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互感器实测的计算系数分析实验仪（实力大厂）

时间：2023-03-08

中试控股技术研究院鲁工为您讲解： 互感器实测的计算系数分析实验仪（实力大厂）
ZSCTP-220P变频互感器综合特性测试仪
参考标准：GB20840.1，GB20840.2，GB20840.3

ZSCTP-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）是由本中试控股在广泛听取用户意见、经过大量的市场调研、深入进行理论研究之后研发的新一代的电流、电压互感器测试仪器。装置采用高性能DSP和ARM、先进的制造工艺。用于保护类电流互感器（CT）及电压互感器（PT）多种参数的高精度测量。满足各类CT（如：保护类、计量类、TP类）的励磁特性（即伏安特性）、变比、极性、二次绕组电阻、二次负荷、比差以及角差等测试要求，满足各类PT电磁单元的励磁特性、变比、极性、二次绕组电阻、比差以及角差等测试。可实现一键完成CT直阻、励磁、变比和极性测试功能，自动化程度高、稳定可靠，在国内处于领先水平。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

ZSCPT-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）功能介绍
1、功能全面，既满足各类CT（如：保护类、计量类、TP类）的励磁特性（即伏安特性）、变比、极性、二次绕组电阻、二次负荷、比差以及角差等测试要求，又可用于各类PT电磁单元的励磁特性、变比、极性、二次绕组电阻、比差以及角差等测试。
2、自动给出拐点电压/电流、10%(5%)误差曲线、准确限值系数（ALF）、仪表保安系数（FS）、二次时间常数(Ts)、剩磁系数(Kr)、饱和及不饱和电感等CT、PT参数。
3、测试满足GB20840.1，GB20840.2 GB20840.3等各类互感器标准，并依照互感器类型和级别自动选择何种标准进行测试。
4、基于先进的低频法测试原理，能应对拐点高达45KV的CT测试。
5、界面友好美观，全中文图形界面。
6、装置可存储2000组测试数据，掉电不丢失。试验完毕后用U盘存入PC机，用软件进行数据分析，并生成WORD报告。
7、测试简单方便，一键完成CT直阻、励磁、变比和极性测试，而且除了负荷测试外，CT其他各项测试都是采用同一种接线方式。
8、易于携带，装置重量<9Kg

ZSCPT-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）技术特点
1、低频法测试CT/PT励磁曲线和10%/5%误差曲线
2、电压法测试CT/PT变比、极性，CT角差、比差
3、适用于各类CT/PT的测试（含套管CT、暂态CT、GIS组合CT）
4、自动记录饱和磁滞曲线
5、CT二次外回路负荷
6、支持多通道扩展箱
7、支持150A外接升流器，通流加量、变比验证
8、5.7”图形透反式LCD，阳光下可视
9、采用旋转光电鼠标操作，面板自带打印机
10、装置可存储3000组测试数据，掉电不丢失
11、测试方便，轻小便携，仅重9kg

ZSCPT-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）技术参数
输出电压：0~180V (RMS)
输出电流：0~12A(RMS)，峰值36A
电压测量：准确度±0.05%
CT变比测量范围：1~30000
PT变比测量范围：1~10000
变比测量准确度：±0.05%
相位测量：准确度±2’，分辨率： 0.2’
二次绕组电阻测量：范围 0.1~300Ω，分辨率：0.1mΩ
升流电流输出：0~150A
输入电源电压：AC220V±20%，50HZ
工作条件：温度 -10℃~50℃，湿度 ≤90%

ZSCPT-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）时功能全面，既满足各类CT（如：保护类、计量类、TP类）的励磁特性（即伏安特性）、变比、极性、二次绕组电阻、二次负荷、比差以及角差等测试要求，又可用于各类PT电磁单元的励磁特性、变比、极性、二次绕组电阻、比差以及角差等测试。

