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電力技術
變頻式互感器輸出電流電壓分析實驗儀
時間:2023-03-08
 中試控股技術研究院魯工為您講解: 變頻式互感器輸出電流電壓分析實驗儀
ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀
參考標準:GB20840.1,GB20840.2,GB20840.3

ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀精度0.05%是由本中試控股在廣泛聽取用戶意見、經過大量的市場調研、深入進行理論研究之后研發的新一代的電流、電壓互感器測試儀器。裝置采用高性能DSP和ARM、先進的制造工藝。用于保護類電流互感器(CT)及電壓互感器(PT)多種參數的高精度測量。滿足各類CT(如:保護類、計量類、TP類)的勵磁特性(即伏安特性)、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求,滿足各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差以及角差等測試。可實現一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試功能,自動化程度高、穩定可靠,在國內處于領先水平。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀精度0.05%功能介紹
1、功能全面,既滿足各類CT(如:保護類、計量類、TP類)的勵磁特性(即伏安特性)、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求,又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差以及角差等測試。
2、自動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準確限值系數(ALF)、儀表保安系數(FS)、二次時間常數(Ts)、剩磁系數(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數。
3、測試滿足GB20840.1,GB20840.2 GB20840.3等各類互感器標準,并依照互感器類型和級別自動選擇何種標準進行測試。
4、基于先進的低頻法測試原理,能應對拐點高達45KV的CT測試。
5、界面友好美觀,全中文圖形界面。
6、裝置可存儲2000組測試數據,掉電不丟失。試驗完畢后用U盤存入PC機,用軟件進行數據分析,并生成WORD報告。
7、測試簡單方便,一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試,而且除了負荷測試外,CT其他各項測試都是采用同一種接線方式。
8、易于攜帶,裝置重量<9Kg

ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀精度0.05%技術特點
1、低頻法測試CT/PT勵磁曲線和10%/5%誤差曲線
2、電壓法測試CT/PT變比、極性,CT角差、比差
3、適用于各類CT/PT的測試(含套管CT、暫態CT、GIS組合CT)
4、自動記錄飽和磁滯曲線
5、CT二次外回路負荷
6、支持多通道擴展箱
7、支持150A外接升流器,通流加量、變比驗證
8、5.7”圖形透反式LCD,陽光下可視
9、采用旋轉光電鼠標操作,面板自帶打印機
10、裝置可存儲3000組測試數據,掉電不丟失
11、測試方便,輕小便攜,僅重9kg

ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀精度0.05%技術參數
輸出電壓:0~180V (RMS)
輸出電流:0~12A(RMS),峰值36A
電壓測量:準確度±0.05%
CT變比測量范圍:1~30000
PT變比測量范圍:1~10000
變比測量準確度:±0.05%
相位測量:準確度±2’,分辨率: 0.2’
二次繞組電阻測量:范圍 0.1~300Ω,分辨率:0.1mΩ
升流電流輸出:0~150A
輸入電源電壓:AC220V±20%,50HZ
工作條件:溫度  -10℃~50℃,  濕度  ≤90%


ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀精度0.05%時功能全面,既滿足各類CT(如:保護類、計量類、TP類)的勵磁特性(即伏安特性)、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求,又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差以及角差等測試。

