变频互感器特性综合测试仪使用方法

产品简介

中试控股详细讲解测试仪安全规程

在操作测试仪之前，请认真阅读下列安全指南。 在不理解本手册信息的情况下，不建议使用测试仪（甚至只是打开电源）。操作人员在整个测试中有责任遵循所有的安全规程。当在高压区域进行测试时，尤其要注意高压测试设备安全操作的国家和国际标准。

 

 

安全标准
国际标准	IEC 1010-1 UL 3111-1 CAN/CSA-C22.2 No. 1010.1-92
欧洲标准	EN 61010-1:1993 EN 60950 +A1:1993-05
中国标准	GB 4793.1-2007

 

电磁相容（ EMC）
符合 CE	EMC 标准 89/336/EEC
电磁辐射 - 国际 - 欧洲	FCC Subpart B of Part 15 Class A EN 50081-2
磁化系数 - 国际 - 欧洲	IEC 1000-4-2/3/4/6 EN 50082-2:1992

 

绝缘配合
电位组	工作电压	绝缘类型	测试电压50/60Hz	漏电	击穿距离
电源和装置内其它电位组（地和机箱除外）间的绝缘	400V	强化绝缘	典型3KVac	＞8mm >	＞6.5mm
电源和地之间的绝缘	230V	基本绝缘	1KVac	＞3mm	＞1.5mm

 

中试控股详细讲解安全操作

• 如果不是在实验室环境下，测试仪必需要可靠接地连接后才可以使用。接地点的选择应该尽量靠近测试对象。

• 断开电缆连接时，总是从输送功率的装置开始。

• 在装置有输出时，切勿连接或断开测试对象。因为外部感应存贮的能量可能导致致命的高电压。

• 在测试时，总是保持互感器高压侧的一个端子接地。

• 不要将其它物体插入通风口或是输入/ 输出口。

• 在将测试仪置入运行前，检查测试仪是否有可见的损坏。

• 不要在多雨或潮湿气候下操作测试仪。

• 不要在易爆气体或蒸汽存在的环境下操作测试仪。

• 在将测试仪投入操作前，确保通风口，电源开关和电源插座没有被阻塞。

• 测试仪的内部可能产生高电压！ 因此，只有具备资质的人才允许打开测试仪。

• 为了防止寄生电流或电压，总是将测试仪的等电位地接到保护地。

• 确保连接到测试仪的测试对象的端子不带任何电位。在测试中，测试仪是测试对象的唯一允许电源。

• 当测量互感器的变比时，请确保接线正确，否则在互感器内部可能产生危及生命的电压，并损坏连接的互感器者是测试仪！

• 面板上的输入/ 输出插口的接线只能用带有4 mm2 安全“香蕉”插头和塑料外壳的电缆。

• 不要站在靠近或正在连接头的下面，夹钳可能跌落砸伤。

• 如果测试仪或者任何附加装置或是附件看起来不能正常工作，请停止使用。

 

 

注意：

在关闭测试仪后，请等待 “检测”指示灯熄灭。“检测”指示灯还点亮或者仍然有显示，说明测试仪的输出和输入端口上就可能有电压/电流。

小心：

在没有完好的保护地连接的情况下工作时，所有输入/输出和机箱外表可能产生致命的电压。

如果电源没有对地隔离连接，在电源和装置的其它电位组间可能产生比测试仪高的电压，这些电压可能损坏装置。

1.设计用途

用于对保护类、测量类或TPY类互感器进行自动测试，适用于实验室也适用于现场检测。

2.参考标准

GB 1207-2006、GB 1208-2006、GB16847-1997（IEC 60044-1、IEC 60044-6）

3.主要特征

• 支持检测CT和PT（保护类、测量类、TP 类）稳态和瞬时等参数.

• 满足 GB1207、GB1208、GB16847（IEC60044-1、IEC60044-6)等规程要求.

• 采用先进的电源技术，励磁电压高达30KV.

• 无需外接其它辅助设备，单机即可完成所有检测项目.

• 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。

• 自带微型快速打印机、可直接现场打印测试结果.

• 采用智能控制器，操作简单.

• 大屏幕液晶，图形化显示接口.

• 按规程自动给出（励磁）拐点值.

• 自动给出5%和10%误差曲线.

• 可保存3000组测试资料，掉电后不丢失.

• 支持U盘转存资料，可以通过标准的PC进行读取，并生成WORD报告.

• 小巧轻便＜10Kg，非常利于现场测试.

