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電壓互感器誤差特性分析實驗儀（西門子技術）

時間：2023-03-08

中試控股技術研究院魯工為您講解： 電壓互感器誤差特性分析實驗儀（西門子技術）
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、在國內處于先進水平，是電力行業用于互感器的專業測試儀器。
互感器測試儀是專門為繼電器保護專業試驗電流互感器伏安特性、變比測試及極性判別而設計，還可作變壓器極性判別測試，是一臺性能中試控股比，比較高的多功能試驗儀器。
互感器測試儀采用低耗材料和特殊繞法的升壓器，微處理器進行數據采集、分析和存儲，內置微型打印機可打印測試數據和曲線，測CT變比時，可自動計算出變比值。一人操作即完成全部測試工作。本機具有重量輕、攜帶、操作方便。其性能獨特，是目前的儀器。
互感器測試儀是一款專門為測試互感器：CT伏安特性、誤差曲線、變比、極性、退磁、二次負荷、角差、比差、暫態PT勵磁、變比、極性、二次負荷功能等參數而設計的多功能現場試驗儀器。互感器測試儀基于先進的變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%（5%）誤差曲線，可輸出180A的電流，方便現場通流測試，卻能應對拐點高達60KV的CT測試。IEC60044-6標準（對應國家標準GB16847-1977）聲稱，互感器測試儀的CT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。
電流互感器是一種儀用變壓器。從結構上看，它與變壓器一樣，有一、二次繞組，有專門的磁通路：從原理上講，它完全依據電磁鐵轉換原理，一、二次電勢遵循與匝數成正比的數量關系。
一般地說電流互感器是將處于高電位的大電流變成低電位的小電流。也即是說：二次繞組的匝數比一次要多幾倍，甚至幾千倍（視電流變化而定）。如果二次開路，一次側仍然被強制通過系統電流，二次側就會感應出幾倍甚至幾千倍于一次繞組兩端的電壓，這個電壓可能高達幾千伏以上，進而對工作人員和設備的絕緣造成傷害。
電流互感器燒毀的原因以及解決對策
電流互感器燒毀原因主要有如下四個方面：1電流互感器二次開路，產生高壓，使電流互感器燒壞；2電流互感器使用年限過長絕緣老化，局部發生擊穿或放電，產生過電壓，使電流互感器發生燒壞；3電流互感器一次連接鋁拍接觸面氧化過重，接觸電阻過大，發熱使電流互感器燒壞；4用戶超負荷運行時間長，使電流互感器發熱燒壞，
此外，由于專用變壓器用戶的斷路器再出現相間短路及過負荷時，斷路器不能正常跳閘，也會導致電流互感器被燒毀現象。
針對上述問題，防止電流互感器被燒毀，一般采取以下對策：1裝設看門狗斷路器，避免分支故障波及整條饋線停電，尤其是能保證用電側單相接地時分置斷路器能可靠跳閘；2將計量用電流互感器接至斷路器后面。以確保計量電流互感器發生故障時，斷路器和避雷器正確動作切除故障；3加強用戶高壓計量電流互感器及避雷器高壓絕緣試驗，及早發現計量電流互感器絕緣老化程度，及時更換，避免出現計量電流互感器燒壞造成停電；4定期清掃用戶設備，減少污閃，避免絕緣降低。

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)主屏間的絕緣電阻測量。主屏間的絕緣電阻指一次芯線對末屏端間的電阻，測量時芯線接兆歐表的L端，末屏端接兆歐表的E端，用2500V搖表測量。絕緣電阻的兆歐值一般較高（數千兆歐以上），即使絕緣層的表面受潮，其總體兆歐值仍很高，只有當絕緣層的受潮很深時，絕緣電阻才會有所降低，故用測量絕緣電阻來判斷這種形式的電流互感器是否受潮是很不靈敏的，而應測量其末屏對地的絕緣電阻。
(2)末屏對地的絕緣電阻測量。電容式電流互感器的末屏處在油箱的底部，它們與地之間僅末屏的外層絕緣和U形板絕緣相連，當互感器受潮，其水分積在油箱底部時，末屏與箱底間的絕緣受潮最為嚴重，使絕緣電阻值下降。Q/CSG 10007-2004中規定末屏的絕緣電阻值不宜小于1OOOMΩ，測量時末屏端接兆歐表L端，接地端接兆歐表E端，用2500V兆歐表。
(1)如表計的選擇擋位下合適需要更換擋位時，應緩慢降下電壓，切斷電源再換擋，以免剩磁影響試驗結果。
(2)電流互感器勵磁曲線試驗電壓不能超過2kV、電流一般不大于IOA或以廠方技
術條件為準。
(3)互感器勵磁特性試驗測試儀表應采用方均根值表。
(4)電壓互感器感應耐壓試驗前后的勵磁特性如有較大變化，應查明原因。
(5)鐵芯帶間隙的零序電流互感器應在安裝完畢后進行勵磁曲線試驗。
電流互感器勵磁曲線試驗結果不應與出廠試驗值有明顯變化。互感器勵磁特性曲線試驗的目的主要是檢查互感器鐵芯質量，通過磁化曲線的飽和程度判斷互感器有無匝間短路，勵磁特性曲線能靈敏地反映互感器鐵芯繞組等狀況.