ZSCPT-220P變頻互感器綜合特性測試儀精度0.05%

互感器的作用是什么?
(1)與測量儀表配合,對線路的電壓、電流、電能進行測量,與繼電保護裝置配合  對電力系統和設備進行保護。
(2)使測量儀表、繼電保護裝置與線路高壓隔離,保證運行人員和二次裝置的安全。
(3)將線路電壓與電流變換成統一的標準值,以利儀表和繼電保護裝置的標準化。
電容式電壓互感器是如何構成的?
單相油浸式由電容分壓器和電磁單元構成,高壓電容器可兼作載波耦合電容器使用,只能設計成接地型。分離式的電容器分壓器和電磁單元分裝成兩個獨立的整體,兩部分僅有電氣上的聯系,檢修方便,結構上比較松散,單柱式的電容分壓器迭裝在電磁單元之上,結構緊湊,檢修比較困難。 
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器有什么特點?
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器采用SF6氣體絕緣,誤差穩定,只生產接地型。單相式用于分相全封閉組合電器;三相式由三臺單相互感器構成,用于三相共箱全封閉組合電器。
帶電子裝置的電容式電壓互感器有什么特點?
帶電子裝置的電容式電壓互感器由電容分壓器和電子放大器構成,高壓電容器的電容量很小,電容分壓器只輸出信號,用于全封閉組合電器。
零序電流互感器的分類及作用是什么?
零序電流互感器有電纜式和母線式之分,與電流繼電器或與接地型電壓互感器的剩余電壓回路和功率方向繼電器構成中性點絕緣系統的單相接地保護裝置,這種保護裝置有選擇性,不需要進行選線操作,避免了非故障線路的停電和較長時間的尋找故障的操作過程。
直流互感器有幾種?
直流電流互感器實質上是利用安匝相等原理工作的飽和電抗器,直流電壓互感器是將直流電流互感器與高壓線性電阻串聯接至高壓直流線路兩端,使流經直流電流互感器的電流與電壓成正比。直流互感器有油浸式或干式兩種:高壓直流互感器為油浸式,用于直流輸電線路;低壓直流互感器為干式,用于測量直流強電流。
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器有什么特點?
配套用氣體絕緣式電磁式電壓互感器采用SF6氣體絕緣,誤差穩定,只生產接地型。單相式用于分相全封閉組合電器;三相式由三臺單相互感器構成,用于三相共箱全封閉組合電器。
電容式電壓互感器是如何構成的?
單相油浸式由電容分壓器和電磁單元構成,高壓電容器可兼作載波耦合電容器使用,只能設計成接地型。分離式的電容器分壓器和電磁單元分裝成兩個獨立的整體,兩部分僅有電氣上的聯系,檢修方便,結構上比較松散,單柱式的電容分壓器迭裝在電磁單元之上,結構緊湊,檢修比較困難。

ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀精度0.05%

變壓器差動保護用的電流互感器在很大越性短路電流時,其誤差超過10%,應采取哪些措施?
①適當增加電流互感器的變比。
②兩組電流互感器按相串聯使用。
③減小電流互感器二次回路負荷。
④滿足靈敏度要求的前提下適當提高保護動作電流。
 電壓互感器的額定電壓比怎么表示?
額定電壓比Kn—Uin/U2n,與變壓器的定義是一致的。由于一、二次額定電壓已確定,所以額定電壓比KN也是一定的。在實際應用中電壓互感器的電壓比都采用銘牌上標出的一、二次額定電壓的比式,用分數形式表示,分子為額定一次電壓,分母為額定二次電壓。
在帶電的電流互感器二次回路上工作時,應采取的安全措施有哪些?
(1)嚴禁將電流互感器二次側開路。
(2)短路電流互感器二次側繞組,必須使用短路片或短路線,短路應妥善可靠,嚴禁用導線纏繞。
(3)嚴禁在電流互感器與短路端子之間的回路和導線上進行任何工作。
(4)工作必須認真、謹慎,不得將回路的永久接地點斷開。
(5)工作時,必須有專人監護,使用絕緣工具,并站在絕緣墊上。
電壓互感器的額定一次電壓技術數據有哪些?
電壓互感器在規定的使用環境和運行條件下,其主要技術數據的規定為:電壓互感器的額定一次電壓(kV)與所連接電力系統母線的額定電壓應該相同,按我國的標準電壓等級可分為0.38、3、6、10、15、20、35、60、l10、154、220、330、350。對三相電壓互感器和相間連接用的單相電壓互感器,額定一次電壓是指電壓。對供相地間連接用的三相電壓互感器,額定一次電壓取上列數值的1√3。
電壓互感器的額定二次電壓是怎么規定的?
電壓互感器的額定二次電壓,曾稱互感器二次繞組的額定電壓。對三相電壓互感器和供相間連接用的單相電壓互感器,二次電壓為100V。對供相地間連接用的單相電壓互感器的二次電壓為100√3V.
零序電壓繞組(IEC稱剩余電壓繞組)的額定電壓,對中性點有效接地(死接地)系統用的電壓互感器為10OV,對中性點非有效接地(不死接地)系統用的電壓互感器為100√3V。這樣選用的目的是使系統發生單相接地時,開口三角端子間出現100V電壓。
電壓互感器產品型號中把所有的特征均表達出來,由3~4個拼音字母及數字組成,表示出電壓互感器的繞組形式、絕緣種類、鐵芯結構及使用場所等。字母后面的數字,表示出電壓等級(kV)。
    型號中的字母及數字的含義如下:
    第一位:類別(J一電壓互感器)o
    第二位:相數和組合方式(D一單相;S一三相;C一串級式)。
    第三位:結構特征(J一油浸式;C-一瓷箱式;Z-一澆注式;G一千式;R-一電容分壓式)o
    第四位:結構特征和用途(B一三相帶補償繞組;W--三繞組三相五柱鐵芯;J一接地保護)。
    第五位:設計序號(1、2,、3...)
    第六位:額定電壓等級(kV)。 