4．测试仪主要测试功能：

 

CT（保护类、测量类、TP 类）	PT
• 伏安特性曲线（励磁特性）	• 伏安特性曲线（励磁特性）
• 自动给出拐点值	• 变比测量
• 自动给出5%和10%的误差曲线	• 极性判断
• 变比测量	• 二次绕组电阻测量
• 比差测量	• 二次实际负荷测量
• 相位测量（角差）	• 铁心退磁
• 极性判断	• 比差测量
• 二次绕组电阻测量	• 相位测量（角差）
• 二次实际负荷测量
• 铁心退磁
• 剩磁系数(Kr)
• 二次时间常数(Ts)
• 励磁电感（LU）
• 暂态面积系数（Ktd）
• 峰瞬误差 （Er）

 

5. 测试仪主要技术参数：

项    目		参    数
工作电源		AC220V±10% 、50Hz
设备输出		0～220Vrms， 5Arms（20A峰值）
励磁测量精度		≤0.5%（0.2%*读数+0.3%*量程）
二次绕组 电阻测量	范围	0.1～300Ω
	精度	≤1%（0.2%*读数+0.3%*量程）
二次实际 负荷测量	范围	5VA～1000VA
	精度	≤0.5%（0.2%*读数+0.3%*量程）±0.1VA
相位测量 （角差）	精度	±4min
	分辨率	0.01min
CT 变比测量	范围	1-10000
	精度	≤0.05%
PT 变比测量	范围	1-10000
	精度	≤0.5%
工作环境		温度：－10℃ ～ 40℃，湿度：≤90%，海拔高度：≤2000m
尺寸、重量		尺寸：410mm × 250mm × 300mm ，  重量：≤10Kg

 

 

5.1．工作条件要求

1. 输入电压 220Vac±10%、额定频率 50/60Hz、允许范围 45～65Hz；
2. 输入电源的质量有时可能会影响测试仪的检测结果；
3. 测试仪应该由带有保护接地的电源插座供电。如果保护地的连接有问题，或者电源没有对地的隔离连接，仍然可以使用测试仪，但是我们不保证安全；
4. 参数对应的环境温度是23℃±5℃；
5. 保证值在出厂校验后一年内有效

6. 产品硬件结构

6.1．面板结构: （图1）

 

图1

6.2．面板注释：

1 —— 打印机

2 —— USB

3 —— 显示

4 —— 控制器

5 —— 测CT时，一次侧电压测量端，接CT一次侧；

测PT时，二次侧电压测量端，接PT二次侧。

6 —— 测CT时，一次侧电压测量端接，CT二次侧；

测PT时，一次侧电压测量端，接PT一次侧；

测PT励磁/直阻时，S1与K1、S2与K2短接后，接被测PT二次侧；

测CT/PT二次负荷（负载）试验，S1与K1、S2与K2短接后，接被测负载。

7 —— 测PT励磁/直阻时，K1与S1、K2与S2短接后，接被测PT二次侧；

测CT/PT二次负荷（负载）试验，K1与S1、K2与S2短接后，接被测负载。

8 —— 工作指示灯（电源灯，工作灯，待机灯）

9 —— 主机开关、主机保险、主机电源插座（220V AC）。

10 —— 接地

11 —— CT励磁、直阻、变比、极性、角差、比差试验接线简图

12 —— PT变比、极性、角差、比差试验接线简图

13 —— PT励磁、直阻试验接线简图

14 —— CT/PT二次负荷试验接线简图

7.操作说明

7.1 控制器的使用

按下旋转控制器，顺时针、逆时针旋转改变变量参数。

7.2 如何控制输出

按运行和停止键，可控制测试仪的输出和停止输出。运行工程中，“检测”指示灯亮。

7.3 日期/时钟的设置

进入任意参数设置界面后，旋转控制器至日期/时钟设置处，按下控制器进入设置项，旋转控制器可设置日期和时钟。

7.4 报告的保存

每项测试项目结束后，相应界面提示“保存”，选择“保存”后，即可将测试结果保存至测试仪自身存储器中，在试验结束后，可通过USB 口插入U 盘，选择转存项，按下旋转控制器转存试验结果，

试验结果以“.TXT”文件格式保存至测试仪内置存储器中。如需将测试结果转存至U盘中，需注意：数据转存过程中，不能拔出U 盘，当转存结束后，界面提示“转存完毕”，可拔出U 盘。

7.5 开机界面介绍

    开机后，界面显示下图样式，此界面主要介绍测试互感器的类别，测试时请选择正确测试类型。在此界面下旋转或按下控制器，即进入CT测量、CT保护、CT TP及PT测试主界面。

图2、开机界面图   

8.测试

8.1.试验接线图（图中端子的标号与仪器面板上对应）:

 

图3、直阻校零接线图                      图4、CT励磁/直阻/变比/极性/                     

角差/比差试验接线图      

                 

 

图5、PT变比/极性/角差/比差试验接线图             图6、PT励磁/直阻试验接线图

图7、CT/PT二次负荷（负载）接线图  

                               

注意：1、如需一次性完成CT变比极性，角差、比差、励磁特性、误差曲线、直阻测试请参照图4接线方式，并在M/P/TPY中选择“开始测试”，即可完成所有检测。

     2、如需单独测试CT励磁特性试验，请参照第16页，图22接线方式，并在M/P/TPY中选择“励磁”，即可完成检测。

     3、如需单独测试CT变比/极性、角差/比差试验，请参照第16页，图23接线方式，并在M/P/TPY中选择“变比极性”，即可完成检测。

 

8.2.参数设置 （请按照被测CT铭牌设定）

CT(测量类、P级和TPY 级)试验参数设置界面分别如图8、图9、图10和 图11。

图8、M级CT参数设置界面

 

 

图9、P级CT参数设置界面

 

 

 

图10、TPY级CT参数设置界面

 

图11、PT参数设置界面

7.3.参数说明

   提示： 额定值请参照互感器铭牌数值设定。

额定一次电压:可根据需要设置数值：3.0KV-500KV。

额定二次电压:可根据需要设置数值：100V、100/√3V、100/3V、150V、220V。

Kpcf:准确级（误差极限），如互感器标有5P20，则“5”为准确级。

KALF:额定保护限制系数，如互感器标有5P20，则“20”为额定保护限制系数。

KSSC：额定对称短路电流倍数

Ktdn:额定暂态面积系数

T1、Tfr、T2  工作时间

Tpn：一次时间常数           

Tsn：二次时间常数

 

7.4.测试方法

开机后，进入如图2所示界面，旋转光标先选择被测互感器类型，可分为两大类：

1. CT类:P（保护）、TPY、M（测量） 3 个选项
2. PT类：PT测试。

选择后可看到不同的菜单界面如图8、9、10、11所示，进入相应测试界面后，设置相应测试参数进行试验。

测试前请确定被测互感器的所有接地线都断开。

直阻校零：

试验前，先校零，使测试结果更加准确（每次开机只需校零一次）。

以四芯线为例，校零方法如下：首先用四芯测试线的一端接测试仪的S1、S2、K1、K2四个测试端口，另一端相互短接（图3），其次CT类选择进入“直阻校零”测试进行校零，PT类选择进入（直阻）测试项目后，再选择进入“直阻校零”项目进行校零，校零结束，光标弹至“开始测试”处，校零结束。

CT励磁（伏安）特性、直阻、变比、极性、角差、比差测试：

校零结束，接线图对照图4所示，测试仪端口P1/P2用两芯电缆接被测CT一次对应P1/P2端，用四芯测试线的一端接测试仪的S1、S2、K1、K2四个测试端口，对应另一端S1和K1短接后接至被测CT二次的S1端，S2和K2短接并接至被测CT二次的S2端。接线完成后，点击“开始测试”即开始试验，试验结束将显示相应测试结果。

PT变比、极性、角差、比差测试：

接线图对照图5所示，测试仪端口P1/P2用两芯电缆接被测PT二次端子，测试仪端口S1/S2用两芯电缆接被测PT一次端子，接线完成后，点击“变比极性”即开始试验，试验结束将显示变比、极性、角差、比差测试结果。

PT励磁（伏安）特性、直阻测试：

校零结束，接线图对照图6所示，用四芯测试线的一端接测试仪的S1、S2、K1、K2四个测试端口，对应另一端S1和K1短接并接至被测PT二次的a/x端，S2和K2短接并接至被测PT二次的x/a端。接线完成后，选择相应测试项目（励磁/直阻），即完成相应试验，试验结束将显示相应测试结果。

CT/PT负荷测试：

对互感器二次所接的负载进行测试时，首先根据被测互感器铭牌设置好额定负荷、额定电压电流。其次参照图7进行接线，用四芯测试线的一端接测试仪的S1、S2、K1、K2四个测试端口，对应另一端S1和K1短接并接至被测二次负载的一端，S2和K2短接并接至被测二次负载的另端。接线完成后，选择进入“负荷”测试项目并开始试验，试验结束将显示相应测试结果。

独立做CT励磁、变比极性、角差比差试验时，见第16页。

8.3.试验结果

8.3.1  CT测试结果

图12，M（测量）类CT励磁、直阻、变比、           图13，P（保护）类CT励磁、直阻、变比、

极性、角差、比差测试结果界面                       极性、角差、比差测试结果界面

 

