直流高壓發生器

變頻伏安特性測試儀

1.1 主要技術特點

1. 功能全面，既(ji)滿足各(ge)類CT（如：保護類、計量(liang)類、TP類）的勵磁(ci)特(te)性（即伏安特(te)性）、變比(bi)、極(ji)性、二次繞組電阻、二次負(fu)荷、比(bi)差(cha)以(yi)及角差(cha)等測試要求，又可用(yong)于各(ge)類PT電(dian)磁(ci)單元的勵(li)磁(ci)特性、變比、極性、二(er)次(ci)繞組(zu)電(dian)阻(zu)、比差等(deng)測試(shi)。

2. 現(xian)(xian)場(chang)檢定(ding)電流(liu)互(hu)感(gan)器無需標(biao)準電流(liu)互(hu)感(gan)器、升流(liu)器、負載箱、調壓控制箱以及大電流(liu)導線，使用極為簡單(dan)的測(ce)試接線和操作實現(xian)(xian)電流(liu)互(hu)感(gan)器的檢定(ding)，極大的降低了工(gong)作強(qiang)度和提高了工(gong)作效率，方便(bian)現(xian)(xian)場(chang)開展互(hu)感(gan)器現(xian)(xian)場(chang)檢定(ding)工(gong)作。

3. 可(ke)精確測(ce)量變比(bi)差與角差，比(bi)差zui大允許誤差±0.05%，角(jiao)差(cha)zui大允(yun)許誤差(cha)±2min，能夠進(jin)行(xing)0.2S級電流(liu)互感(gan)器的測量，變(bian)比測量范圍為(wei)1~40000。

4. 基(ji)于*的變頻法測試CT/PT伏(fu)安特性(xing)曲(qu)線和10%誤差(cha)曲(qu)線,輸出zui大僅180V的交流(liu)(liu)(liu)電壓和12Arms(36A峰值)的交流(liu)(liu)(liu)電流(liu)(liu)(liu)，卻(que)能應對拐點(dian)高達60KV的CT測試。

5. 自動給出(chu)拐點電壓/電流(liu)、10%(5%)誤差曲線、準確(que)限值(zhi)系數（ALF）、儀表(biao)保(bao)安系數(shu)（FS）、二次時間常(chang)數(Ts)、剩磁系數(Kr)、飽和(he)及不飽和(he)電感等CT、PT參數。

6. 測(ce)試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感(gan)器標(biao)準(zhun)，并依照互感(gan)器類型和級別自動選擇何種標(biao)準(zhun)進行測試。

7. 測試簡單方便，一鍵完成CT直阻、勵(li)磁、變比和極性測試，而且除了負荷測試外，CT其他各項(xiang)測試都是采用同(tong)一種接(jie)線方式(shi)。

8. 全(quan)中文動(dong)態(tai)(tai)圖形界面，無需參考說明書即可完成接線、設置參數(shu)：動(dong)態(tai)(tai)顯(xian)示(shi)參數(shu)設置，根(gen)據當前(qian)所選的試驗項(xiang)目自動(dong)顯(xian)示(shi)其(qi)相關(guan)參數(shu)；動(dong)態(tai)(tai)顯(xian)示(shi)幫助接線圖，根(gen)據當前(qian)所選試驗項(xiang)目，顯(xian)示(shi)對應的接線圖。

9. 5.7寸圖形透(tou)反式LCD，陽光下(xia)清晰可視。

10. 采(cai)用旋轉光(guang)電鼠標操(cao)作，操(cao)作簡單，快捷(jie)方便(bian)，極易掌握。

11. 面板自帶打印(yin)機，可自動打印(yin)生成的試(shi)驗(yan)報告。

12. 測試結果可用U盤(pan)導出，程序可用(yong)U盤升級，方便快捷。

13. 裝(zhuang)置可存(cun)儲1000組(zu)測試數據(ju)，掉電不(bu)丟(diu)失。

14. 配(pei)有后臺分析(xi)軟件，方便測試(shi)報告的保存、轉換(huan)、分析(xi)，可以(yi)用于試(shi)驗數據的對(dui)比、判斷與評估(gu)。

