文件合并轉換，此時合并轉換為一個WORD報告，便于分析和比較。
1、 選擇文件：按下文件比較，用鼠標左鍵選擇多個文件（鼠標右鍵取消選定），選定的文件會在備注欄中標注A、B、C、a、b、c字母，并在曲線頁中顯示多條曲線進行比較，如圖3.7。
圖3.7 多個文件合并轉換時曲線界面
3、 再點擊生成報告，彈出報告設置對話框，如圖3.6。
3．選擇需要保存的選項，點擊確定，彈出保存文件位置對話框，默認位置在試驗報告文件夾中。
附錄
A. 低頻法測試原理
IEC60044-6標準（對應國家標準GB16847-1977）聲稱，CT的測試可以在比額定頻率低的情況下進行，避免繞組和二次端子承受不能容許的電壓。
CT伏安特性測量的原理電路如下圖：CT一次側開路，從二次側施加電壓，測量所加電壓V與輸入電流I的關系曲線。此曲線近似CT的勵磁電勢E與勵磁電流I的關系曲線。
設CT勵磁繞組在某一勵磁電流I時的激磁電感為L，激磁阻抗為Z，則：
V = I?Z
電感L與阻抗Z之間具有下述關系：
Z = ω?L = 2 π f L
則：V= I?2 π f L
由公式中可見在某一激磁電感L時所加電壓V與頻率f成正比關系。
假設當f = 50Hz時，為達到勵磁電流Ix，所需施加的電壓Vx為2000V
Vx = Ix?2 π f L = 2000V，
若施加不同頻率：
f = 50Hz，Vx＝ 2000V
f = 5Hz，Vx≌ 200V
f = 0.5Hz，Vx≌ 20V
由此可見需要使CT進入相同飽和程度，施加較低頻率信號所需電壓可以大幅度降低這就是變頻法的基本原理。
在此必須嚴格注意，所需電壓并非與頻率呈線性比例關系，并非隨著頻率等比例降低，需要嚴格按照互感器的精確數學模型進行完整的理論計算。
B. 10％誤差曲線計算和應用方法
電流互感器的誤差主要是由于勵磁電流 的存在，它使二次電流 與換算到二次側后的一次電流 不但在數值上不相等，而且相位也不相同，這就造成了電流互感器的誤差。
電流互感器的比值差定義為： （B.1）
繼電保護要求電流互感器的一次電流 等于最大短路電流時，其比值差小于或等于10％。在比值差等于10％時，二次電流 、與換算到二次側后的一次電流 以及勵磁電流 之間滿足下述關系：
（B.2）
（B.3）
定義M為一次側最大短路電流倍數，K為電流互感器的變比，則有
（B.4）
其中： 為一次側最大短路電流
為一次側額定電流
為二次側額定電流
10％比值差時，允許的最大負荷阻抗 的計算公式為：
（B.5）
式中： 為電流互感器二次繞組阻抗
為電流互感器二次繞組感應電動勢， 和 的關系由勵磁特性曲線描述。
電壓互感器使用注意事項：
1，為了安全起見，電壓互感器的二次側必須要可靠接地！防止高壓竄如二次側危害人身及設備安全。
2，接線時候要注意一二次側的接線端子的極性，以保證測量的準確性。
3，一次側需并聯在電路中，通常電壓互感器的一二側都應裝熔斷器作短路保護。
4，電壓互感器二次側不允許短路，否則會產生很大的短路電流（需要加裝熔斷器作短路保護）！
總結：電壓互感器和電流互感器在作用原理上的區別
1)電流互感器二次可以短路，但不得開路；電壓互感器二次可以開路，但不得短路；
2)相對于二次側的負荷來說，電壓互感器的一次內阻抗較小以至可以忽略，可以認為電壓互感器是一個電壓源；而電流互感器的一次卻內阻很大，以至可以認為是一個內阻無窮大的電流源。
3)電壓互感器正常工作時候的磁通密度接近飽和值，故障時磁通密度下降；電流互感器正常工作時磁通密度很低，而短路時由于一次側短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時甚至遠遠超過飽和值。
在對計量用電流互感器進行試驗時，通常采用的儀器清單如下：
1>互感器校驗裝置，需要的設備包括升流器，標準電流互感器，負載箱和校驗儀
2>二次負荷測試儀
3>極性測試儀
通過這些儀器可以完成電流互感器比差角差校核，極性檢查和二次回路阻抗測量，但是
并不能校核電流互感器的儀器安保系數，且存在以下固有缺陷：
1）對于一次額定電流較大的電流互感器，所需的設備將會非常重且體積龐大，可能需要1卡車的設備才能完成電流互感器的校驗。這使得現場校驗工作變得非常困難。
2）傳統的互感器校驗裝置適用范圍非常有限，對于一次電流較低和一次電流較高的互感器不能同時適用，因此需要配多套標準互感器和升流裝置，這使得校準裝置變得更加復雜且不便于運輸。
3）互感器校驗裝置不能校核二次回路的阻抗，互感器極性和儀器安保系數，需額外配置專用儀器來進行測量而基于電壓法測量電流互感器誤差的則不存在這些問題，所有的參數包括比差，角差，二次負荷，極性和儀器安保系數等只需一次接線就可以全部獲得，并且測量所得的比差典型誤差僅0.02%，保證誤差小于0.1%，角差僅2min，完全可以用來對0.2S以上的互感器進行現場校準。
因此整個儀器僅15KG重的非常適合于用作電流互感器的現場校驗儀器，替代傳統的互感器校驗裝置和二次負荷測試儀等，并且還可以根據測試所得數據與國家標準的規定值進行自動比對，給出互感器是否合格的結論。可以大大提供試驗工作的效率，并減少人為的失誤。
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