三、診斷實例

    1.氫氣、總烴含量超標
    某電廠220kV升壓站某出線U相電流互感器(型號:LB9220W)運行中金屬膨脹器動作,經油中溶解氣體色譜分析氫氣、總烴含量超標,次日氫氣、總烴含量數據增長較快,然后將該設備退出運行。
    試驗數據表明:甲烷含量比較高,氫氣、總烴嚴重超標,未出現乙炔,微水量明顯增大,分析原因是互感器內部存在局部放電引起絕緣油裂解所致。
    從電氣試驗結果看,試驗電壓由10kV到Um/ 3,介質損耗因數tanδ變化量超過了±0.3%,表明電流互感器內部嚴重受潮。
    經查,該電流互感器為備品,由于端部密封結構不合理,密封墊老化失去彈性,不僅漏油現象嚴重,還造成密封不嚴,致使潮氣侵入,互感器嚴重受潮。投運前,在對該互感器進行干燥和充油過程中,又未做真空處理,這樣不僅干燥效果不好,而且在紙層間、油中都積存有大量氣體,檢修后絕緣得不到根本改變,在投運后產生局部放電,絕緣仍繼續劣化,最終發展成放電故障,由于進行了油中溶解氣體色譜的跟蹤分析及處理及時才避免了一次事故的發生。
    2.紅外測溫異常
    某變電站在進行1號主變壓器220kV側電流互感器測溫時,發現該設備三相整體溫度有差異,其三相溫度分別為U相27.4℃、V相27.4℃、W相29.2℃(瓷外表面同一位置處),當連續監測到第6天時,三相溫差已達到2.9℃。
    設備停電后,分別對三相設備進行了電氣和色譜試驗,從電氣試驗結果看,W相電流互感器內部存在絕緣介質劣化或老化現象,介質損耗增大;從油中溶解氣體色譜分析結果看,甲烷、乙烯含量比較高,氫氣、總烴嚴重超標,且出現了乙炔,分析是W相電流互感器內部裸金屬過熱引起絕緣油裂解所致。
    在廠家解剖W相電流互感器時,發現一次繞組引線連接頭處有明顯的電弧灼傷痕跡,分析認為此灼傷痕跡是由于雷擊過電壓侵入互感器內部所致。
    四、互感器故障預防措施
    1.一次端子引線接頭要接觸良好
    電流互感器的一次端子引線接頭部位要保證接觸良好,并有足夠的接觸面積,以防止產生過熱性故障。L2端子與膨脹器外罩應注意作好等電位連接,防止電位懸浮。另外,對二次線引出端子應有防轉動措施,防止外部操作造成內部引線扭斷。
    2.測試值異常應查明原因
    當投運前和運行中測得的介質損耗因數tanδ值異常時,應綜合分析tanδ與溫度、電壓的關系;當伴隨溫度明顯變化或試驗電壓由10kV上升到Um/√3,tanδ變化量超過±0.3%時,應退出運行。油中溶解氣體色譜分析結果異常時,要跟蹤分析,考察其增長趨勢,若數據增長較快,應引起重視。檢測表明,色譜法對電流互感器的放電等故障是完全可以有效地發現,并將事故消滅在萌芽狀態。
我們從使用功能上將電流互感器分為測量用電流互感器和保護用電流互感器兩類,各種電流互感器的原理類似,本文總結各種電流互感器接線圖,供參考使用。