15. 易于攜帶，裝置重量<9Kg。

變頻伏安特性測試儀

1.2 裝置面板說明

裝置面板結(jie)構如右圖接線(xian)端子(zi)從左向右：                

·紅黑S1、S2端子(zi)：試(shi)驗電源輸出(chu)

·紅黑S1、S2端子：輸出電(dian)壓回測

·紅黑P1、P2端子(zi)：感應電(dian)壓(ya)測(ce)量端子(zi)                    

·液晶顯示(shi)屏(ping)：中文顯示(shi)界面     &nbsp;                  

·微型打印機(ji)：打印測試數據、曲線

·旋轉鼠標：輸入(ru)數值和操作命令

變頻互感器綜合特性測試儀

1.3 主要技術參數

第二章  用戶接(jie)口(kou)和操作方法

2.1 電流互感器(qi)試驗

在參數界面，用 旋(xuan)轉鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為CT。

2.1.1 試驗接線(xian)

試(shi)驗接(jie)線步驟如下(xia)：

*步：根據表2.1描述的(de)CT試(shi)驗項目說(shuo)明(ming)，依照圖2.1或圖2.2進行接線（對于各種結構的CT，可參考附錄D描(miao)述的實際接線方式）。

表2.1  CT試驗項(xiang)目說(shuo)明(ming)

圖(tu)2.1  CT直阻、勵磁(ci)、變比(bi)試驗接線方式(shi)           圖(tu)2.2  CT二次負荷試驗接(jie)線方(fang)式

第二(er)步(bu)：同一CT其他繞組開路，CT的一次側一端(duan)要(yao)(yao)接(jie)地(di)，設備也要(yao)(yao)接(jie)地(di)。

第三步：接通電源，準備參(can)數設(she)置。

2.1.2 參數設置

試驗(yan)參(can)數設置界面如(ru)圖2.3。

參數設(she)置(zhi)步驟如下：

用 旋轉(zhuan)鼠(shu)標 切換光標，選(xuan)擇要(yao)進行的試(shi)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)，當(dang)光標停留在(zai)某個試(shi)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)時，屏(ping)幕(mu)顯示與(yu)該試(shi)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)相關的參數(shu)設置；當(dang)光標離開試(shi)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)時，屏(ping)幕(mu)顯示所選(xuan)試(shi)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)所對(dui)應的接線圖(tu)。

可設置的參數如(ru)下：

（1）編號：輸入本次試驗(yan)的編號，便于打印、保存的管理與查找(zhao)。

（2）額定二次電流：電流互感(gan)器二次側的額(e)定(ding)電流，一般(ban)為1A和5A。

（3）級別：被測繞組的(de)級別，對于CT，有P、TPY、計量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等(deng)8個選項(xiang)。

（4）當前溫度：測試時繞組(zu)溫度，一般可(ke)輸入測試時的(de)氣溫。

（5）額定頻率(lv)：可選(xuan)值為：50Hz或60Hz。

（6）zui大(da)測試電流：一(yi)般可設為(wei)額定(ding)二次電流值(zhi)，對于(yu)TPY級(ji)CT，一般可設(she)為2倍的額定二(er)次電(dian)流值。對于P級CT，假(jia)設其為5P40，額定二(er)次電流為1A，那么zui大測試(shi)電流應(ying)設5%*40*1A=2A；假(jia)設其為10P15，額(e)定二(er)次電(dian)流為5A，那么zui大測試電流應(ying)設10%*15*5A=7.5A。

如果用戶希望看到以下結果，需要準確設置基本參數（建議用戶設置）。

（1）匝比誤差、比值差和相位差

（2）準確計算的極限(xian)電動(dong)勢及其(qi)對應的復合誤差

（3）實測的準確(que)限值系(xi)數(shu)、儀表(biao)保安系(xi)數(shu)和對稱短路電流(liu)倍數(shu)

