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电力技术
变频式互感器输出电流电压分析实验仪
时间:2023-03-08
 中试控股技术研究院鲁工为您讲解: 变频式互感器输出电流电压分析实验仪
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%

互感器的作用是什么?
(1)与测量仪表配合,对线路的电压、电流、电能进行测量,与继电保护装置配合  对电力系统和设备进行保护。
(2)使测量仪表、继电保护装置与线路高压隔离,保证运行人员和二次装置的安全。
(3)将线路电压与电流变换成统一的标准值,以利仪表和继电保护装置的标准化。
电容式电压互感器是如何构成的?
单相油浸式由电容分压器和电磁单元构成,高压电容器可兼作载波耦合电容器使用,只能设计成接地型。分离式的电容器分压器和电磁单元分装成两个独立的整体,两部分仅有电气上的联系,检修方便,结构上比较松散,单柱式的电容分压器迭装在电磁单元之上,结构紧凑,检修比较困难。 
配套用气体绝缘式电磁式电压互感器有什么特点?
配套用气体绝缘式电磁式电压互感器采用SF6气体绝缘,误差稳定,只生产接地型。单相式用于分相全封闭组合电器;三相式由三台单相互感器构成,用于三相共箱全封闭组合电器。
带电子装置的电容式电压互感器有什么特点?
带电子装置的电容式电压互感器由电容分压器和电子放大器构成,高压电容器的电容量很小,电容分压器只输出信号,用于全封闭组合电器。
零序电流互感器的分类及作用是什么?
零序电流互感器有电缆式和母线式之分,与电流继电器或与接地型电压互感器的剩余电压回路和功率方向继电器构成中性点绝缘系统的单相接地保护装置,这种保护装置有选择性,不需要进行选线操作,避免了非故障线路的停电和较长时间的寻找故障的操作过程。
直流互感器有几种?
直流电流互感器实质上是利用安匝相等原理工作的饱和电抗器,直流电压互感器是将直流电流互感器与高压线性电阻串联接至高压直流线路两端,使流经直流电流互感器的电流与电压成正比。直流互感器有油浸式或干式两种:高压直流互感器为油浸式,用于直流输电线路;低压直流互感器为干式,用于测量直流强电流。
配套用气体绝缘式电磁式电压互感器有什么特点?
配套用气体绝缘式电磁式电压互感器采用SF6气体绝缘,误差稳定,只生产接地型。单相式用于分相全封闭组合电器;三相式由三台单相互感器构成,用于三相共箱全封闭组合电器。
电容式电压互感器是如何构成的?
单相油浸式由电容分压器和电磁单元构成,高压电容器可兼作载波耦合电容器使用,只能设计成接地型。分离式的电容器分压器和电磁单元分装成两个独立的整体,两部分仅有电气上的联系,检修方便,结构上比较松散,单柱式的电容分压器迭装在电磁单元之上,结构紧凑,检修比较困难。

