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電力技術
互感器伏安特性儀（源頭大廠）
時間：2023-03-08
中試控股技術研究院魯工為您講解： 互感器伏安特性儀（源頭大廠）
ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀
參考標準：GB20840.1，GB20840.2，GB20840.3
試驗的作用和目的
據有關統計，電力系統60%以上的停電事故是由設備絕緣缺陷引起的。設備絕緣的劣化，都有一個發展期，在這個發展期，絕緣材料會發出一些物理、化學信息，這些信息反映出絕緣狀態的變化情況。這就需要電氣試驗人員通過電氣試驗，了解掌握絕緣情況，以便在故障發展的初期就能夠及時準確發現缺陷并處理。電壓互感器作為重要的一次設備在電力系統中發揮著重要的作用。保障電壓互感器及其二次回路的穩定運行至關重要。
變壓器、電磁式電壓互感器等繞組類電氣設備進行工頻耐壓試驗只能檢驗其繞組的主絕緣，即繞組的匝間、層間縱絕緣部分未能受到檢驗。隨著電壓等級的提高，線圈類電氣設備的匝間絕緣相對比較薄弱，于是對匝間絕緣墊的考驗就顯得極其重要。因為在額定頻率下，施加1.2倍的額定電壓時，鐵芯磁通將達到飽和，勵磁電流將急劇增加，故給鐵芯施加1.3倍額定值以上的工頻激勵電壓是行不通的，只有提高勵磁電源頻率來提高繞組匝間電壓，才能達到預期的電壓（一般感應耐壓試驗頻率為100、150、200Hz，是工頻的整數倍，故稱為倍頻感應耐壓試驗）。從二次側施加頻率高于工頻的試驗電壓，一次側感應出相應的試驗電壓，電壓分布情況與運行時相同，且高于運行電壓，達到了考核電壓互感器縱絕緣的目的。
三．試驗儀器、設備的選擇
3.1試驗電源頻率的選擇：
在電壓互感器感應耐壓試驗時，施加在互感器繞組上的試驗電壓高于運行電壓倍數，要滿足試驗要求使鐵芯不過勵磁，只能提高試驗電源頻率，工程中選擇三倍頻變壓器一般就可以滿足電壓互感器感應耐壓試驗的要求。
3.2三倍頻發生器輸入電壓的選擇：
三倍頻發生器輸入電壓高低很關鍵。輸入電壓太低，三倍頻發生器輸出3次諧波含量低，導致輸出電壓低；輸入電壓太高，三倍頻發生器3次以上諧波高，輸出波形變差，輸出效率低。當輸入電壓不合適時，可使用調壓器調節合適的勵磁電壓。
3.3 試驗電壓的選擇：
電壓互感器感應耐壓試驗時，試驗電壓頻率較高，被試互感器為容性負荷，為了避免“容升”的影響，一般要求試驗電壓在高壓側測量。若在低壓側測量，應考慮“容升”問題，此時低壓側施加的試驗電壓應按下式計算：
電壓互感器感應耐壓試驗容升修正系數：
3.4補償電感
由于電壓互感器感應耐壓試驗時呈容性負荷狀態，為減少試驗設備容量、避免倍頻諧振，故應根據電壓互感器不同電壓等級在其二次繞組或輔助繞組接入補償電感。補償電感的選擇原則是在試驗頻率下，被試電壓互感器仍呈容性。
為了有目的的選擇補償電感，試驗前應對電壓互感器輔助繞組加150Hz頻率至額定電壓100V，讀取電流，確定加壓線圈的輸入容抗值，然后按經驗公式選擇補償量，使補償達到預期效果。輸入容抗值應按下式計算，即：
根據計算出的電抗量選擇補償電抗器的抽頭，然后接入被測互感器的Ux繞組。將倍頻電壓升至100V，測量被測互感器加壓的輔助二次繞組出的cosφ值。如果cosφ在0.7~0.9的范圍內，則補償量合適。如cosφ過大，應增加0.5~1的補償電抗。如cosφ過小，則減少補償電抗0.5~1。
3.5試驗設備選擇
感應耐壓的倍頻發生器有兩種，
第一種：三倍頻發生器一次由3臺單相變壓器星型接法，二次為開口三角接法，同時工作在磁芯飽和區，取其3次諧波，輸出頻率150Hz的交流信號。
如圖：
綜上所述，電壓互感器三倍頻變壓器感應耐壓電壓及容量的選取按經驗確定如下表：
第二種，電子式多倍頻發生器由高性能微處理器控制的變頻電源，輸出正弦波，波形失真度小 , 波形畸變率 ＜ 3 ％，輸出穩定。
