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电力技术
互感器输出电流电压测试仪
时间:2023-03-09
中试控股技术研究院鲁工为您讲解: 互感器输出电流电压测试仪
ZSCPT-120P变频互感器综合特性测试仪
参考标准:GB20840.1,GB20840.2,GB20840.3

ZSCPT-120P变频互感器综合特性测试仪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

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ZSCPT-120P变频互感器综合特性测试仪

ZSCPT-120P变频互感器综合特性测试仪技术特点
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-120P变频互感器综合特性测试仪技术参数
测试用途:保护类CT,保护类PT
输出0~180Vrms,12Arms,18A(峰值)
CT变比测量范围:1~40000,精度: ±0.2%
PT变比测量范围:1~40000,精度: ±0.2%
相位测量精度:±5min
分辨率:0.5min
二次绕组电阻测量:范围0~300Ω,精度:2%±2mΩ
交流负载测量:范围0~1000VA,精度:2%±0.2VA
输入电源电压:AC220V±10%,50Hz
工作环境温度:-10οC~50οC,湿度:≤90%
尺寸、重量:尺寸340mm x 300mm x 150mm重量<9kg

本测试仪支持把U盘转存的数据拷贝到电脑上位机软件里面去然后再进行编辑的能力,市面上一般的测试仪厂家都没有上位机软件,本中试控股配有上位机软件。
二、装置技术参数和硬件结
1、装置技术参数 
(1)600A机型请参看以下参数: 
电源输入电压 AC 220V
AC 220 V 分辨率
CT伏安特性试验 二次电流,二次电压 0~2500V,0~20A 0.1V、1mA
CT变比,比差角差试验 一次侧电流 0~600A 0.1A
二次额定电流 5A,1A 1mA
CT二次回路负载 二次电流 5A,1A 1mA
二次回路阻抗 0~10Ω 0.01Ω
CT一次通流 一次侧电流 0~600A 0.1A
PT伏安
特性试验 输出电压 0~200V 0.1V
输出电流 0~10A 1mA
PT变比,比差角差试验 一次侧电压 0~2500V 0.1V
二次额定电压 100V,100/ V ,100/3V
1mV
测量精度 伏安特性试验 < 0.5%
5%及10%误差曲线 < 1%
变比试验 < 0.5%
比差角差试验 < 1%
二次回路负载测试 < 0.5%
装置电源电压 AC 220V  50~60Hz
工作环境温度 -10℃ - +50℃
测试仪主机体积 500mm*310mm*375mm
测试仪主机重量 40kg
(2)1000A机型请参看以下参数:
电源输入电压 AC 220V
AC 220 V 分辨率
CT伏安特性试验 二次电流,二次电压 0~2500V,0~20A 0.1V、1mA
CT变比,比差角差试验 一次侧电流 0~1000A 0.1A
二次额定电流 5A,1A 1mA
CT二次回路负载 二次电流 5A,1A 1mA
二次回路阻抗 0~10Ω 0.01Ω
CT一次通流 一次侧电流 0~1000A 0.1A
PT伏安
特性试验 输出电压 0~200V 0.1V
输出电流 0~10A 1mA
PT变比,比差角差试验 一次侧电压 0~2500V 0.1V
二次额定电压 100V,100/ V ,100/3V
1mV
测量精度 伏安特性试验 < 0.5%
5%及10%误差曲线 < 1%
变比试验 < 0.5%
比差角差试验 < 1%
二次回路负载测试 < 0.5%
装置电源电压 AC 220V  50~60Hz
工作环境温度 -10℃ - +50℃


ZSCPT-120P变频互感器综合特性测试仪时功能全面,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-120P变频互感器综合特性测试仪