ZSCTP-220P变频互感器综合特性测试仪精度0.05%

变压器差动保护用的电流互感器在很大越性短路电流时,其误差超过10%,应采取哪些措施?
①适当增加电流互感器的变比。
②两组电流互感器按相串联使用。
③减小电流互感器二次回路负荷。
④满足灵敏度要求的前提下适当提高保护动作电流。
 电压互感器的额定电压比怎么表示?
额定电压比Kn—Uin/U2n,与变压器的定义是一致的。由于一、二次额定电压已确定,所以额定电压比KN也是一定的。在实际应用中电压互感器的电压比都采用铭牌上标出的一、二次额定电压的比式,用分数形式表示,分子为额定一次电压,分母为额定二次电压。
在带电的电流互感器二次回路上工作时,应采取的安全措施有哪些?
(1)严禁将电流互感器二次侧开路。
(2)短路电流互感器二次侧绕组,必须使用短路片或短路线,短路应妥善可靠,严禁用导线缠绕。
(3)严禁在电流互感器与短路端子之间的回路和导线上进行任何工作。
(4)工作必须认真、谨慎,不得将回路的永久接地点断开。
(5)工作时,必须有专人监护,使用绝缘工具,并站在绝缘垫上。
电压互感器的额定一次电压技术数据有哪些?
电压互感器在规定的使用环境和运行条件下,其主要技术数据的规定为:电压互感器的额定一次电压(kV)与所连接电力系统母线的额定电压应该相同,按我国的标准电压等级可分为0.38、3、6、10、15、20、35、60、l10、154、220、330、350。对三相电压互感器和相间连接用的单相电压互感器,额定一次电压是指电压。对供相地间连接用的三相电压互感器,额定一次电压取上列数值的1√3。
电压互感器的额定二次电压是怎么规定的?
电压互感器的额定二次电压,曾称互感器二次绕组的额定电压。对三相电压互感器和供相间连接用的单相电压互感器,二次电压为100V。对供相地间连接用的单相电压互感器的二次电压为100√3V.
零序电压绕组(IEC称剩余电压绕组)的额定电压,对中性点有效接地(死接地)系统用的电压互感器为10OV,对中性点非有效接地(不死接地)系统用的电压互感器为100√3V。这样选用的目的是使系统发生单相接地时,开口三角端子间出现100V电压。
电压互感器产品型号中把所有的特征均表达出来,由3~4个拼音字母及数字组成,表示出电压互感器的绕组形式、绝缘种类、铁芯结构及使用场所等。字母后面的数字,表示出电压等级(kV)。
    型号中的字母及数字的含义如下:
    第一位:类别(J一电压互感器)o
    第二位:相数和组合方式(D一单相;S一三相;C一串级式)。
    第三位:结构特征(J一油浸式;C-一瓷箱式;Z-一浇注式;G一千式;R-一电容分压式)o
    第四位:结构特征和用途(B一三相带补偿绕组;W--三绕组三相五柱铁芯;J一接地保护)。
    第五位:设计序号(1、2,、3...)
    第六位:额定电压等级(kV)。 




三、诊断实例

    1.氢气、总烃含量超标
    某电厂220kV升压站某出线U相电流互感器(型号:LB9220W)运行中金属膨胀器动作,经油中溶解气体色谱分析氢气、总烃含量超标,次日氢气、总烃含量数据增长较快,然后将该设备退出运行。
    试验数据表明:甲烷含量比较高,氢气、总烃严重超标,未出现乙炔,微水量明显增大,分析原因是互感器内部存在局部放电引起绝缘油裂解所致。
    从电气试验结果看,试验电压由10kV到Um/ 3,介质损耗因数tanδ变化量超过了±0.3%,表明电流互感器内部严重受潮。
    经查,该电流互感器为备品,由于端部密封结构不合理,密封垫老化失去弹性,不仅漏油现象严重,还造成密封不严,致使潮气侵入,互感器严重受潮。投运前,在对该互感器进行干燥和充油过程中,又未做真空处理,这样不仅干燥效果不好,而且在纸层间、油中都积存有大量气体,检修后绝缘得不到根本改变,在投运后产生局部放电,绝缘仍继续劣化,最终发展成放电故障,由于进行了油中溶解气体色谱的跟踪分析及处理及时才避免了一次事故的发生。
    2.红外测温异常
    某变电站在进行1号主变压器220kV侧电流互感器测温时,发现该设备三相整体温度有差异,其三相温度分别为U相27.4℃、V相27.4℃、W相29.2℃(瓷外表面同一位置处),当连续监测到第6天时,三相温差已达到2.9℃。
    设备停电后,分别对三相设备进行了电气和色谱试验,从电气试验结果看,W相电流互感器内部存在绝缘介质劣化或老化现象,介质损耗增大;从油中溶解气体色谱分析结果看,甲烷、乙烯含量比较高,氢气、总烃严重超标,且出现了乙炔,分析是W相电流互感器内部裸金属过热引起绝缘油裂解所致。
    在厂家解剖W相电流互感器时,发现一次绕组引线连接头处有明显的电弧灼伤痕迹,分析认为此灼伤痕迹是由于雷击过电压侵入互感器内部所致。
    四、互感器故障预防措施
    1.一次端子引线接头要接触良好
    电流互感器的一次端子引线接头部位要保证接触良好,并有足够的接触面积,以防止产生过热性故障。L2端子与膨胀器外罩应注意作好等电位连接,防止电位悬浮。另外,对二次线引出端子应有防转动措施,防止外部操作造成内部引线扭断。
    2.测试值异常应查明原因
    当投运前和运行中测得的介质损耗因数tanδ值异常时,应综合分析tanδ与温度、电压的关系;当伴随温度明显变化或试验电压由10kV上升到Um/√3,tanδ变化量超过±0.3%时,应退出运行。油中溶解气体色谱分析结果异常时,要跟踪分析,考察其增长趋势,若数据增长较快,应引起重视。检测表明,色谱法对电流互感器的放电等故障是完全可以有效地发现,并将事故消灭在萌芽状态。
我们从使用功能上将电流互感器分为测量用电流互感器和保护用电流互感器两类,各种电流互感器的原理类似,本文总结各种电流互感器接线图,供参考使用。