图14，TPY（保护）类CT励磁、直阻、变比、           图15，CT二次负荷测试结果界面

极性、角差、比差测试结果界面                  

 

图16，测量类CT角差比差试验结果界面              图17，暂态数据结果图               

 

 

CT类励磁(特性)测试结果说明：

每做一次励磁试验，设备自动退磁一次。

1）、励磁曲线

如图12、13、14，选择进入“励磁曲线”可得励磁曲线图（图18），进入界面可根据需要选择“打印”、 “保存”、和“返回”等选项。

 图18、CT励磁曲线测试结果                          图19、CT励磁曲线测试结果

2）、励磁数据

通过控制器可选择查看励磁数据（图 19）

3）、误差曲线

在图13中，选择进入“误差曲线”选项，出现5%、10%误差曲线选项，根据试验要求进入相应测试项目，即进入误差曲线界面（图20）

 

 

 

 

图20                                   图21

A.误差曲线计算公式：

M =（I*P）/N                        ZII =（U-（I*Z2））/(K*I)

I 电流                               U     电压

N=1  (1A 额定电流)                   I      电流

N=5  (5A 额定电流)                   Z2     CT二次侧阻抗

P=20 （5％误差曲线 ）               K=19  （5％误差曲线.1A 5A 额定电流）

P=10 （10％误差曲线 ）              K=9   （10％误差曲线.1A 5A 额定电流）

 

B.如何判断互感器是否合格（满足误差要求）

根据互感器二次侧的励磁电流和电压计算出的电流倍数（M）与允许二次负荷（ZII）之间的5%、10%误差曲线的数据中可判断互感器保护绕组是否合格：

A. 在接近理论电流倍数下所测量的实际负荷大于互感器铭牌上额定负荷（见铭牌），说明该互感器合格。如图21资料说明；

B. 在接近理论负荷下所测量的实际电流倍数大于互感器铭牌上的理论电流倍数,也说明该互感器合格如图21资料说明；

C. 保护用电流互感器二次负荷应满足5%误差曲线的要求，只要电流互感器二次实际负荷小于5%误差曲线允许的负荷，在额定电流倍数下，合格的电流互感器的测量误差即在5%以内。二次负荷越大，电流互感器铁心就越容易饱和，所允许的电流倍数就越小。因此，5%误差曲线即n/ZL曲线为图20所示曲线。

例1：所测CT为5P10、20VA）：其中5为准确级（误差极限为5％），P为保护级互感器，10为准确限值系数（10倍的额定电流），20VA表示额定二次负荷（容量）。

如图23数据显示，当电流倍数为M=10.27（接近10倍）时，所允许的二次负荷ZII=27.19Ω， CT的额定负荷20VA=(20VA/1=20Ω)，因此：27.19Ω＞20Ω互感器满足要求，合格。

例2：当二次负荷为19.58Ω(接近20Ω)时，所允许的电流倍数为12.85倍，大于该CT的额定电流倍数（10倍），因此判断该互感器合格。

4）、CT角差比差测试结果

测量类CT励磁、直阻、变比、极性、角差、比差测试结果见图12,；

保护类CT励磁、直阻、变比、极性、角差、比差测试结果见图13；

TP类CT励磁、直阻、变比、极性、角差、比差测试结果见图14。

5）、CT角差比差测试结果

在图12中，选择进入“角差比差”选项，即进入暂态数据结果界面（图16）。

6）、暂态数据测试结果

在图14中，选择进入“暂态数据”选项，即进入暂态数据结果界面（图17）。

TS:二次时间常数    LU:励磁电感  Ktd：额定暂态面积系数   Er：峰瞬误差   

Kr：剩磁系数

7）、CT二次负荷测试结果

见图15。

8.3.1.1  CT励磁测试（独立）

按照被测CT互感器铭牌设定相应参数后，参照图22接线，测试仪的S1、S2为电压输出端，试验时将S1、S2分别接被测互感器的S1、S2（互感器的所有端子的连线都应断开）。检查接线无误后，选择“励磁”选项，即开始测试，试验结束后，测试仪会自动显示励磁（伏安）特性测试曲线（图18），可以选择 “保存” 、“打印”及“返回”选项进行下一步操作。                

 

图22，CT励磁特性接线图            图23， CT变比极性、角差比差接线图

 

