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電力技術
變頻CT伏安特性測量試驗儀/自動計算拐點值
時間：2023-03-07
中試控股技術研究院魯工為您講解： 變頻CT伏安特性測量試驗儀/自動計算拐點值
ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀
參考標準：GB20840.1，GB20840.2，GB20840.3
電力系統發生鐵磁諧振。近年來來由于配電線路、電纜及用戶的大量增加，使10千伏配電系統的電氣參數發生了很大變化，逐漸形成了諧振條件，加之有些電壓互感器勵磁特性不好，因此，鐵磁諧振過電壓經常發生，電力系統諧振時在電壓互感器上將產生過電流，除造成一次側熔絲斷外，還經常導致電壓互感器燒毀事故。
分析處理：當發生電壓互感器一次側熔絲熔斷后，應當拉開電壓互感器隔離開關，并取下二次保險，檢查是否熔斷，在排除電壓互感器本身故障或二次故障后，可重新更換合格熔絲將電壓互感器投入運行。
電子式互感器在線校驗系統
（1）自愈性智能電網對電子式互感器在線校驗系統的要求
自愈性智能電網要求高速和高準確度的PMU，這樣才能高準確度進行電網運行參數（如I、δI、U、δU、cosφ、f、 P、 Q ）的測量, 監控電網的運行。目前常規電磁式電流互感器鐵芯在電力系統故障狀態下的鐵芯飽和及磁滯回線，會引起電流測量極其不準確。從而使PMU/ WAMS的測量也不準確，嚴重威脅現代化電網的安全穩定運行，增加了繼保裝置的復雜性；抗電磁干擾能力減弱；絕緣技術、體積、質量和中試控股都隨電壓等級的升高而越來越大；運輸、安裝和維護困難；量測受頻率影響；變電站占地大，成本高等。為此，有必要研發能克服上述缺點并滿足智能電網要求的新型電子式電流互感器。
這種新型電子式電流互感器要求既快速又高度準確，并將為現代化大電網的安全可靠和經濟運行提供關鍵的基礎。它也是電力二次、二次設備的完美結合，解決了電網自動化發展的“瓶頸”。現代化大電網的安全穩定控制技術也急需滿足要求的電子式互感器在線校驗系統的出現。因此電子式互感器在線校驗系統不是二般的對電磁式互感器的升級換代，而是現代化大電網安全穩定運行的需求。
電網的安全運行要求電力設備安全可靠。而據統計，電網中的電力設備平均每年有1/3的事故都是因為互感器所致，如雷電季節，打雷或閃電都有可能導致互感器1或燃燒。電子式互感器在線校驗系統的使用將大大減少這方面的事故。
電子式互感器在線校驗系統是電網二次的重要主設備，它們擔負著電網的精確“測量和計量”，以及故障“監測”的作用。要求量測的電網運行參數高度精確；裝置本身應具有相當的可靠性。它是為智能電網、數字化繼電保護、電網實時PMU、WAMS、電網快速狀態估計、電網暫態穩定監控、特高壓輸電線路的電暈測量、電網實時經濟調度、諧波在電網中的應用、電網輸電阻塞的緩解（美國）、解決輸電走廊問題的分相輸電技術、實現準確的故障測距和緊湊型二次智能設備等提供可靠保證。對現代電網運行和設備革命發揮重要的作用。因此，要求它必須具有高準確性、快速數據傳輸的高性能。
（2）電子式互感器在線校驗系統的國際標準和國家標準
國際電工委員會和國內標準化組織近年來也相應頒布了有關協議和標準以作為指導。IEC61850協議是變電站自動化系統建設的依據。完全符合IEC61850協議的二次和二次數字化設備的研制和產品化是建設智能電網的堅實基礎。IEC 61850-5-13規定了變電站內智能電子設備（IED， Intelligent Electronic Device）的同步標準以及電力系統有關參數值的指標，是變電站自動化系統的設計，電子式互感器在線校驗系統及IED的性能研制和生產以及電力部門招標必須依據的標準。IEC60044-7/8標準也是電子式互感器在線校驗系統制造檢測和招標應遵循的標準。我國于2007年1月正式頒布等同于IEC60044-7/8的國家標準GT20840-7/8，并于2007年8月1日起實施。[3]
1）根據國際標準IEC61850-5-13的要求，電子式互感器在線校驗系統需為各種智能IED提供高準確度的電流I和電壓U，其數據采樣率必須≥12000次/s，三相同步時間應為±1μs。[3]，[4]
2）PMU與WAMS的連接 PMU與WAMS的連接應滿足IEEE 37.118的準確性標準（1級）并對數據傳輸使用IEEE 37.118標準。 要求PMU的數據采樣率≥12000次/s，測量頻率的絕對準確度為± 1 mHz，絕對相角準確度為± 0.02度，時間準確度為 ± 1 μs。數據傳輸率為50/60 Hz。要達到此要求，提供給PMU和WAMS原始數據的電子式互感器在線校驗系統對I、U的測量準確度應小于0.2%, 三相同步時間為± 1 μs，相位移應滿足IEC60044－7/8的要求。[3]
ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀
參考標準：GB20840.1，GB20840.2，GB20840.3
ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）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，在國內處于領先水平。
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ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）功能介紹
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-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）技術特點
1、低頻法測試CT/PT勵磁曲線和10%/5%誤差曲線
2、電壓法測試CT/PT變比、極性，CT角差、比差
3、適用于各類CT/PT的測試（含套管CT、暫態CT、GIS組合CT）
4、自動記錄飽和磁滯曲線
5、CT二次外回路負荷
6、支持多通道擴展箱
7、支持150A外接升流器，通流加量、變比驗證
8、5.7”圖形透反式LCD，陽光下可視
9、采用旋轉光電鼠標操作，面板自帶打印機
10、裝置可存儲3000組測試數據，掉電不丟失
11、測試方便，輕小便攜，僅重9kg
ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）技術參數
輸出電壓：0~180V (RMS)
輸出電流：0~12A(RMS)，峰值36A
電壓測量：準確度±0.05%
CT變比測量范圍：1~30000
PT變比測量范圍：1~10000
變比測量準確度：±0.05%
相位測量：準確度±2’，分辨率： 0.2’
二次繞組電阻測量：范圍 0.1~300Ω，分辨率：0.1mΩ
升流電流輸出：0~150A
輸入電源電壓：AC220V±20%，50HZ
工作條件：溫度 -10℃~50℃， 濕度 ≤90%
ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）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-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）
互感器綜合測試儀是繼電器保護和高壓絕緣專業用來測試電流互感器和電壓互感器的專門檢測儀器。互感器綜合測試儀的特點是全自動型測試儀：只要設定輸出電壓和輸出電流，不需設置記錄步長，儀器即可從零開始自動升壓或升流進行各種試驗。互感器綜合測試儀試驗中自動記錄測試數據、描繪伏安特性數據、10%和5%誤差曲線，并自動計算拐點值。互感器綜合測試儀省去了手動調壓、人工記錄整理、描曲線等煩瑣步驟，極大的提高了測試效率。互感器綜合測試儀試驗結果可以儲存在機內，可以現場打印、事后打印。互感器綜合測試儀操作快捷、簡單、方便，容易掌握。
互感器綜合測試儀的優勢：
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。
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。
測試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6)、GB1207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。
基于先進的低頻法測試原理，能應對拐點高達45KV的CT測試。
界面友好美觀，全中文圖形界面。
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。
互感器綜合測試儀測試簡單方便，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。
易于攜帶。