（4）實測的暫態面(mian)積系數、峰瞬誤差、二次時間常數

對(dui)于不同(tong)級別的(de)CT，參數的設置也不同，見表(biao)2.2。

表2.2  CT參數描(miao)述

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.1.3 試驗結果

試驗結果(guo)頁，界面分別如圖2.4。    

對(dui)于不同級別(bie)的(de)CT和所選的試驗項目，試驗結果也不同，見表2.3。

表2.3  CT試驗結(jie)果描述

2.2 電(dian)壓(ya)互感(gan)器(qi)試驗(yan)

在參數界面，用 旋轉鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為PT。

2.2.1 試驗接線

試驗接線步(bu)驟如下：

*步：根據表(biao)2.4描述(shu)的PT試驗(yan)項(xiang)目(mu)說明，依照(zhao)圖2.7或(huo)圖2.8進行(xing)接線。

表2.4  PT試驗項目說明

第二步(bu)：同一PT其他繞組開(kai)路。

第三步：接通電源，準備參(can)數設置。

2.2.2 參數設置

PT的(de)試(shi)驗參(can)數設(she)置界面如圖2.5。

參數設置步驟如下：

用 旋轉鼠(shu)標(biao) 切換光(guang)標(biao)，選(xuan)擇要(yao)進行的(de)試驗項目(mu)，當光(guang)標(biao)停留在某(mou)個試驗項目(mu)時，屏幕顯示與該試驗項目(mu)相關(guan)的(de)參(can)數設置；當光(guang)標(biao)離開(kai)試驗項目(mu)時，屏幕顯示所選(xuan)試驗項目(mu)所對應的(de)接線圖。

可(ke)設置的參數如下：

（1）編號(hao)：輸入試(shi)驗(yan)試(shi)驗(yan)編號(hao)。

（2）額定二次電壓：電壓互感器二次側的額定電壓。

（3）級別(bie)：被測繞組的級別(bie)，有(you)P、計量(liang)等2個選項。

（4）當(dang)前(qian)溫度：測試時(shi)繞(rao)組溫度，一般(ban)可輸入當(dang)時(shi)的氣(qi)溫。

（5）額定頻率：可(ke)選值(zhi)為(wei)：50Hz或60Hz。

（6）zui大(da)測(ce)試電壓：試驗時設備輸出的(de)zui大(da)工頻等效電壓。

（7）zui大測試(shi)電流：試(shi)驗(yan)時設備輸出(chu)的(de)zui大交(jiao)流電流。

第四步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.2.3 試驗結果

試驗結(jie)果頁(ye)，如圖2.6。      

對于不同級別(bie)的PT和(he)所選的試驗項目，試驗結果也(ye)不同，見表2.5。

表2.5  PT試驗(yan)結果描述(shu)

2.3自檢頁(ye)

自測界面如圖2.8。在萬用表幫助下，自測功(gong)能可用于檢查(cha)設備是(shi)否損壞，測量(liang)電路是(shi)否正常。

2.3.1 參數設置

自測測試所需的(de)參(can)數如下表(biao)：

表2.6  自(zi)檢(jian)測(ce)試參數

測(ce)試(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)流或測(ce)試(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)設置后，設置測(ce)試(shi)頻率，裝置將輸出對應頻率的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)或電(dian)(dian)(dian)(dian)流，并(bing)顯示檢測(ce)到(dao)的實際(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)或電(dian)(dian)(dian)(dian)流。在(zai)選擇電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)后，如果負載太小(xiao)，導致實際(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流有效(xiao)值(zhi)大(da)于5A，則顯示(shi)過載信息。在(zai)選擇電流后(hou)，如果(guo)負(fu)載太大(da)，導致(zhi)實際測試電壓有效值大(da)于100V，則也會顯示過載信息。

2.3.2 接線方法

·選擇電(dian)壓測試時，將S1短(duan)接另一個S1，S2短接另一個S2。用萬用表電壓檔測量S1和(he)S2之間的電壓(ya)(ya)，若(ruo)與(yu)實(shi)際電壓(ya)(ya)相符(fu)，說明(ming)設(she)備能夠輸(shu)出電壓(ya)(ya)且(qie)電壓(ya)(ya)測(ce)量環節正常。