依據經驗，5kVA電子式多倍頻發生器適用于110kV及以下電壓互感器的感應耐壓試驗，10kVA 電子多倍頻發生器適用于220kV及以下電壓互感器的感應耐壓試驗。
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%）
1．接線方法：紅、黑兩芯線對應接互感器變比極性測試儀面板的一、二次插孔，另一端分別接電流互感器對應的一、二次。紅色線接二次（K1）極性端，黑線接電流互感器的二次（K2）端；紅色線接電流互感器的一次（L1）極性端，黑色線接電流互感器的一次（L2）端。
注意：如果互感器一次是穿心形式，則紅色線從極性端（P1或L1）穿進，再與黑線短接即可。
2．接好線后，插上 電源（或用互感器變比極性測試儀內的直流電源），打開電源開關。按面板測量按鍵，等待大約10秒后，互感器變比極性測試儀面板上液晶屏即顯示出測量的結果（顯示變比值，如100/5直接顯示20，100/1直接顯示100），同時極性顯示互感器此時的接線方式及極性。
3．如果要重復測量時，請按復位按鍵，之后再按測量按鍵即可進行再次測量。
4．觀察極性指示，如果顯示加極性，說明紅色線或黑色線所接的是加極性，則表示接線極性錯誤；如顯示減極性，說明紅色線或黑色線所接的是減極性，則表示接線極性正確。
互感器測試儀的使用必須遵循現有國家標準對電氣安全和試驗項目流程的技術要求，閱讀本手冊并不能代替相關國家標準對電氣試驗項目的要求，對于在高電壓場合使用互感器測試儀進行試驗時，相關操作人員必須具備電氣試驗資質。
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%）
1．試驗接線
電壓互感器進行勵磁特性與勵磁曲線試驗時，一次繞組、二次繞組及輔助繞組均開路，非加壓繞組尾端接地，特別是分級絕緣電壓互感器一次繞組尾端更應注意接地，鐵芯及外殼接 。地，二次繞組加壓，試驗原理接線如圖8-24所示。一
2．試驗步驟
對電壓互感器進行放電，并將高壓側尾端接地，拆除電壓互感器一次，二次所有接線。加壓的開路，非加壓繞組尾端、鐵芯及外殼接地，24接線。試驗前應根據電壓互感器最大容量計算出最大允許電流。電壓互感器進行勵磁特性試驗時，檢查加壓的二次繞組尾端不應接地，檢查接線無誤后提醒監護人注意監護。合上電源開關，調節調壓器緩慢升壓，可按相關標準的要求施加試驗電壓，并讀取點試驗電壓的電流。讀取電流后立即降壓，電壓降至零后切斷電源，將被試品放電接地。注意在任何試驗電壓下電流均不能超過最大允許電流。
電流互感器勵磁曲線試驗
1．試驗接線
電流互感器勵磁特性試驗原理接線如所示。在試驗時，一次繞組應開路，鐵芯及外殼接地，從保護繞組施加試驗電壓，非試驗繞組應在開路狀態。
2．試驗步驟
對電流互感器進行放電，拆除電流互感器二次引線，一次繞組處于開路狀態，鐵芯及外殼接地，按進行接線，選擇合適的電壓表、電流表擋位，檢查接線無誤后提醒監護人注意監護。合上電源開關，調節調壓器緩慢升壓，當電流升至互感器二次額定電流的50%時，將調壓器均勻地降為零。參考出廠試驗數據或選取幾個電流點，將調壓器緩慢升壓，以電流的倍數為準，讀取相應的各點電壓值，觀察電壓電流的變化趨勢，當電流按規律增長而電壓變化不大時，可以認為鐵芯飽和，在拐點附近讀取并記錄至少5～6組數據。讀取數值后，緩慢降下電
壓，切不可突然拉閘造成鐵芯剩磁過大，影響互感器保護性能。電壓降為零位后再切斷電源。
中試控股是一家專業研發生產互感器測試儀的老牌廠家，本公司生產的互感器測試儀在行業內都廣受好評，以打造最具權威的“互感器測試儀“供應商而努力奮斗。
體積小、重量輕、測量范圍廣、便于攜帶，適于現場使用的電流互感器變比測試儀越來越成為互感器測試工作的必備手段。
測量電流互感器變比該如何接線：
1．接線方法：紅、黑兩芯線對應接互感器變比極性測試儀面板的一、二次插孔，另一端分別接電流互感器對應的一、二次。紅色線接二次（K1）極性端，黑線接電流互感器的二次（K2）端；紅色線接電流互感器的一次（L1）極性端，黑色線接電流互感器的一次（L2）端。