ZSCPT-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）

互感器测试仪是在传统基于调压器、升压器、升流器的互感器伏安特性测试仪基础上，广泛听取用户意见、经过大量的市场调研、深入进行理论研究之后研发的新一代革新型CT、PT测试仪器。装置采用高性能DSP和FPGA、先进的制造工艺，保证了产品性能稳定可靠、功能完备、自动化程度高、测试效率高、在国内处于先进水平，是电力行业用于互感器的专业测试仪器。
互感器测试仪是专门为继电器保护专业试验电流互感器伏安特性、变比测试及极性判别而设计，还可作变压器极性判别测试，是一台性能中试控股比，比较高的多功能试验仪器。
互感器测试仪采用低耗材料和特殊绕法的升压器，微处理器进行数据采集、分析和存储，内置微型打印机可打印测试数据和曲线，测CT变比时，可自动计算出变比值。一人操作即完成全部测试工作。本机具有重量轻、携带、操作方便。其性能独特，是目前的仪器。
互感器测试仪是一款专门为测试互感器：CT伏安特性、误差曲线、变比、极性、退磁、二次负荷、角差、比差、暂态PT励磁、变比、极性、二次负荷功能等参数而设计的多功能现场试验仪器。互感器测试仪基于先进的变频法测试CT/PT伏安特性曲线和10%（5%）误差曲线，可输出180A的电流，方便现场通流测试，却能应对拐点高达60KV的CT测试。IEC60044-6标准（对应国家标准GB16847-1977）声称，互感器测试仪的CT测试可以在比额定频率低的情况下进行，避免绕组和二次端子承受不能容许的电压。
电流互感器是一种仪用变压器。从结构上看，它与变压器一样，有一、二次绕组，有专门的磁通路：从原理上讲，它完全依据电磁铁转换原理，一、二次电势遵循与匝数成正比的数量关系。
一般地说电流互感器是将处于高电位的大电流变成低电位的小电流。也即是说：二次绕组的匝数比一次要多几倍，甚至几千倍（视电流变化而定）。如果二次开路，一次侧仍然被强制通过系统电流，二次侧就会感应出几倍甚至几千倍于一次绕组两端的电压，这个电压可能高达几千伏以上，进而对工作人员和设备的绝缘造成伤害。
电流互感器烧毁的原因以及解决对策
电流互感器烧毁原因主要有如下四个方面：1电流互感器二次开路，产生高压，使电流互感器烧坏；2电流互感器使用年限过长绝缘老化，局部发生击穿或放电，产生过电压，使电流互感器发生烧坏；3电流互感器一次连接铝拍接触面氧化过重，接触电阻过大，发热使电流互感器烧坏；4用户超负荷运行时间长，使电流互感器发热烧坏，
此外，由于专用变压器用户的断路器再出现相间短路及过负荷时，断路器不能正常跳闸，也会导致电流互感器被烧毁现象。
针对上述问题，防止电流互感器被烧毁，一般采取以下对策：1装设看门狗断路器，避免分支故障波及整条馈线停电，尤其是能保证用电侧单相接地时分置断路器能可靠跳闸；2将计量用电流互感器接至断路器后面。以确保计量电流互感器发生故障时，断路器和避雷器正确动作切除故障；3加强用户高压计量电流互感器及避雷器高压绝缘试验，及早发现计量电流互感器绝缘老化程度，及时更换，避免出现计量电流互感器烧坏造成停电；4定期清扫用户设备，减少污闪，避免绝缘降低。

ZSCTP-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）是大家在做高压电力试验，尤其是在野外进行试验的是，经常需要用到的设备，因此不论是在选择设备，还是在使用设备的时候，都需要格外注意。

