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电力技术
互感器拐点电压电流值测试仪
时间:2023-03-09
中试控股技术研究院鲁工为您讲解: 互感器拐点电压电流值测试仪
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。

用末端屏蔽法测量值接线

图1-3 用末端屏蔽法测量tanδ值接线
 4.电容式电压互感器的试验方法
    电容式电压互感器接线如图1-4所示,由电容分压器(包括主电容器C1,分压电容器C2)、中间变压器(即中间互感器YH)、共振电抗器L1、载波阻抗器L2及阻尼电抗器R等元件组成。


电容式电压互感器接线图
图1-4 电容式电压互感器接线图
g——保护间隙;K——断路开关
 其介质损失角tanδ值的测试,可分单元件试验。例如,对电容器,可照电力电容的要求进行试验;对中间变压器,可选用“自激法”或“末端屏蔽法”均可得到有效的结果。
 对互感器的状态识别依据是试验所得到的试验数据。在得到试验数据后,首先要进行试验结果正确性判断,排除试验方法原则上的错误和环境、人为因素等的影响;然后把试验结果与规程、标准相比较,与历史资料相比较,与其它同类产品相比较,综合利用多个试验方法的试验数据进行联合分析;最后根据分析对互感器的状态进行判断。
    一、互感器故障种类及分析
    1.绝缘结构
    35kV及以上电压等级互感器一般为油纸绝缘结构。220kV电压等级互感器的主绝缘结构为电容型结构,也就是由串联的电容屏组成的电容芯构成。电容屏由铝箔或半导体纸制成,电缆纸连续缠绕组成屏间绝缘,电容屏主屏端部附有副屏以改善端部电场,电容芯经真空干燥处理后组装在瓷套内。
    2.故障形成原因
    2.1绝缘热击穿
    高压电流互感器既承受高电压,又通过大电流,绝缘介质在高电压作用下的介质损耗以及电流热效应使绝缘温度升高。如果有缺陷,将出现热损耗增加,绝缘温度升高,在超过绝缘材料的工作温度下长期运行,就会造成绝缘热击穿。
    2.2局部放电损坏 
    220kV电流互感器主电容在正常状态下电压均匀分布,如果生产制造过程中工艺不合格,就会造成电容极板不光滑,绝缘包绕松紧不均、外紧内松、纸有皱格,电容屏错位、断裂,“并腿”时损伤绝缘等缺陷;因下部U型卡子卡得过紧使绝缘变形,还会因端屏铝箔没有孔眼而在非真空注油时,电容屏间存积气泡,从而改变电容屏间的电压分布,使个别电容屏承受较高的场强,出现严重电晕或较强的局部放电,如果没有被发现或处理不及时,将导致整个电容芯棒绝缘裂解击穿事故。
    2.3受潮
    由于端部密封不严而进水受潮,引起互感器内部游离放电加剧,内部沿面放电,是电流互感器绝缘劣化的主要原因之一。电流互感器的U型电容芯棒的底部离油箱底部很近,进入互感器内的水沉积于电容芯棒底部,芯棒打弯处绝缘受潮严重,是绝缘最薄弱的部位,在工作场强的长期作用下,使一对或几对主电容屏击穿,甚至导致整个电容芯棒的击穿,从而造成中试控股事故。
    2.4绝缘干燥和脱气处理不彻底
    220kV电流互感器若不进行真空注油,致使内部气体无法排出,或虽然进行了真空注油,但不能保持高真空度,或脱气处理时间不够,干燥不彻底,在运行电压和温度的作用下,就会发生热和(或)电老化击穿。
    2.5人员过失
    常见的过失有一次引线接头松动、注油工艺不良、二次绕组开路、电容末屏接地不良等。由于这些过失常导致局部过热或放电,使油中溶解气体色谱分析结果异常。
    二、互感器故障诊断方法
    1.进行预防性试验
    DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》规定了电流互感器的预防性试验项目有:测量绕组及末屏的绝缘电阻、测量介质损耗因数tanδ及电容量和油中溶解气体色谱分析等,通过对这些项目的测试结果进行综合分析,可以发现进水受潮及制造工艺不良等方面的缺陷。
    2.局部放电测量
    常规绝缘试验不能检出电流互感器的局部放电型缺陷,而进行局部放电测量能灵敏地检出该类型的缺陷。《规程》规定,电流互感器在大修后进行局部放电测量。220kV油浸式互感器在电压为1.1Um/√3时,放电量不大于20pC。
    3.在线监测和红外测温
    高压电流互感器开展的在线监测项目主要有:测量主绝缘的介质损耗因数tanδ、电容量和电容电流。现场测试表明,它对检测出绝缘缺陷是非常有效的。
    红外测温是根据电流互感器的内部结构和运行状态,依据传热学理论,分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流,从电流互感器外部显现的温度分布热像图,判断内部故障。测试结果表明,它对检测电流互感器内部接头松动是有效的。
    4.直观检查方法
    4.1二次回路开路引起的异常“嗡嗡”声
    运行中的某相电流互感器发出较大的“嗡嗡”声,该回路中电流表无指示,功率表、电能表等无指示或指示偏小。导致这种异常现象的原因就是二次侧开路( 因二次回路接线端子接触不良造成的开路, 同时伴有火花放电现象。未开路相的电流互感器声音正常, 相关仪表指示正确 )。
    二次回路开路时在其端口处将产生过电压,严重时可引起绝缘击穿,导致接地或将二次端口烧坏等,过电压也会对人身造成极大危害。因此有关规程规定,电流互感器二次侧严禁开路,造成以上故障的主要原因有以下三点:一是二次侧接线螺丝松动或压接不紧; 二是二次回路中有断线;三是检修人员工作不慎造成的二次回路开路等。
    处理的方法是,将设备停电后,检查二次回路接线,找出开路点并处理。
    4.2铁心紧固螺丝松动引起的异常“嗡嗡”声
    电流互感器发出较大均匀的“嗡嗡”声,但所接仪表指示正常,这是由于铁心螺丝松动, 铁心振动幅度增大所引起的,而且声音的大小随着负荷变化而变化,负荷愈大声音则愈大。在此情况下长期运行,电流互感器会严重发热,造成绝缘老化、导致接地、绝缘击穿等后果。
    对此,除应加强监视外,同时应申请停电处理。处理时应全面检查,找到松动螺丝并将其紧固。
    4.3表面污物或灰尘引起的异常声音
    电流互感器表面有污物或灰尘,在阴雨雾天时会引起“噼啪”放电声,同时可能有电晕出现。 如果放电严重应加强监视并申请停电处理。
    当电流互感器内部有严重放电声,其主要原因是内部绝缘降低,造成一次对二次绕组或铁心放电。发现这种情况时,应立即停电处理。
    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。

 

 

 

 

 

 

 

 

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