中试控股技术研究院鲁工为您讲解：互感器二次压降及负荷在线仪（西门子技术）

ZSPT-2000Y电压互感器二次压降负荷测试仪

参考标准：GB50150-2006

简易读懂：电压互感器二次压降负荷测试仪可以做什么?

电压互感器二次压降负荷测试仪：电能计量综合误差过大是电能计量中普遍存在的一个关键问题。电压互感器二次回路压降引起的计量误差往往是影响电能计量综合误差的最大因素。所谓电压互感器二次压降引起的误差，

就是指电压互感器二次端子和负载端子之间电压的幅值差相对于二次实际电压的百分数，以及两个电压之间的相位差的总称。

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

ZSPT-2000Y电压互感器二次压降负荷测试仪功能特点

1、自动完成三相三线或三相四线制的电压互感器二次压降及负荷的测量。
2、自动计算三相的比差、角差、综合误差。
3、自动完成电压互感器和电流互感器二次回路负荷的测量。
4、能自动检测并存储在各种接线方式下由测试导线等引起的测量误差数据，并在以后的测试中自动修正。
5、特别设计了软件修正功能，不需硬件调整就能实现精度修正，在各级电力试验研究部门均可现场检定。
6、各种电参量同屏显示，电压、电流、相角、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率均可测量；可显示各相参数的波形图。
7、具备谐波测量功能，可测量32次以下电压、电流的谐波含量。
8、内置大容量充电电池组，在室外无220V交流电情况下可由仪器内电池组供电，内置快速自动充电器，可对电池组快速充电。
9、电池剩余电量百分数指示功能，绝非简单的亏电报警。
10、大屏幕、高亮度的真彩色液晶显示屏，全汉字图形化菜单及操作提示实现友好的人机对话，导电硅胶按键使操作更简便，宽温液晶带自动对比度、亮度调节，可适应冬夏各季。
11、用户可随时将测试的数据通过微型打印机将结果打印出来。
12、测试结果存储功能，可存储200组测试数据。
13、配备了后台管理软件，可将存储记录上传到计算机进行统一管理。

ZSPT-2000Y电压互感器二次压降负荷测试仪技术指标

1、使用环境
（1）环境温度：-10℃～ 40℃
（2）相对湿度： ≤80% 
2、测量精度
本仪器的测量精度为1级。 
电压：0.5%
电流：0.5%
比差：Δf =±（2%×f＋2%×δ）±0.01（%）
角差：Δδ=±(2%×δ＋2%×f) ±1（分）
电导：G=± (1%×G＋1%×δ±0.01) mS
电纳：δ=± (1%×δ＋1%×G±0.01)mS
负荷：S=± (1%×S±0.1)VA
电阻：R=± (1%×R+1%×X±0.1)Ω
电抗：X=± (1%×X+1%×R±0.1)Ω
3、充电电源：交流176V~264V，频率45-55Hz
4、仪器的测量范围和分辨率
测试项目范围最小分辨率电压测量范围(V)40～120.0000.001电流测量范围(A)0.005～60.0001比差值(%)-10.000～10.0000.001角差值(ˊ)-600～600.000.01误差值(%)-10.000～10.0000.001修约(%)-10.000～10.0000.0015、绝缘：⑴、电压、电流输入端对机壳的绝缘电阻≥100M?。
⑵、工作电源输入端对外壳之间承受工频2KV（有效值），历时1分钟实验。
6、电池工作时间：充满后工作时间大于6小时。
7、体积：
主机：32cm×24cm×13cm
8、重量：
主机：2.5Kg
ZSPT-2000Y电压互感器二次压降负荷测试仪使用原则
  1:电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载电流互感器串联
  2:按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故
  3:二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。电流互感器在正常工作时，二次侧近似于短路，若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止二次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停电处理。一切处理好后方可再用。
  4:为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。
  5:对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中
  6:为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧
  7:为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

该仪器具有体积小、重量轻、测量准确度高、稳定性好、操作简便易学等优点,接线简单，测试、记录方便，大大提高了工作效率。它以大屏幕真彩色图形式液晶作为显示窗口，图形式菜单操作并配有汉字提示；

集多参量于一屏的显示界面，人机对话界面友好，使用简便、快捷，是各级电力用户的首选产品。

电压互感器二次压降负荷测试仪：特别设计了软件修正功能，不需硬件调整就能实现精度修正，在各级电力试验研究部门均可现场检定。

中试控股电压互感器二次压降负荷测试仪自动完成三相三线或三相四线制的电压互感器二次压降及负荷的测量。

中试控股践行“精细制造，深耕技术”产出电压互感器二次压降负荷测试仪优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。