ZSCTP-220P变频互感器综合特性测试仪（精度0.05%）

(1)主屏间的绝缘电阻测量。主屏间的绝缘电阻指一次芯线对末屏端间的电阻，测量时芯线接兆欧表的L端，末屏端接兆欧表的E端，用2500V摇表测量。绝缘电阻的兆欧值一般较高（数千兆欧以上），即使绝缘层的表面受潮，其总体兆欧值仍很高，只有当绝缘层的受潮很深时，绝缘电阻才会有所降低，故用测量绝缘电阻来判断这种形式的电流互感器是否受潮是很不灵敏的，而应测量其末屏对地的绝缘电阻。
(2)末屏对地的绝缘电阻测量。电容式电流互感器的末屏处在油箱的底部，它们与地之间仅末屏的外层绝缘和U形板绝缘相连，当互感器受潮，其水分积在油箱底部时，末屏与箱底间的绝缘受潮最为严重，使绝缘电阻值下降。Q/CSG 10007-2004中规定末屏的绝缘电阻值不宜小于1OOOMΩ，测量时末屏端接兆欧表L端，接地端接兆欧表E端，用2500V兆欧表。
(1)如表计的选择挡位下合适需要更换挡位时，应缓慢降下电压，切断电源再换挡，以免剩磁影响试验结果。
(2)电流互感器励磁曲线试验电压不能超过2kV、电流一般不大于IOA或以厂方技
术条件为准。
(3)互感器励磁特性试验测试仪表应采用方均根值表。
(4)电压互感器感应耐压试验前后的励磁特性如有较大变化，应查明原因。
(5)铁芯带间隙的零序电流互感器应在安装完毕后进行励磁曲线试验。
电流互感器励磁曲线试验结果不应与出厂试验值有明显变化。互感器励磁特性曲线试验的目的主要是检查互感器铁芯质量，通过磁化曲线的饱和程度判断互感器有无匝间短路，励磁特性曲线能灵敏地反映互感器铁芯绕组等状况.
试验数据与原始数据相比变化明显，首先检查测试仪表是否为方均根值表、准确等级满足要求，另外应考虑铁芯产生剩磁的影响。在大电流下切断电源、运行中二次开路、通过短路故障电流以及使用直流电源的各种试验，均可导致铁芯产生剩磁，因此有必要的情况下应对互感器铁芯进行退磁，以减少试验与运行中的误差。
电流互感器励磁曲线试验的另外一个重要作用可以检验1 0%误差曲线，通过励磁曲线及二次电阻可以初步判断电流互感器本身的特征参数是否符合铭牌标志给定值。规程规定电流互感器励磁曲线测量后应核对是否符合产品要求
在6—10kV树脂浇注绝缘的干式电压互感器中，有一种单绝缘套管的电压互感器，如moen-10型，其一次绕组的一端由该绝缘套管引出，而另一端与二次端子一样引出，这个端子的绝缘水平较低，故称为弱绝缘电压互感器。
这种电压互感器由于其一次绕组引出线的一端为弱绝缘，而且额定电压为1oooo/3v：所以不能接于线电压，即不能组成V型接线。在中性点不直接接地的供电系统中，用三台组合使用，可做为测量线电压、相电压和单相接地保护之用。在使用中应特别注意，其一次侧中性点必须直接接地。否则，当电力系统发生～相接地故障时，其中性点的对地电压将上升为相电压，即1oooo√3v，这可能使弱绝缘的～端绝缘损坏而造成事故。既使在不采用接地保护时，也应如此。
（1）与保护逻辑相关联的电压互感器小开关辅助触点由moen-27135型更换为moen27132型。
moen辅助触点合上后，只有在电压互感器小开关绕组励磁动作才联动分开；而手动断开电压互感器小开关时，moen辅助触点是不随机械联动分开，与其相关的保护逻辑，如500kV主变压器高低压侧后备距离、220kV进口距离保护moen、自动回路等。受电压互感器小开关付出触点的动断触点闭锁作用。因此将SD型付出触点更换为moen型，使其动断触点通断状态随电压化工区你小开关的机械联动保持一致。
（2）取消二次电压切换回路中电压互感器闸刀辅助触点及重动继电器触点。
电压互感器检修而母线运行时，需将电压二次回路增加了一个闭锁环节，降低了电压二次回路的可靠性。如当电压互感器闸刀辅助触点接触不良或重动作继电器电源失去将该段电压小母线失电，如果在系统有扰动且距离保护启动时电压小母线失电将造成距离保护误动。为简化二次回路，提高可靠性取消闭锁环节，短接电压互感器闸刀辅助触点或其重动作继电器触点。
《十八项反措》继电保护要求第6.3.2条规定，公用电流互感器二次绕组二次回路只允许没有必须在相关保护距屏内一点接地。独立的、与其他电压互感器的二次回路没有电气联系的二次回路应在开关场一点接地。
电流互感器必须有一点接地也是为了保证人身和二次的设备的安全，其原因也是绕组之间分布电容及二次回路对地电容分压造成，接地点尽量靠近互感器二次绕组侧，最大可能地保护人身和二次设备。
公用的电流互感器只能有一点接触，也因为两点接地会造成二次回路中两点接地部分与地网并联，如果两接地之间有电流继电器线圈，造成分流。另外发生接地故障时，亮接地点间的工频电位差将在电流线圈中产生极大的额外电流。

调度规程针对母线操作明确规定，在母线停、送电操作过程中，应避免电压互感器二次侧反充电。可在实际操作过程中往往还是经常会造成电压互感器二次侧反充电，致使电压互感器二次保险熔断、空气开关跳闸、母线失压，严重者致使电压互感器烧毁。认为变电站发生的故障现象较多，作为变电站的运行管理人员，如果不对已发生的问题进行认真分析，不找出产生故障的基本根源，总结解决问题的方法和措施，接下来遇到同样的问题时，还是会盲目面对，不知所措。