  互感器综合特性测试仪一般指用于保护用互感器励磁特性试验,并具有对互感器进行绕组极性判别、变比检查、负荷误差测量等功能的仪器。本文主要根据互感器综合特性测试仪通用技术条件介绍测试仪电压示值误差、电流示值误差、变比等相关参数的检测试验。
一、互感器综合特性测试仪电压示值误差试验 
对于具备外加电压示值误差试验功能的测试仪表可采用1a的方法进行误差试验;内部自带电压源的示值误差试验测试仪器可采用1b的方法进行误差试验。
在被试测试仪的输出(测量)电压满量程范围内,均匀地选取试验点(或最近示值点),且不少于5点。当被试测试仪最高测量电压不大于650V时,标准可选用量程不低于700V的数字多用表直接测量;当被试测试仪最高测量电压大于650V时,标准应选用高压交流电压测量系统或标准电压互感器测量系统测量。
二、互感器综合特性测试仪电流示值误差试验 
具有外施电流示值误差试验功能的测试仪采用图2a的方法进行误差试验;内施电流示值误差试验功能的测试仪采用
在被试测试仪的输出(测量)电流满量程范围内,均匀地选取试验点(或最近示值点),且不少于5点。 
当被试测试仪测量电流不大于3A时,标准可选用量程不低于3A的数字多用表直接测量;当被试测试仪测量电流大于3A时,标准应选用额定二次电流为1A的标准电流互感器测量系统测量。
三、互感器综合特性测试仪变比、极性试验 
选用标准电流互感器作为标准,应至少选取200、500、1000、2000、5000在内的5个变比点和额定变比(电流互感器变比测量额定值大于500时)作为试验点。变比、极性试验原理接线图见下图3。
四、互感器综合特性测试仪二次回路阻抗测量误差试验 
选用额定电流1A和5A的电流负荷箱作为标准,标准值由准确度不低于0.2级的互感器负荷箱校准装置、负荷测试仪和/或多功能数字表进行标定。二次回路阻抗测量误差试验原理接线图见下图4。
五、互感器综合特性测试仪二次绕组电阻和二次回路电阻测量误差试验 
选用额定电流1A的标准电阻箱作为标准,且至少应包括在内的10个标准电阻值。二次绕组电阻和二次回路电阻测量试验原理接线图见图5。
六、互感器综合特性测试仪电流互感器励磁特性测量误差比对试验 
1、采用多台性能稳定的电流互感器测量 
采用多台性能稳定的电流互感器为比对用试品时,应符合以下要求:
1) 励磁特性曲线的20%~110%额定拐点电动势的范围内,在相同电压示值下,电流示值的年变化率应不大于0.04X,单位为A。其中X是励磁特性曲线上对应的电压值与额定拐点电动势的比值。
2) 励磁特定曲线大于110%额定拐点电动势的范围内,在相同电压示值下,电流示值的年变化应不大于7.5%。
3) 比对用试品采用冷轧硅钢片(或卷铁心)为铁心。
4) 比对用试品宜具有多种分接头。
5) 应具备绕组和二次端子能够承受20KV及以上电压的比对用试品。

ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪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。

ZSCPT-120P 变频互感器综合特性测试仪在配电运行过程中高质量的设备维护工作能够起到重要与必要的优化效果。因此电力系统工作人员需要对于配电运行所必需的设备进行长期、高效的维护,从而能够从不同的方面来为配电运行的长期进行提供良好的外部环境。
大家都知道互感器是电力系统中很重要的设备,常见的有电压互感器和电流互感器,它们的主要区别是正常运行时工作状态大不相同,主要表现为:
1、电流互感器二次可以短路,但是不得开路;电压互感器二次可以开路,但是不得短路
2、对于二次侧的负荷来说,电压互感器的一次内阻抗较小甚至可以忽略不计,大可以认为电压互感器是一个电压源;而电流互感器的一次却内阻很大,以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。
3、电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值,故障时候磁通密度下降;电流互感器正常工作时磁通密度很低,而短路时由于一次侧短路电流变得很大,使磁通密度大大增加,有时甚至远远超过饱和值。
4、电压互感器是用来测量电网高电压的特殊变压器,它能将高电压按规定比例转换为较低的电压后,再连接到仪表上去测量。电压互感器,原边电压无论是多少伏,而副边电压一般均规定为100伏,以供给电压表、功率表及千瓦小时表和继电器的电压线圈所需要的电压。
把大电流按规定比例转换为小电流的电气设备,称为电流互感器。电流互感器副边的电流一般规定为5安或1安,以供给电流表、功率表、千瓦小时表和继电器的电流线圈电流。
电流互感器的作用
电流互感器把大电流按一定比例变为小电流,提供各种仪表使用和继电保护用的电流,并将二次系统与高电压隔离。它不仅保证了人身和设备的安全,也使仪表和继电器的制造简单化、标准化,提高了经济效益。
假如不是在实验室环境下,测验仪必需求牢靠接地衔接后才能够运用。接地点的选择应当尽量接近测验目标。

综合上述,作为交流电路中二次系统和一次系统间的联络元件,电流互感器已是当前电力系统运行中重要组成设备,其运行状况的好坏直接关系到电力系统的安全运行。尤其电流互感器二次带电,如发现不及时或处理不当,极易造成设备被迫停用和事故的发生,所以有必要了解并掌握电流互感器带电的原因和防范措施,避免今后再发生此事故。

在供用电的线路中,电流大小相差悬殊,从几安培到几万安培不等。为便于仪器、仪表的测量,需要转换为比较统一的电流,另外供用电线路上的电压都比较高,如直接测量对仪器、仪表和人都是非常危险的。为此设计的电流互感器就起到变流和电气隔离的作用。


指针式电流显示仪表大部分是安培级,所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等),而计算机的采样的信号一般为毫安级(0~5V、4~20mA等)。为此采用微型电流互感器(二次电流为毫安级)作为电流互感器与计算机采样信号之问的桥梁,进行电流的二次变换。