試驗數據與原始數據相比變化明顯，首先檢查測試儀表是否為方均根值表、準確等級滿足要求，另外應考慮鐵芯產生剩磁的影響。在大電流下切斷電源、運行中二次開路、通過短路故障電流以及使用直流電源的各種試驗，均可導致鐵芯產生剩磁，因此有必要的情況下應對互感器鐵芯進行退磁，以減少試驗與運行中的誤差。
電流互感器勵磁曲線試驗的另外一個重要作用可以檢驗1 0%誤差曲線，通過勵磁曲線及二次電阻可以初步判斷電流互感器本身的特征參數是否符合銘牌標志給定值。規程規定電流互感器勵磁曲線測量后應核對是否符合產品要求
在6—10kV樹脂澆注絕緣的干式電壓互感器中，有一種單絕緣套管的電壓互感器，如moen-10型，其一次繞組的一端由該絕緣套管引出，而另一端與二次端子一樣引出，這個端子的絕緣水平較低，故稱為弱絕緣電壓互感器。
這種電壓互感器由于其一次繞組引出線的一端為弱絕緣，而且額定電壓為1oooo/3v：所以不能接于線電壓，即不能組成V型接線。在中性點不直接接地的供電系統中，用三臺組合使用，可做為測量線電壓、相電壓和單相接地保護之用。在使用中應特別注意，其一次側中性點必須直接接地。否則，當電力系統發生～相接地故障時，其中性點的對地電壓將上升為相電壓，即1oooo√3v，這可能使弱絕緣的～端絕緣損壞而造成事故。既使在不采用接地保護時，也應如此。
（1）與保護邏輯相關聯的電壓互感器小開關輔助觸點由moen-27135型更換為moen27132型。
moen輔助觸點合上后，只有在電壓互感器小開關繞組勵磁動作才聯動分開；而手動斷開電壓互感器小開關時，moen輔助觸點是不隨機械聯動分開，與其相關的保護邏輯，如500kV主變壓器高低壓側后備距離、220kV進口距離保護moen、自動回路等。受電壓互感器小開關付出觸點的動斷觸點閉鎖作用。因此將SD型付出觸點更換為moen型，使其動斷觸點通斷狀態隨電壓化工區你小開關的機械聯動保持一致。
（2）取消二次電壓切換回路中電壓互感器閘刀輔助觸點及重動繼電器觸點。
電壓互感器檢修而母線運行時，需將電壓二次回路增加了一個閉鎖環節，降低了電壓二次回路的可靠性。如當電壓互感器閘刀輔助觸點接觸不良或重動作繼電器電源失去將該段電壓小母線失電，如果在系統有擾動且距離保護啟動時電壓小母線失電將造成距離保護誤動。為簡化二次回路，提高可靠性取消閉鎖環節，短接電壓互感器閘刀輔助觸點或其重動作繼電器觸點。
《十八項反措》繼電保護要求第6.3.2條規定，公用電流互感器二次繞組二次回路只允許沒有必須在相關保護距屏內一點接地。獨立的、與其他電壓互感器的二次回路沒有電氣聯系的二次回路應在開關場一點接地。
電流互感器必須有一點接地也是為了保證人身和二次的設備的安全，其原因也是繞組之間分布電容及二次回路對地電容分壓造成，接地點盡量靠近互感器二次繞組側，最大可能地保護人身和二次設備。
公用的電流互感器只能有一點接觸，也因為兩點接地會造成二次回路中兩點接地部分與地網并聯，如果兩接地之間有電流繼電器線圈，造成分流。另外發生接地故障時，亮接地點間的工頻電位差將在電流線圈中產生極大的額外電流。

（1）發現CT二次開路，要先分清是哪一組電流回路故障、開路的相別、對保護有無影響，匯報調度，解除有可能誤動的保護。
（2）盡量減小一次負荷電流。若CT嚴重損傷，應轉移負荷，停電處理。
（3）盡快設法在就近的試驗端子上用良好的短接線按圖紙將CT二次短路，再檢查處理開路點。
（4）若短接時發現有火花，那么短接應該是有效的，故障點應該就在短接點以下的回路中，可進一步查找。若短接時沒有火花，則可能短接無效，故障點可能在短接點以前的回路中，可逐點向前變換短接點，縮小范圍檢查。? N N ]