注意：如果互感器一次是穿心形式，則紅色線從極性端（P1或L1）穿進，再與黑線短接即可。
據有關統計，電力系統60%以上的停電事故是由設備絕緣缺陷引起的。設備絕緣的劣化，都有一個發展期，在這個發展期，絕緣材料會發出一些物理、化學信息，這些信息反映出絕緣狀態的變化情況。這就需要電氣試驗人員通過電氣試驗，了解掌握絕緣情況，以便在故障發展的初期就能夠及時準確發現缺陷并處理。電壓互感器作為重要的一次設備在電力系統中發揮著重要的作用。保障電壓互感器及其二次回路的穩定運行至關重要。
變壓器、電磁式電壓互感器等繞組類電氣設備進行工頻耐壓試驗只能檢驗其繞組的主絕緣，即繞組的匝間、層間縱絕緣部分未能受到檢驗。隨著電壓等級的提高，線圈類電氣設備的匝間絕緣相對比較薄弱，于是對匝間絕緣墊的考驗就顯得極其重要。因為在額定頻率下，施加1.2倍的額定電壓時，鐵芯磁通將達到飽和，勵磁電流將急劇增加，故給鐵芯施加1.3倍額定值以上的工頻激勵電壓是行不通的，只有提高勵磁電源頻率來提高繞組匝間電壓，才能達到預期的電壓（一般感應耐壓試驗頻率為100、150、200Hz，是工頻的整數倍，故稱為倍頻感應耐壓試驗）。從二次側施加頻率高于工頻的試驗電壓，一次側感應出相應的試驗電壓，電壓分布情況與運行時相同，且高于運行電壓，達到了考核電壓互感器縱絕緣的目的。
三．試驗儀器、設備的選擇
3.1試驗電源頻率的選擇：
在電壓互感器感應耐壓試驗時，施加在互感器繞組上的試驗電壓高于運行電壓倍數，要滿足試驗要求使鐵芯不過勵磁，只能提高試驗電源頻率，工程中選擇三倍頻變壓器一般就可以滿足電壓互感器感應耐壓試驗的要求。
3.2三倍頻發生器輸入電壓的選擇：
三倍頻發生器輸入電壓高低很關鍵。輸入電壓太低，三倍頻發生器輸出3次諧波含量低，導致輸出電壓低；輸入電壓太高，三倍頻發生器3次以上諧波高，輸出波形變差，輸出效率低。當輸入電壓不合適時，可使用調壓器調節合適的勵磁電壓。
3.3 試驗電壓的選擇：
電壓互感器感應耐壓試驗時，試驗電壓頻率較高，被試互感器為容性負荷，為了避免“容升”的影響，一般要求試驗電壓在高壓側測量。若在低壓側測量，應考慮“容升”問題，此時低壓側施加的試驗電壓應按下式計算：
電壓互感器感應耐壓試驗容升修正系數：
3.4補償電感
由于電壓互感器感應耐壓試驗時呈容性負荷狀態，為減少試驗設備容量、避免倍頻諧振，故應根據電壓互感器不同電壓等級在其二次繞組或輔助繞組接入補償電感。補償電感的選擇原則是在試驗頻率下，被試電壓互感器仍呈容性。
為了有目的的選擇補償電感，試驗前應對電壓互感器輔助繞組加150Hz頻率至額定電壓100V，讀取電流，確定加壓線圈的輸入容抗值，然后按經驗公式選擇補償量，使補償達到預期效果。輸入容抗值應按下式計算，即：
根據計算出的電抗量選擇補償電抗器的抽頭，然后接入被測互感器的Ux繞組。將倍頻電壓升至100V，測量被測互感器加壓的輔助二次繞組出的cosφ值。如果cosφ在0.7~0.9的范圍內，則補償量合適。如cosφ過大，應增加0.5~1的補償電抗。如cosφ過小，則減少補償電抗0.5~1。
3.5試驗設備選擇
感應耐壓的倍頻發生器有兩種，
第一種：三倍頻發生器一次由3臺單相變壓器星型接法，二次為開口三角接法，同時工作在磁芯飽和區，取其3次諧波，輸出頻率150Hz的交流信號。
如圖：
綜上所述，電壓互感器三倍頻變壓器感應耐壓電壓及容量的選取按經驗確定如下表：
第二種，電子式多倍頻發生器由高性能微處理器控制的變頻電源，輸出正弦波，波形失真度小 , 波形畸變率 ＜ 3 ％，輸出穩定。
依據經驗，5kVA電子式多倍頻發生器適用于110kV及以下電壓互感器的感應耐壓試驗，10kVA 電子多倍頻發生器適用于220kV及以下電壓互感器的感應耐壓試驗。
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