8.3.1.2  CT变比极性、角差比差测试（独立）

按照被测CT互感器铭牌设定相应参数后，参照图23接线，被测CT一次侧接测试仪P1、P2，CT二次侧接S1、S2，设置编号，检查接线无误后，选择“变比极性”选项，即开始测试，试验结束后，测试仪会自动显示变比极性或角差比差测试结果（图13），以选择 “保存” 、“打印”及“返回”选项进行下一步操作。

仪器本身的同色端子为同相端，即L1接CT的P1，S1接CT的K1时，极性的测试结果为减极性。

 

8.3.2  PT测试结果

图24，PT励磁特性测试结果界面                    图25，PT励磁数据结果界面

图26，PT二次负荷测试结果界面                    图27，PT直阻测试结果界面                  

       图28，PT变比、极性结果界面                       图29，PT角差比差结果界面

1）、PT励磁特性结果见图24。

2）、PT二次负荷结果见图26。

3）、PT直阻测试结果见图27。

4）、PT变比、极性测试结果见图28。

5）、PT直阻测试结果见图29。

 

 

9.数据查询

点击数据查询，进入如图30所示界面，根据需要选择“励磁”、“变比”、“负荷”、“直阻”、“返回”等测试选项，选定测试项目后，进入图31测试界面，显示仪器中该项目下所保存的最新的测试结果。

插上U盘，点击“转存”则会将当前页面下所显示的测试记录转存进入U盘之中。每条记录所用时间约2秒钟。

   

 

                          图30，各测试结果查询界面

                           图31，测试结果调出界面

 

 

 

 

 

10.PC 机操作软件使用说明

1. 1. 将配套光盘放入计算机光驱中，解压“软件”至C盘根目录。

10.2首先，安装“wic_x86_chs.exe”文件，其次，安装“dotNetFx40_Full_x86_x64.exe”软件，默认安装地址即可。

10.3安装完毕后，打开“HGQCS”文件夹，选择打开“DlSYS.exe”操作软件，如图32即为上位机操作软件。

10.4在“DlSYS.exe”操作软件中，选择互感器种类“CT”或“PT”，应用语言“中文”或“英文”。

10.5如需生成报告格式文件，必须载入试验结果数据，具体操作方法如下：

a）、将存储试验数据的U盘连接至计算机。

b）、在图1中选择打开“选择文件”，出现图2操作窗口，在图33中可根据需要载入所需文件。

c）、试验结果数据说明：以“A”为开头的数据为励磁特性结果数据，以“B”为开头的数据为变比极性结果数据，以“C”为开头的数据为负荷结果数据，以“D”为开头的数据为直阻结果数据。以“E”为开头的数据为角差比差结果数据，以“F”为开头的数据为暂态结果数据。

10.6 载入数据结束后，选择“确定”出现图34界面，在此界面右上方设置相应参数后，选择“生成误差曲线”则完成所有试验结果的载入。

10.7 载入全部完成后，可根据需要选择“生成报表”或打印结果数据。

10.8  选择“生成报表”选项，则以报表的形式显示结果如图35，在此界面上方选择“export”则出现报告的三种输出方式：Excel、Pdf、Word，选择相应格式导出即完成报表的生成。

10.9  如需继续加载试验结果数据，请先清除上次载入的数据。

 

 

图32

 

 

 

                           图33

 

 

图34

 

                             图35

附  录

A. 低频法测试原理

IEC60044-6 标准（对应国家标准 GB16847-1977）声称，CT的测试可以在比额定频率低的情况下进行，避免绕组和二次端子承受不能容许的电压。

CT伏安特性测量的原理电路如下图：CT一次侧开路，从二次侧施加电压，测量所加电压 V 与输入电流 I 的关系曲线。此曲线近似 CT 的励磁电势 E 与励磁电流 I 的关系曲线。

设 CT励磁绕组在某一励磁电流 I 时的激磁电感为 L，激磁阻抗为 Z，则：

        V = I·Z

电感 L与阻抗 Z之间具有下述关系：

         Z = ω·L = 2πfL

则：V= I·2πfL

由公式中可见在某一激磁电感L时所加电压V与频率 f 成正比关系。

假设当 f = 50Hz时，为达到励磁电流 Ix，所需施加的电压 Vx为 2000V

Vx = Ix·2 π f L = 2000V，

若施加不同频率：

f = 50Hz，Vx ＝ 2000V

f = 5Hz， Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz，Vx ≌ 20V

由此可见需要使 CT进入相同饱和程度，施加较低频率信号所需电压可以大幅度降低这就是变频法的基本原理。

在此必须严格注意，所需电压并非与频率呈线性比例关系，并非随着频率等比例降低，需要严格按照互感器的精确数学模型进行完整的理论计算。

产品别称

产品特征