一測量用電流互感器接線方法


測量用電流互感器的作用是指在正常電壓范圍內,向測量、計量裝置提供電網電流信息。


1. 普通電流互感器接線
電流互感器的一次側電流是從P1端子進入,從P2端子出來;即P1端子連接電源側,P2端子連接負載側。


電流互感器的二次側電流從S1流出,進入電流表的正接線柱,電流表負接線柱出來后流入電流互感器二次端子S2,原則上要求S2端子接地。


注:某些電流互感器一次標稱,L1、L2,二次側標稱K1、K2。


2. 穿心式電流互感器接線圖




穿心式電流互感器接線與普通電流互感器類似,一次側從互感器的P1面穿過,P2面出來,二次側接線與普通互感器相同。


二電流互感器接線圖


電流互感器接線總體分為四個接線方式:


1.單臺電流互感器接線圖


只能反映單相電流的情況,適用于需要測量一相電流的情況。
單臺電流互感器接線圖


2.三相完全星形接線和三角形接線形式電流互感器接線圖


三相電流互感器能夠及時準確了解三相負荷的變化情況。
三相完全星形電流互感器接線圖
三相完全角形電流互感器接線圖


3.兩相不完全星形接線形式電流互感器接線圖


在實際工作中用得最多,但僅限于三相三線制系統。它節省了一臺電流互感器,根據三相矢量和為零的原理,用A、C相的電流算出B相電流。




兩相不完全星形接線形式電流互感器接線圖


4.兩相差電流接線形式電流互感器接線圖


也僅用于三相三線制電路中,這種接線的優點是不但節省一塊電流互感器,而且也可以用一塊繼電器反映三相電路中的各種相間短路故障,亦即用最少的繼電器完成三相過電流保護,節省投資。




兩相差電流接線形式電流互感器接線圖


5.其它接線方式


5.1 原邊串聯、副邊串聯


電流互感器原邊串聯、副邊串聯接線圖如下所示,串聯后效果:互感器變比不變,二次額定負荷增大一倍。






電流互感器原邊串聯、副邊串聯接線圖


5.2 原邊串聯、副邊并聯


電流互感器原邊串聯、副邊并聯接線圖如下所示,串并聯后效果:互感器變比減小一倍,二次額定負荷增大一倍。




電流互感器原邊串聯、副邊并聯接線圖


5.3 原邊并聯、副邊串聯


電流互感器原邊并聯、副邊串聯接線圖如下所示,串并聯后效果:互感器變比增大一倍,二次額定負荷增大一倍。




電流互感器原邊并聯、副邊串聯接線圖


5.4 原邊并聯、副邊并聯


電流互感器原邊并聯、副邊并聯接線圖如下所示,并聯后效果:互感器變比不變,二次額定負荷增大一倍。
電流互感器原邊并聯、副邊并聯接線圖
 
電能表是用來測量電能的儀表,又稱電度表,火表,千瓦小時表,指測量各種電學量的儀表。


工作原理
當把電能表接入被測電路時,電流線圈和電壓線圈中就有交變電流流過,這兩個交變電流分別在它們的鐵芯中產生交變的磁通;交變磁通穿過鋁盤,在鋁盤中感應出渦流;渦流又在磁場中受到力的作用,從而使鋁盤得到轉矩(主動力矩)而轉動。負載消耗的功率越大,通過電流線圈的電流越大,鋁盤中感應出的渦流也越大,使鋁盤轉動的力矩就越大。即轉矩的大小跟負載消耗的功率成正比。功率越大,轉矩也越大,鋁盤轉動也就越快。鋁盤轉動時,又受到永久磁鐵產生的制動力矩的作用,制動力矩與主動力矩方向相反;制動力矩的大小與鋁盤的轉速成正比,鋁盤轉動得越快,制動力矩也越大。當主動力矩與制動力矩達到暫時平衡時,鋁盤將勻速轉動。負載所消耗的電能與鋁盤的轉數成正比。鋁盤轉動時,帶動計數器,把所消耗的電能指示出來。這就是電能表工作的簡單過程。

 

 

 

 

 

 

 

 

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