中试高测认为：作为变电站运行管理人员应对历年发生的事故、障碍、异常进行分析总结，积累解决问题的方法和经验;应将历年来的经验性问题应用于生产实践，硬性规定倒闸操作方法及要点，防止消谐装置再次发生类似事件;同时还应加强全员技术培训，确保全员充分吸收解决问题的方式方法，达到处变不惊的目的。

保护用电流互感器主要与消谐装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，保护电力系统的安全。认为它的工作条件与测量用互感器完全不同，后者正常一次电流工作范围有合适的准确度即可，当通过故障短路电流时，希望互感器尽早饱和，以保护测量仪表不受短路电流损害。而前者在比正常电流大几倍或几十倍电流时才开始工作，其误差(电流和相位误差)要求在误差曲线范围内，而同时考核电流误差和相位差时用复合误差。

另外，中试高测提醒大家，从原理上讲，本身是个特殊的消谐电阻，变压器都有在额定负荷下运行的要求。因此，如TA二次侧负荷超过其额定二次负荷值，同样会增加其误差。
1.电缆终端盒(电缆头)的接地线应和被监测电缆同时穿过互感器内孔并与电缆的金属外壁保持绝缘。

2.零序电流互感器要远离其它较强磁场或导磁体以防干扰造成影响。

3.接线端子侧向上。

4.零序电流互感器的"K1"接装置零序电流信号回路的"*"端。另一端接地并引至装置的无"*"端。

5.非使用端子在运行中必须保持开路。

6.质量10KG以上的互感器，如使用地脚螺丝水平安装，请加装防断列支架。

7.零序电流互感器需单独包装，发运到现场后再进行安装。

8.使用地脚螺丝水平安装后的零序电流互感器其上方作用力不得超过5kg。

9.整体的互感器安装要在敷设电缆前进行，电缆敷设时穿过互感器;开口的零序互感器，在安装前拆成两半，其端面一定要擦净，并在铁芯端面均匀涂上一薄层凡士林，防止生锈。安装时上下两片要求对正，铁芯接触要严密，两螺栓扣紧要适当。开口式互感器上下两部分不可与其它互感器互换。
零序电流互感器的工作条件属于套管型(或称母线型)电流互感器，这种电流互感器原方无绕组，而是将被测回路的导体(引线套管或汇流排)或电缆穿过它的内孔，作为原方绕组，因而仅有1匝。套管型电流互感器在其原方电流小于100A时已不能保证准确度，一般的电流互感器在制作时，额定电流400A以下多采用多匝式结构，这是因为电流互感器的误差决定于它的铁心所消耗的励磁安匝I0N1(磁势)占原方绕组总励磁安匝I1N1(磁势)的百分数，对于同一台铁心，在相同的原方电流下，原方绕组匝数越少，误差越大。套管型(或称母线型)电流互感器原方绕组仅有1匝，原方电流里激磁电流占的比例较大，造成较大误差[1]。
而零序电流互感器实际应用在小电流接地系统中，其原方电流值均很小，正常运行时其原方基本无电流，出现接地故障时其原方电流(故障电流)也很小，一般在10A以下。如该系统接地故障电流大于.10A时，规程规定要装设消弧线圈进行补偿，带有消弧线圈补偿时接地故障电流更小，一般小于2～5A(可小到0.2～0.5A)。在这样小的原方电流下常规零序电流互感器的变比和相角误差均很大，所以一般各互感器生产厂家对零序电流互感器均不能给出变比，也无误差保证指标。从零序电流互感器的实际一、二次电流变化曲线(变比曲线)中可知：零序电流互感器的电流变比值随一次电流值变化很大，而一次电流在小于1A时，已经不能再给出具体的二次电流输出值。

经实际测量，在原方零序电流为5A以下时，各厂家生产的零序电流互感器，带上规定的二次负荷后，变比误差达20%～80%，角误差达10°～50°使得利用零序电流大小与方向、零序电流中5次谐波电流大小与方向和零序有功、无功功率原理的接地检测装置和微机保护无法保证接地检测的准确度。
一铁磁谐振过电压可引起电压互感器一次侧熔丝熔断

1. 铁磁谐振过电压的危害及现象

工频和高频铁磁谐振过电压的幅值一般较高，可达额定值的3倍以上，起始暂态过程中的电压幅值可能更高，危及电气设备的绝缘结构。工频谐振过电压可导致三相对地电压同时升高，或引起"虚幻接地"现象。分频铁磁谐振可导致相电压低频摆动，励磁感抗成倍下降，过电压并不高，一般在2倍额定值以下，但感抗下降会使励磁回路严重饱和，励磁电流急剧加大，电流大大超过额定值，导致铁心剧烈振动，使电压互感器一次侧熔丝过热烧毁。