·電流測試時，將電源輸出的S1、S2端(duan)子短接。電壓回測的S1、S2不接。可在輸出(chu)的(de)S1和S2之間串入萬用表電(dian)流(liu)(liu)檔，若萬用表測(ce)量(liang)的電(dian)流(liu)(liu)與實際(ji)電(dian)流(liu)(liu)相符，說(shuo)明設備能夠正常輸(shu)出電(dian)流(liu)(liu)且電(dian)流(liu)(liu)測(ce)量(liang)環節正常。

2.4功能(neng)按鈕

2.4.1 參(can)數(shu)頁(ye)功能(neng)按鈕

(1)．系統工具

系統工具(ju)界面，如圖2.11。在該界面中可以進行時間校對、系統升級等操作。其中：調試用于出廠調試，升級用于軟件界面的升級。

(2)．幫助

（3）打印

用戶(hu)可以打印(yin)當前測(ce)試結果，此報告可做為現場試驗的原(yuan)始(shi)記錄(lu)。

2.4.2 結果頁功能按鈕

(1)、勵磁曲線

在(zai)圖2.4或圖2.6的測量結果頁面，選擇勵磁結果，將出現勵磁曲線界面，如圖2.13：

(2)、勵(li)磁數據

在圖2.13的勵磁曲線頁面，選擇勵磁數據將顯示勵磁數據界面，如圖2.14：

在上(shang)圖中可(ke)以顯示三種形式(shi)的勵磁數據：

1. 實測：儀器升壓過程中實際捕捉的電壓、電流序列；

2. 取整(zheng)：對實測的(de)勵磁數(shu)據(ju)按電(dian)流取整(zheng)后的(de)結果顯示，10mA以下按1mA遞增、10mA~100mA以(yi)上(shang)按5mA遞增、100mA以上按(an)0.1A遞增，取整的結果便于數(shu)據(ju)記錄、比對；

3. ：可以顯示任(ren)意(yi)電(dian)流點的勵磁數據(ju)；

(3)、5%、10%誤差曲線

只(zhi)有(you)保(bao)(bao)護級(ji)的互(hu)感器（包括暫態保(bao)(bao)護級(ji)）才有(you)5%、10%的誤差曲線與誤差數(shu)據；在CT設置中選(xuan)定為P/PR/PX/TPx的(de)互(hu)感器(qi)，在試驗結果圖(tu)2.4界面中，選擇誤差結果將顯示5%誤差(cha)曲線，如圖(tu)2.15：

在圖2.15中，還可(ke)以(yi)選擇(ze)顯示10%的誤差曲(qu)線。保護互感器(qi)的10%誤(wu)差曲(qu)線是(shi)10%誤差(cha)數據的(de)圖形(xing)化顯示，其含義是相同的(de)，其含義為(wei)互感器復合誤差(cha)不大(da)于10%時，其二次負荷與(yu)過流倍(bei)數的關系曲線。5%的誤差曲線是互感器復合誤差不(bu)大于(yu)5%時，其(qi)二次負荷與過流倍數(shu)的關系(xi)曲(qu)線(xian)。

(4)、5%、10%誤(wu)差數據

在(zai)圖2.15中，選擇誤差數據將顯示5%、10%的(de)誤差數(shu)據(ju)，如圖2.16所示(shi)：

(5)、比差、角(jiao)差表

只(zhi)有測(ce)量級的(de)互感(gan)器才有比差(cha)、角差(cha)結(jie)果(guo)表；在CT設(she)置中選繞組級別為“計量"的互感器，且測(ce)試(shi)項目選擇了“誤(wu)差"項目的才會有比差(cha)、角差(cha)表。在(zai)圖(tu)2.4 CT測試結果界面中，選擇誤差結果，將出現比差、角差表，如圖2.17：