1 试验方法分析

现根据试验接线图和等值电路图分别讨论电压法和电流法检查电流互感器变化试验的原理和特点。

1.1 电流法

1.1.1 试验原理

电流法检查电流互感器变比试验接线图如图1所示。

图1 电流法的试验接线

——电流源包括 1 台调压器、1 台升流器；L1、L2——电流

互感器一次线圈2 个端子；K1、K2——电流互感器二

次线圈2个端子；A1——电流表(测量电流互感器

一次电流)；A2——电流表(测量电流互感器二次电流)

电流法检查电流互感器变比等值电路图如图2所示。

图2 电流法的等值电路

——电流源；A——电流表；I1——电流互感器的一次电

流；I2′——折算到一次侧的电流互感器二次电流；

r1、x1——电流互感器一次线圈电阻、

漏抗；r2′、x2′——折算到

一次的电流互感器二次线圈电阻、漏抗；

Zm——电流互感器激磁阻抗

当电流互感器正常运行时二次线圈处于短路状态，铁心磁密很低，即Zm很大。从等值电路图可知，当Zm很大时，I1＝I2′。

1.1.2 电流法试验的特点

电流法的优点是基本模拟电流互感器实际运行(仅是二次负荷的大小有差别)，从原理上讲是一种无可挑剔的试验方法，同时能保证一定的准确度，也可以说是一种容易理解的试验方法。但是随着系统容量增加，电流互感器电流越来越大，可达数万安培。现场加电流至数百安培已有困难，数千安培或数万安培几乎不可能。降低一些试验电流对减小试验容量没有多大意义，降低太多则电流互感器误差骤增。

1.2 电压法

1.2.1 电压法试验原理

电压法检查电流互感器变比试验接线图如图3所示。

图3 电压法的试验接线图

——电压源(1 台调压器)；L1、L2——电流互感器一次线

圈2个端子；K1、K2——电流互感器二次线圈2个端子；

V——电压表，测量电流互感器二次电压；mV——毫伏表，

测量电流互感器一次电压

电压法检查电流互感器变比等值电路图如图4所示

图4 电压法的等值电路

——电压源；V——电压表；mV——毫伏表；I0——电流

互感器激磁电流；U1——电流互感器一次电压；

U2′——折算到一次侧的电流互感器二次电压；

r1、x1——电流互感器一次线圈电阻、漏抗；

r2′、x2′——折算到一次侧的电流互感器二次线圈电阻、漏抗；

Zm——电流互感器激磁阻抗

当电压法测电流互感器变比时，一次线圈开路，铁心磁密很高，极易饱和。电压U2′稍高，励磁电流I0增大很多。

从等值电路图可得下式：

U2′＋I0×(r2′＋jx2′)＝U1

从式中可知引起误差的是I0×(r2′＋jx2′)，变比较小、额定电流5A的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般小于1Ω，变比较大、额定电流为1A的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般1～15Ω。以1台 220 kV、2500A／1 A电流互感器现场试验数据为例：二次线圈施加电压250 kV，一次线圈测得电压100 mV，此时二次线圈激磁电流约2mA，二次线圈电阻和漏抗约15Ω，I0×(r2′＋jx2′)＝30 mV。30mV与250 V相比不可能引起误差。

从上述分析可知：电压法测量电流互感器变比时只要限制激磁电流I0为mA级，即可保证一定的测量精度。

1.2.2 电压法试验的特点

电压法的最大的优点是试验设备重量较轻，适合现场试验，只需要1个小调压器、1块电压表、1块毫伏表。仅仅是要注意限制二次线圈的励磁电流小于10mA，即可保证一定的准确度。

2 结论

(1)用电流法检查电流互感器变比的现场试验需要笨重的试验设备，而且达到数千安培几乎不可能。若试验电流降低太多，则电流互感器误差骤增。

(2)用电压法检查电流互感器变比的现场试验仅需要1个小调压器、1块电压表、1块毫伏表，是一种简便可靠的现场试验方法

一、电压、电流互感器的概述

    典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏～几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/ 两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培～几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。

    1.电压互感器的原理

    电压互感器的原理与变压器相似，如图1.1所示。一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为：

图1.1  电压互感器原理

     2.电流互感器的原理

    在原理上也与变压器相似，如图1.2所示。与电压互感器的主要差别是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通Ф也很小，这时一、二次绕组的磁势F（F=IW）大小相等，方向相反。

    即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。

图1.2  电流互感器的原理

    3.互感器绕组的端子和极性

    电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x或P1、 P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1 、L2分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组则用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。

    当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致，这种标号的绕组称为减极性，如图1.3a所示，此时A-a端子的电压是两个绕组感应电势相减的结果。在互感器中正确的标号规定为减极性。