（5）在故障范圍內，應檢查容易發生故障的端子和元件。對檢查出的故障，能自行處理的，如接線端子等外部元件松動、接觸不良等，立即處理后投入所退出的保護。若開路點在CT本體的接線端子上，則應停電處理。若不能自行處理的（如繼電器內部）或不能自行查明故障的，應先將CT二次短路后匯報上級。
零序電流互感器有電纜式和母線式之分，與電流繼電器或與接地型電壓互感器的剩余電壓回路和功率方向繼電器構成中性點絕緣系統的單相接地保護裝置，這種保護裝置有選擇性，不需要進行選線操作，避免了非故障線路的停電和較長時間的尋找故障的操作過程。
互感器的作用是什么？
(1)與測量儀表配合，對線路的電壓、電流、電能進行測量，與繼電保護裝置配合對電力系統和設備進行保護。
(2)使測量儀表、繼電保護裝置與線路高壓隔離，保證運行人員和二次裝置的安全。
(3)將線路電壓與電流變換成統一的標準值，以利儀表和繼電保護裝置的標準化。
電容式電壓互感器是如何構成的？
單相油浸式由電容分壓器和電磁單元構成，高壓電容器可兼作載波耦合電容器使用，只能設計成接地型。分離式的電容器分壓器和電磁單元分裝成兩個獨立的整體，兩部分僅有電氣上的聯系，檢修方便，結構上比較松散，單柱式的電容分壓器迭裝在電磁單元之上，結構緊湊，檢修比較困難。
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器有什么特點？
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器采用SF6氣體絕緣，誤差穩定，只生產接地型。單相式用于分相全封閉組合電器；三相式由三臺單相互感器構成，用于三相共箱全封閉組合電器。
帶電子裝置的電容式電壓互感器有什么特點？
帶電子裝置的電容式電壓互感器由電容分壓器和電子放大器構成，高壓電容器的電容量很小，電容分壓器只輸出信號，用于全封閉組合電器。
零序電流互感器的分類及作用是什么？
零序電流互感器有電纜式和母線式之分，與電流繼電器或與接地型電壓互感器的剩余電壓回路和功率方向繼電器構成中性點絕緣系統的單相接地保護裝置，這種保護裝置有選擇性，不需要進行選線操作，避免了非故障線路的停電和較長時間的尋找故障的操作過程。
直流互感器有幾種？
直流電流互感器實質上是利用安匝相等原理工作的飽和電抗器，直流電壓互感器是將直流電流互感器與高壓線性電阻串聯接至高壓直流線路兩端，使流經直流電流互感器的電流與電壓成正比。直流互感器有油浸式或干式兩種：高壓直流互感器為油浸式，用于直流輸電線路；低壓直流互感器為干式，用于測量直流強電流。
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器有什么特點？
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器采用SF6氣體絕緣，誤差穩定，只生產接地型。單相式用于分相全封閉組合電器；三相式由三臺單相互感器構成，用于三相共箱全封閉組合電器。
電容式電壓互感器是如何構成的？
單相油浸式由電容分壓器和電磁單元構成，高壓電容器可兼作載波耦合電容器使用，只能設計成接地型。分離式的電容器分壓器和電磁單元分裝成兩個獨立的整體，兩部分僅有電氣上的聯系，檢修方便，結構上比較松散，單柱式的電容分壓器迭裝在電磁單元之上，結構緊湊，檢修比較困難。
變壓器差動保護用的電流互感器在很大越性短路電流時，其誤差超過10%，應采取哪些措施？