上(shang)圖中顯示了互感(gan)器分別在額定負(fu)荷與下(xia)限負(fu)荷下(xia)的比差(cha)、角差(cha)表，額定負(fu)荷是在CT設置頁面(mian)中(zhong)，下限負荷規定為25%的額定負荷。

附  錄

A. 低(di)頻法(fa)測試(shi)原(yuan)理

IEC60044-6標(biao)準(zhun)（對應國家標(biao)準(zhun)GB16847-1977）聲(sheng)稱，CT的測試可以(yi)在(zai)比額定(ding)頻率低(di)的情況下進行，避免(mian)繞組和二(er)次端子承受不能容許的電壓。

CT伏安特(te)性測量的(de)原理(li)電路如下(xia)圖：CT一次側(ce)開(kai)路(lu)，從二次側(ce)施加(jia)電壓，測量所加(jia)電壓V與輸入電流(liu)I的關系曲(qu)線(xian)。此(ci)曲(qu)線(xian)近似CT的勵(li)磁(ci)電勢E與勵磁電流I的(de)關系曲線(xian)。

設CT勵磁繞組在某一勵磁電流I時(shi)的激(ji)磁(ci)電感為L，激磁阻抗為Z，則：

       V = I·Z

電(dian)感L與阻(zu)抗Z之間具有(you)下述關系：

        Z = ω·L = 2 π f L

則：V= I·2 π f L

由(you)公(gong)式(shi)中(zhong)可見在(zai)某一激磁電感L時所(suo)加電壓V與頻(pin)率f成正比關系(xi)。

假設當f = 50Hz時(shi)，為達到(dao)勵磁電流Ix，所需施加的電壓(ya)Vx為2000V

Vx = Ix·2 π f L = 2000V，

若(ruo)施加不同(tong)頻率：

f = 50Hz，Vx ＝ 2000V

f = 5Hz， Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz，Vx ≌ 20V

由此可見需(xu)要使CT進入相同飽和程度(du)，施加較低頻(pin)率信號所(suo)需電(dian)壓(ya)可以大幅(fu)度(du)降低這就是變(bian)頻(pin)法的(de)基本原理。

在(zai)此必須嚴格(ge)注意，所需電壓并(bing)非與頻(pin)(pin)率(lv)呈(cheng)線性(xing)比例關系，并(bing)非隨著(zhu)頻(pin)(pin)率(lv)等(deng)比例降(jiang)低，需要嚴格(ge)按照互感器(qi)的精(jing)確(que)數學模型進行完整的理論(lun)計算。

B. 10％誤(wu)差曲線計算和(he)應用方法(fa)

電流互感器的誤差主要是由于勵磁電流的存在，它使二次電流與換算到二次側后的一次電流不(bu)(bu)但在數值上不(bu)(bu)相等，而且相位也不(bu)(bu)相同(tong)，這就造成了電流互感器的誤差。

電(dian)流互感器(qi)的比值差定義(yi)為：

             ;     &nbsp;  

繼電保護要求電流(liu)互感器的一次電流(liu)等(deng)于zui大(da)短路電(dian)流時，其比值差小于或等(deng)于10％。在(zai)比值差等(deng)于10％時，二次電流、與換算到二次側后的一次電流以及勵磁電流之間滿足下述(shu)關(guan)系(xi)：

                                                     

              &nbsp;         &nbsp;                                

定義M為一次側zui大(da)短路電流(liu)倍數，K為電(dian)流互(hu)感器的變(bian)比，則有(you)

                  &nbsp;    

其中：為一(yi)次側zui大短(duan)路電流

為一次側額定電流

為二次側額定電流

10％比值差時，允許的zui大負荷阻抗的計算公(gong)式為：

                  &nbsp;            

式中：為電流互感器二(er)次繞組阻抗(kang)

為電流互感器二次繞組感應電動勢，的關系由勵(li)磁(ci)特性曲線描(miao)述。

根據(ju)上述算式，zui后可(ke)以(yi)得到用zui大短(duan)路電(dian)流(liu)倍數和允許的zui大負荷阻抗描述的10％誤差曲線（見圖(tu)2.29）。