變頻式互感器測試儀是在傳統基于調壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性測試儀基礎上，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革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、先進的制造工藝，保證了產品性能穩定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內處于領先水平，是電力行業用于互感器的專業測試儀器。
互感器測試儀的電流互感器試驗方法
方法/步驟
一、電流互感器試驗試驗接線步驟如下
第一步：根據表1描述的CT試驗項目說明，依照圖1或圖2進行接線。
互感器測試儀的電流互感器試驗方法
第二步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側一端要接地，設備也要接地。
第三步：接通電源，準備參數設置。
二、電流互感器試驗參數設置
試驗參數設置界面如圖3。
互感器測試儀的電流互感器試驗方法
參數設置步驟如下：
用旋轉鼠標切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關的參數設置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線圖。
可設置的參數如下：
（1）編號：輸入本次試驗的編號，便于打印、保存管理與查找。
（2）額定二次電流Isn ：電流互感器二次側的額定電流，一般為1A和5A。
（3）級別：被測繞組的級別，對于CT，有P、TPY、計量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個選項。
（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入測試時的氣溫。
（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。
（6）最大測試電流：一般可設為額定二次電流值，對于TPY級CT，一般可設為2倍的額定二次電流值。對于P級CT，假設其為5P40，額定二次電流為1A，那么最大測試電流應設5%*40*1A=2A；假設其為10P15，額定二次電流為5A，那么最大測試電流應設10%*15*5A=7.5A。
如果用戶希望看到以下結果，需要準確設置基本參數（建議用戶設置）。
（1）匝比誤差、比值差和相位差
（2）準確計算的極限電動勢及其對應的復合誤差
（3）實測的準確限值系數、儀表保安系數和對稱短路電流倍數
（4）實測的暫態面積系數、峰瞬誤差、二次時間常數
對于不同級別的CT，參數的設置也不同
ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）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。
ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）
使用互感器綜合測試儀進行極性試驗：
電流互感器和電壓互感器的極性很重要，極性判斷錯誤會使計量儀表指示錯誤，更為嚴重的是使帶有方向性的繼電保護誤動作。互感器一、二次繞組間均為減極性。極性試驗方法與電力變壓器相同，一般采用直流法，也可采用互感器綜合測試儀測量。試驗時注意電源應加在互感器一次測；測量儀表接在互感器二次側。
互感器的勵磁特性是指互感器一次側繞組開路。二次側勵磁電流與所加電壓的關系曲線，實際上就是鐵芯的磁化曲線。互感器勵磁特性試驗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，以判斷互感器的繞組有無匝間短路等缺陷。鑒于系統中經常發生鐵芯諧振過電壓和電壓互感器質量不良等情況，所以要求進行電壓互感器的空載勵磁特性試驗。
互感器綜合測試儀是在傳統基于調壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎上，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革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、先進的制造工藝，保證了產品性能穩定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高，是電力行業用于互感器的專業測試儀器。
互感器綜合測試儀的優勢：
1. 僅需設定測試電壓、電流和步長，裝置將自動升壓并能自動將伏安特性測試曲線描繪出來，省去手動調壓、人工記錄、描曲線等煩瑣勞動。快捷、簡單、方便。
2. 功能全面，可測試CT/PT伏安特性、變比和極性、10%的誤差曲線、角差、比差。
3. 可外接升壓器擴展輸出電壓范圍。