一测量用电流互感器接线方法


测量用电流互感器的作用是指在正常电压范围内,向测量、计量装置提供电网电流信息。


1. 普通电流互感器接线
电流互感器的一次侧电流是从P1端子进入,从P2端子出来;即P1端子连接电源侧,P2端子连接负载侧。


电流互感器的二次侧电流从S1流出,进入电流表的正接线柱,电流表负接线柱出来后流入电流互感器二次端子S2,原则上要求S2端子接地。


注:某些电流互感器一次标称,L1、L2,二次侧标称K1、K2。


2. 穿心式电流互感器接线图




穿心式电流互感器接线与普通电流互感器类似,一次侧从互感器的P1面穿过,P2面出来,二次侧接线与普通互感器相同。


二电流互感器接线图


电流互感器接线总体分为四个接线方式:


1.单台电流互感器接线图


只能反映单相电流的情况,适用于需要测量一相电流的情况。
单台电流互感器接线图


2.三相完全星形接线和三角形接线形式电流互感器接线图


三相电流互感器能够及时准确了解三相负荷的变化情况。
三相完全星形电流互感器接线图
三相完全角形电流互感器接线图


3.两相不完全星形接线形式电流互感器接线图


在实际工作中用得最多,但仅限于三相三线制系统。它节省了一台电流互感器,根据三相矢量和为零的原理,用A、C相的电流算出B相电流。




两相不完全星形接线形式电流互感器接线图


4.两相差电流接线形式电流互感器接线图


也仅用于三相三线制电路中,这种接线的优点是不但节省一块电流互感器,而且也可以用一块继电器反映三相电路中的各种相间短路故障,亦即用最少的继电器完成三相过电流保护,节省投资。




两相差电流接线形式电流互感器接线图


5.其它接线方式


5.1 原边串联、副边串联


电流互感器原边串联、副边串联接线图如下所示,串联后效果:互感器变比不变,二次额定负荷增大一倍。






电流互感器原边串联、副边串联接线图


5.2 原边串联、副边并联


电流互感器原边串联、副边并联接线图如下所示,串并联后效果:互感器变比减小一倍,二次额定负荷增大一倍。




电流互感器原边串联、副边并联接线图


5.3 原边并联、副边串联


电流互感器原边并联、副边串联接线图如下所示,串并联后效果:互感器变比增大一倍,二次额定负荷增大一倍。




电流互感器原边并联、副边串联接线图


5.4 原边并联、副边并联


电流互感器原边并联、副边并联接线图如下所示,并联后效果:互感器变比不变,二次额定负荷增大一倍。
电流互感器原边并联、副边并联接线图
 
电能表是用来测量电能的仪表,又称电度表,火表,千瓦小时表,指测量各种电学量的仪表。


工作原理
当把电能表接入被测电路时,电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过,这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘,在铝盘中感应出涡流;涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流也越大,使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大,转矩也越大,铝盘转动也就越快。铝盘转动时,又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用,制动力矩与主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比,铝盘转动得越快,制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时,铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时,带动计数器,把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。

 

 

 

 

 

 

 

 

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