10％誤差曲線的應用方(fang)法：

得出某一CT的10%誤差曲線后(hou)，還必須查閱流經該CT的zui大短路電流和該CT二次側所帶回路的阻抗。zui大短(duan)路電流往往在整定計算時得出，是該CT所在線路的zui大運行方式下zui嚴重短路時的短路電流，zui大電流倍數（額定電流）。二次回路阻抗可以用CTA裝置測量(liang)得到。

得到后查閱10%誤差曲線，若點（）在(zai)曲線下方，則滿(man)足要求，說明在(zai)zui嚴重短路情況(kuang)下CT的電流變(bian)換(huan)誤差(cha)小于10%。否則將(jiang)大于(yu)10%。

C. CTA用于各種(zhong)CT的實際接(jie)線方式(shi)

CTA用于(yu)CT測試的基(ji)本接線步驟（參見(jian)圖(tu)C.1）如(ru)下：

（1）用4mm2線將測(ce)試儀左側(ce)的接地端子連接到保護地。

（2）連(lian)接CT一(yi)次側(ce)的一(yi)個端子和二次側(ce)的一(yi)個端子到保護地(di)。

（3）確保(bao)CT的其(qi)他(ta)(ta)端子全部從輸電線上斷開，其(qi)他(ta)(ta)繞組全部開路。

（4）用2.5mm2紅線和黑線將CT的二次側連接到測(ce)試儀“Output"S1和(he)S2插孔，用1.2mm2黃線(xian)和黑線(xian)將CT的二(er)次(ci)側連接到(dao)測試儀(yi)“Sec"的(de)S1和S2插孔，注意兩(liang)根黑線連在CT二次側已(yi)接保護(hu)地的同一端子上。

（5）用1.2mm2綠線(xian)和黑線(xian)將(jiang)CT的(de)(de)一次側連(lian)接到測(ce)試儀的(de)(de)“Prim"的P1和(he)P2端子(zi)上，P2通過黑線與CT一次側(ce)連(lian)接到保護地的那個(ge)端(duan)子相(xiang)連(lian)。

（6）檢(jian)查接(jie)線無(wu)誤(wu)，開始(shi)測試(shi)。

1．測試儀(yi)在三角形接法變(bian)壓器上進行CT測(ce)試(shi)的接線方式如圖C.2所(suo)示(shi)。

2．測試儀進行變壓器套管CT測試時的(de)接線方式(shi)如圖C.3所示。

注意：一次端(duan)子H1不能(neng)接(jie)地，否(fou)則一次側(ce)都接(jie)地了，則測(ce)試儀不能(neng)獲取正確結果(guo)。

4．測試(shi)儀(yi)在對GIS（SF6）開關上的CT測試時的接線方式如圖C.4所示。

注意：斷開與母線連接的所有開關(guan)，合上接地刀閘。

D. 四(si)端法接線的測量原理

施加輸出一個電壓(ya)源信號Vs到一個阻抗R上，將產生一電流(liu)I，如(ru)圖D.1。

若需測量該阻(zu)抗值，需測量該阻(zu)抗上的電(dian)壓V：

             ;     &nbsp;

由于從電壓源到(dao)被測阻抗(kang)有一段導(dao)線(xian)，導(dao)線(xian)有電阻r，導致V=Vs，所以若(ruo)要精確測量阻抗R，不(bu)可以簡單地用電源電壓Vs代替V。

阻抗R的測量電路應采用圖D.2 的接(jie)線方法，測量電(dian)壓的電(dian)壓表必須單(dan)獨用導線從(cong)R兩(liang)端(duan)連線才(cai)能精確測量R的電壓值V。因R兩(liang)端是采用4根導線接線，故稱為4端法接(jie)線。圖D.3的接(jie)線(xian)方法是錯誤(wu)的。

采用(yong)CTA測量互(hu)感器(qi)的(de)電阻、變(bian)比、勵(li)磁時，需采(cai)用4端法(fa)接線，如圖D.4。