4. 伏安特性試驗單機輸出電壓0-2500V、電流0-20A；采用外接升壓器輸出電壓0-4000V、電流0-1.，可做500KV等級1A的互感器伏安特性試驗。
5. 220V單電源輸入，避免了使用380V時的危險。
6. 大屏幕液晶顯示，測試時直接顯示伏安曲線圖，直觀方便。自帶微型打印機，可方便打印測試數據。
7. 采用數字鍵盤，方便數字輸入。
8. 帶有大容量存儲器，可存儲100組測試數據，掉電不丟失。
9. RS232通信接口，可連接電腦進行試驗，測試數據也可上傳至電腦編輯保存。
分析處理：當發生電壓互感器一次側熔絲熔斷后，應當拉開電壓互感器隔離開關，并取下二次保險，檢查是否熔斷，在排除電壓互感器本身故障或二次故障后，可重新更換合格熔絲將電壓互感器投入運行。
電子式互感器在線校驗系統
（1）自愈性智能電網對電子式互感器在線校驗系統的要求
自愈性智能電網要求高速和高準確度的PMU，這樣才能高準確度進行電網運行參數（如I、δI、U、δU、cosφ、f、 P、 Q ）的測量, 監控電網的運行。目前常規電磁式電流互感器鐵芯在電力系統故障狀態下的鐵芯飽和及磁滯回線，會引起電流測量極其不準確。從而使PMU/ WAMS的測量也不準確，嚴重威脅現代化電網的安全穩定運行，增加了繼保裝置的復雜性；抗電磁干擾能力減弱；絕緣技術、體積、質量和中試控股都隨電壓等級的升高而越來越大；運輸、安裝和維護困難；量測受頻率影響；變電站占地大，成本高等。為此，有必要研發能克服上述缺點并滿足智能電網要求的新型電子式電流互感器。
這種新型電子式電流互感器要求既快速又高度準確，并將為現代化大電網的安全可靠和經濟運行提供關鍵的基礎。它也是電力二次、二次設備的完美結合，解決了電網自動化發展的“瓶頸”。現代化大電網的安全穩定控制技術也急需滿足要求的電子式互感器在線校驗系統的出現。因此電子式互感器在線校驗系統不是二般的對電磁式互感器的升級換代，而是現代化大電網安全穩定運行的需求。
電網的安全運行要求電力設備安全可靠。而據統計，電網中的電力設備平均每年有1/3的事故都是因為互感器所致，如雷電季節，打雷或閃電都有可能導致互感器1或燃燒。電子式互感器在線校驗系統的使用將大大減少這方面的事故。
電子式互感器在線校驗系統是電網二次的重要主設備，它們擔負著電網的精確“測量和計量”，以及故障“監測”的作用。要求量測的電網運行參數高度精確；裝置本身應具有相當的可靠性。它是為智能電網、數字化繼電保護、電網實時PMU、WAMS、電網快速狀態估計、電網暫態穩定監控、特高壓輸電線路的電暈測量、電網實時經濟調度、諧波在電網中的應用、電網輸電阻塞的緩解（美國）、解決輸電走廊問題的分相輸電技術、實現準確的故障測距和緊湊型二次智能設備等提供可靠保證。對現代電網運行和設備革命發揮重要的作用。因此，要求它必須具有高準確性、快速數據傳輸的高性能。
（2）電子式互感器在線校驗系統的國際標準和國家標準
國際電工委員會和國內標準化組織近年來也相應頒布了有關協議和標準以作為指導。IEC61850協議是變電站自動化系統建設的依據。完全符合IEC61850協議的二次和二次數字化設備的研制和產品化是建設智能電網的堅實基礎。IEC 61850-5-13規定了變電站內智能電子設備（IED， Intelligent Electronic Device）的同步標準以及電力系統有關參數值的指標，是變電站自動化系統的設計，電子式互感器在線校驗系統及IED的性能研制和生產以及電力部門招標必須依據的標準。IEC60044-7/8標準也是電子式互感器在線校驗系統制造檢測和招標應遵循的標準。我國于2007年1月正式頒布等同于IEC60044-7/8的國家標準GT20840-7/8，并于2007年8月1日起實施。[3]
1）根據國際標準IEC61850-5-13的要求，電子式互感器在線校驗系統需為各種智能IED提供高準確度的電流I和電壓U，其數據采樣率必須≥12000次/s，三相同步時間應為±1μs。[3]，[4]
2）PMU與WAMS的連接 PMU與WAMS的連接應滿足IEEE 37.118的準確性標準（1級）并對數據傳輸使用IEEE 37.118標準。 要求PMU的數據采樣率≥12000次/s，測量頻率的絕對準確度為± 1 mHz，絕對相角準確度為± 0.02度，時間準確度為 ± 1 μs。數據傳輸率為50/60 Hz。要達到此要求，提供給PMU和WAMS原始數據的電子式互感器在線校驗系統對I、U的測量準確度應小于0.2%, 三相同步時間為± 1 μs，相位移應滿足IEC60044－7/8的要求。[3]
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