2. 铁磁谐振产生的原理

在中性点不接地系统中，正常运行时，由于三相对称，电压互感器的励磁阻抗很大，大于系统对地电容，即XL > XC，两者并联后为一等值电容，系统网络的对地阻抗呈现容性，电网中性点的位移基本接近于零。但会对系统产生扰动，

如：①单相接地，使健全相的电压突然升高，电压升至线电压;

②单相弧光接地，由于雷击或其他原因，线路瞬时接地，使健全相电压突然上升，产生很大的涌流;

③当电压互感器突然合闸时，其一相或两相绕组内出现巨大的涌流;

④电压互感器的高压熔丝不对称故障等。总之，系统的某些干扰都可使电压互感器三相铁心出现不同程度的饱和，系统中性点就有较大的位移，位移电压可以是工频，也可以是谐波频率(分频、高频)，饱和后的电压互感器励磁电感变小，系统网络对地阻抗趋于感性，此时若系统网络的对地电感与对地电容相匹配，就形成三相或单相共振回路，可激发各种铁磁谐振过电压。

3.防止铁磁谐振的措施

在电力系统中，消除铁磁谐振的措施主要有以下几种方法：

①选用励磁特性较好的电压互感器或使用电容式电压互感器;

②增大对地电容，破坏谐振条件;③在零序回路加阻尼电阻，即在一次绕组中性点或开口三角绕组处加装消谐器或非线性电阻。

4. 10k电压电压互感器一次熔丝熔断并非铁磁谐振引起

根据以上铁磁谐振产生的原理和现象分析，通过变电站现场检查和试验发现：

①变电站(无人值班)遥信库中未发现有母线接地信号;

②产生谐振过电压的一个必要条件是一次绕组中性点必须直接接地，而安康变电站10k电压电压互感器一次绕组中性点装有性能良好的消谐器，消谐器全部项目试验合格，电压互感器铁磁谐振零序过电压的大部分电压降落在消谐器上，从而避免了铁心饱和，限制了铁磁谐振过电压的发生;

③现场检查电压互感器空载励磁特性良好，满足空载电流不大于额定电压下的空载电流的10倍，且相差不大于50%的标准;

④检查三相电压互感器绝缘良好，未受到严重过电压的冲击。由此可见，尽管在雷雨天气，安康变电站10 k电压系统有可能受到来自雷击造成的某些干扰的激发条件，但电压互感器一次熔丝熔断并非谐振引起。

二低频饱和电流可引起电压互感器一次熔丝熔断

在中性点不接地电网中，电磁式电压互感器高压熔丝熔断，并不一定都是由铁磁谐振过电压引起的。当电网对地电容较大，而电网间歇弧光接地或接地消失时，健全相对地电容中贮存的电荷将重新分配，它将通过中性点接地的电压互感器一次绕组形成电回路，构成低频振荡电压分量，促使电压互感器处于饱和状态，形成低频饱和电流。它在单相接地消失后1/4～1/2工频周期内出现，电流幅值可远大于分频谐振电流(分频谐振电流约为额定励磁电流的百倍以上)，频率约2～5Hz。由于具有幅值高、作用时间短的特点，在单相接地消失后的半个周期即可熔断熔丝。

1. 产生低频饱和电流的原理

当系统发生单相接地时，故障点会流过电容电流，未接地相的电压升高到线电压，其对地电容上充以与线电压相应的电荷。在接地故障期间，此电荷产生的电容电流以接地点为通路，在电源-导线-大地间流通。由于电压互感器的励磁阻抗很大，其中流过的电流很小，一旦接地故障消失，电流通路则被切断，而非接地相必须由线电压瞬间恢复到正常相电压水平。但是，由于接地故障已断开，非接地相在接地期间已经充电至线电压下的电荷，就只有通过高压绕组，经原来接地的中性点进人大地。在这一瞬变过程中，高压绕组中将会流过一个幅值很高的低频饱和电流，使铁心严重饱和。实际上，由于接地电弧熄灭的时刻不同，即初始相位角不同，故障的切除不一定都在非接地相电压达最大值这一严重情况下发生。因此，不一定每次单相接地故障消失时，都会在高压绕组中产生大的涌流。而且低频饱和电流的大小，还与电压互感器伏安特性有很大关系，铁心越容易饱和，该饱和电流就越大，高压熔丝就越易熔断。