电流互感器由一次线圈、二次线圈、铁心、绝缘支撑及出线端子等组成。电流互感器的铁心由硅钢片叠制而成,其一次线圈与主电路串联,且通过被测电流I1,它在铁心内产生交变磁通,使二次线圈 感应出相应的二次电流I2(其额定电流为5A)。如将励磁损耗忽略不计,则I1n1=I2n2,其中n1和n2分别为一、二次线圈的匝数。电流互感器的变流比K=I1/I2=n2/n1。由于电流互感器的一次线圈连接在主电路中,所以一次线圈对地必须采取与一次线路电压相适应的绝缘材料,以确保二次回路与人身的安全。二次回路由电流互感器的二次线圈、仪表以及继电器的电流线圈串联组成。电流互感器大致可分为两类,测量用电流互感器和保护用电流互感器。
我们知道,电流互感器即CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的。CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。若二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。还会在铁芯上产生剩磁,增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和,交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁。所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。 
     那么我们怎样发现CT二次开路故障呢,一般可从以下现象进行检查判断: 
    (1)回路仪表指示异常,一般是降低或为零。用于测量表计的电流回路开路,会使三相电流表指示不一致、功率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无,则可能处于半开路状态(接触不良)。 
    (2)CT本体有无噪声、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象,当然这些现象在负荷小时表现并不明显。 
    (3)CT二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。 
    (4)继保发生误动或拒动,这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现并处理。 
    (5)电度表、继电器等冒烟烧坏。而有无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏,不仅会使CT二次开路,还会使PT二次短路。 
     以上只是检查CT二次开路的一些基本线索,实质上在正常运行中,一次负荷不大,二次无工作,且不是测量用电流回路开路时,CT的二次开路故障是不容易发现的,需要我们实际工作中摸索和积累经验。 
     检查处理CT二次开路故障,要尽量减小一次负荷电流,以降低二次回路的电压。操作时注意安全,要站在绝缘垫上,戴好绝缘手套,使用绝缘良好的工具。 
    (1)发现CT二次开路,要先分清是哪一组电流回路故障、开路的相别、对保护有无影响,汇报调度,解除有可能误动的保护。 
    (2)尽量减小一次负荷电流。若CT严重损伤,应转移负荷,停电处理。 
    (3)尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线按图纸将CT二次短路,再检查处理开路点。 
    (4)若短接时发现有火花,那么短接应该是有效的,故障点应该就在短接点以下的回路中,可进一步查找。若短接时没有火花,则可能短接无效,故障点可能在短接点以前的回路中,可逐点向前变换短接点,缩小范围检查。 
    (5)在故障范围内,应检查容易发生故障的端子和元件。对检查出的故障,能自行处理的,如接线端子等外部元件松动、接触不良等,立即处理后投入所退出的保护。若开路点在CT本体的接线端子上,则应停电处理。若不能自行处理的(如继电器内部)或不能自行查明故障的,应先将CT二次短路后汇报上级。
传统电磁性CT主要分为保护类CT和计量类CT。保护类CT主要测试其伏安特性、10%误差曲线、和变比、极性等;计量类CT主要测试其变比、极性、比差、角差以及在各种一次电流、各种二次负荷时的比差、角差等指标。


一、传统的工频电压电流法测试CT伏安特性和变比的方法


国内传统的保护CT伏安特性的测试方法主要是手动调压测量方式,测试原理见下图。采用手动调节的自耦升压调压器输出电压,加到CT付方,用普通电压、电流表进行读数。两人操作,一人操作调压器,另一人读数。当手调升压器到某一数值时同时读取电压、电流数据,然后手工描绘伏安特性曲线。
变比测量原理见下图。通过手动调整调压器输出电压通过升流器变换成大电流加到CT原方,测量付方电流,计算原付方电流之比,即可计算变比值。


传统方法的主要缺点是接线复杂,耗费大量人工,速度慢,测量精度差,而且容意出错。测试伏安特性时有时需要加到高达2000V电压,因而人工操作安全性极差。


传统方法显而易见非常落后,亟待改进。


二、对CT的测试方法以及测试仪器主要经历了三个阶段的变化


1、第一代仪器:半自动(手动调压、自动测量)型CT伏安特性


基于传统直接测量方法的基本原理,开发的一种数字记录方法的测量装置。将手调型调压器和数字电压电流测量部分以及单片机电路装在同一装置内,手动调节升电压,单片机记录数据,描绘伏安特性曲线。这种方法比全手动测试方法有了一点技术进步,但操作不方便,安全性和可靠型仍然不高。
主要缺点:


●人工操作,速度慢


●测量精度差不高


●由于人工直接调节,操作安全性极差


●直接产生大电压电流进行测量,采用大调压升压器和升流器,因而笨拙粗重。


2、第二代仪器:全自动型,自动升压法测试CT伏安特性,自动升流法测试CT变比极性


微处理器控制的全自动型测试装置。内置步进电机控制的全自动升压器产生电压,自动测量、描绘伏安特性曲线,计算10%误差曲线;内置自动升流器测量CT变比、极性。测试原理见下图。


主要特点:


●全自动测试:可以自动完成对CT的伏安特性、变比、极性、二次负载、10%误差曲线的测试,简化了试验接线,测试效率高。


●较高精度测量:消除人工读数及手动处理所带来的测量误差。


●安全性高:接线简单,测试过程全自动,不需人工接触,保证很高的安全性。


●测量结果的自动处理:实时显示测试数据并描绘曲线,计算拐点,自动存储和打印,上传电脑存档等。


主要缺点:


●仍属于工频直接测量法,需要产生高电压和大电流进行测试


●由于使用大调压升压器和升流器,体积重量大

 

 

 

 

 

 

 

 

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