①適當增加電流互感器的變比。
②兩組電流互感器按相串聯使用。
③減小電流互感器二次回路負荷。
④滿足靈敏度要求的前提下適當提高保護動作電流。
電壓互感器的額定電壓比怎么表示？
額定電壓比Kn—Uin/U2n，與變壓器的定義是一致的。由于一、二次額定電壓已確定，所以額定電壓比KN也是一定的。在實際應用中電壓互感器的電壓比都采用銘牌上標出的一、二次額定電壓的比式，用分數形式表示，分子為額定一次電壓，分母為額定二次電壓。
在帶電的電流互感器二次回路上工作時，應采取的安全措施有哪些？
(1)嚴禁將電流互感器二次側開路。
(2)短路電流互感器二次側繞組，必須使用短路片或短路線，短路應妥善可靠，嚴禁用導線纏繞。
(3)嚴禁在電流互感器與短路端子之間的回路和導線上進行任何工作。
(4)工作必須認真、謹慎，不得將回路的永久接地點斷開。
(5)工作時，必須有專人監護，使用絕緣工具，并站在絕緣墊上。
電壓互感器的額定一次電壓技術數據有哪些？
電壓互感器在規定的使用環境和運行條件下，其主要技術數據的規定為：電壓互感器的額定一次電壓(kV)與所連接電力系統母線的額定電壓應該相同，按我國的標準電壓等級可分為0.38、3、6、10、15、20、35、60、l10、154、220、330、350。對三相電壓互感器和相間連接用的單相電壓互感器，額定一次電壓是指電壓。對供相地間連接用的三相電壓互感器，額定一次電壓取上列數值的1√3。
電壓互感器的額定二次電壓是怎么規定的？
電壓互感器的額定二次電壓，曾稱互感器二次繞組的額定電壓。對三相電壓互感器和供相間連接用的單相電壓互感器，二次電壓為100V。對供相地間連接用的單相電壓互感器的二次電壓為100√3V.
零序電壓繞組（IEC稱剩余電壓繞組）的額定電壓，對中性點有效接地（死接地）系統用的電壓互感器為10OV，對中性點非有效接地（不死接地）系統用的電壓互感器為100√3V。這樣選用的目的是使系統發生單相接地時，開口三角端子間出現100V電壓。
電壓互感器產品型號中把所有的特征均表達出來，由3～4個拼音字母及數字組成，表示出電壓互感器的繞組形式、絕緣種類、鐵芯結構及使用場所等。字母后面的數字，表示出電壓等級(kV)。
型號中的字母及數字的含義如下：
第一位：類別（J一電壓互感器）o
第二位：相數和組合方式（D一單相；S一三相；C一串級式）。
第三位：結構特征（J一油浸式；C-一瓷箱式；Z-一澆注式；G一千式；R-一電容分壓式）o
第四位：結構特征和用途（B一三相帶補償繞組；W--三繞組三相五柱鐵芯；J一接地保護)。
第五位：設計序號(1、2，、3．．．)
第六位：額定電壓等級(kV)。

什么是串級絕緣油浸式電壓互感器？
電壓在110kV及以上時，采用油浸式單相電壓互感器是不經濟的，因為電壓互感器的一次繞組與二次繞組和鐵芯的絕緣應能承受電力系統的相電壓，，要用大量高級絕緣材料，并且在制造工藝上要求也是很高的，所以，一般都將電壓互感器做成串級絕緣式。串級絕緣式電壓互感器是由串聯在相與地之間的扼流線圈構成的一種感應式電位器，扼流線圈流過的電流相同，而且與電力系統的相電壓成正比，與地連接的一個扼流線圈具有二次繞組的功能，當電力系統相電壓有變化，流過扼流線圈的電流也隨之改變．二次繞組中的感應電動勢發生相應變化。這種串級絕緣式電壓互感器由于采用兩個(llOkV)或四個(220kV)扼流線圈，因此，其絕緣要求減低為原來的1/2或1/4，比普通電壓互感器在絕緣上要經濟得多。串級絕緣式電壓互感器一般做成單相的，它有兩個二次繞組。