變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便

發布日期：2023-10-09      瀏覽次數：1329

10多年前，在我國新能源剛剛起步進行推廣建設時，低電壓穿越與高電壓穿越能力不足成為困擾我國新能源穩定性的共性問題。作為國內新能源先鋒試驗田，冀北電力承擔了風電機組高/低電壓穿越研究與改造工作。

國網冀北電科院副院長劉輝指出，2012~2013年，冀北電科院做了50多個機型的高/低電壓穿越實驗與改造，在省級電科院里是最多的，并最早實現了風電機組1.3倍的高電壓穿越能力，為我國風電機組研究作出了積極貢獻。

在新能源大規模裝機后，綠電并網卻遇到了難題——傳統電網的消納能力無法全部適應具有波動性的新能源，導致了“棄風棄光”一度有所抬頭。對此，劉輝表示，為提升整個電力系統對新能源的消納能力，冀北電力在此做了許多有益嘗試與探索。



第1章  裝置特點與參數（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）

是在傳統基于調壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎上，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革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、*的制造工藝，保證了產品性能穩定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內處于水平，是電力行業用于互感器的專業測試儀器。

1.1 主要技術特點

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、比差等測試。

現場檢定電流互感器無需標準電流互感器、升流器、負載箱、調壓控制箱以及大電流導線，使用極為簡單的測試接線和操作實現電流互感器的檢定，的降低了工作強度和提高了工作效率，方便現場開展互感器現場檢定工作。

可測量變比差與角差，比差大允許誤差±0.05%，角差大允許誤差±2min，能夠進行0.2S級電流互感器的測量，變比測量范圍為1~40000。

基于*的變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應對拐點高達60KV的CT測試。

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。

測試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207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。

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。

全中文動態圖形界面，無需參考說明書即可完成接線、設置參數：動態顯示參數設置，根據當前所選的試驗項目自動顯示其相關參數；動態顯示幫助接線圖，根據當前所選試驗項目，顯示對應的接線圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽光下清晰可視。

采用旋轉光電鼠標操作，操作簡單，快捷方便，極易掌握。

面板自帶打印機，可自動打印生成的試驗報告。

測試結果可用U盤導出，程序可用U盤升級，方便快捷。

裝置可存儲1000組測試數據，掉電不丟失。

配有后臺分析軟件，方便測試報告的保存、轉換、分析，可以用于試驗數據的對比、判斷與評估。

易于攜帶，裝置重量<9Kg。




1.2 裝置面板說明（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）



裝置面板結構如右圖接線端子從左向右：

·紅黑S1、S2端子：試驗電源輸出

·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測

·紅黑P1、P2端子：感應電壓測量端子

·液晶顯示屏：中文顯示界面

·微型打印機：打印測試數據、曲線

·旋轉鼠標：輸入數值和操作命令

1.3 主要技術參數（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）

		SHHZFA-V
測試用途		CT， PT
輸出		0~180Vrms，12Arms，36A（峰值）
電壓測量精度		±0.1%
CT變比 測量	范圍	1~40000
	精度	±0.05%
PT變比 測量	范圍	1~40000
	精度	±0.05%
相位測量	精度	±2min
	分辨率	0.5min
二次繞組電阻測量	范圍	0~300Ω
	精度	0.2%±2mΩ
交流負載測量	范圍	0~1000VA
	精度	0.2%±0.02VA
輸入電源電壓		AC220V±10%，50Hz
工作環境		溫度：-10οC~50οC，  濕度：≤90%
尺寸、重量		尺寸365 mm×290 mm×153mm      重量<10kg




第2章（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）

用戶接口和操作方法

2.1 電流互感器試驗

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CT。

2.1.1 試驗接線

試驗接線步驟如下：

一步：根據表2.1描述的CT試驗項目說明，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描述的實際接線方式）。

表2.1  CT試驗項目說明

電阻	勵磁	變比	負荷	說明	接線圖
√				測量CT的二次繞組電阻	圖2.1，但一次側可以不接
√	√			測量CT的二次繞組電阻、勵磁特性	圖2.1，但一次側可以不接
√		√		測量CT的二次繞組電阻，檢查CT變比和極性	圖2.1，
√	√	√		測量CT的二次繞組電阻、勵磁特性，檢查CT變比和極性	圖2.1
			√	測量CT的二次負荷	圖2.2，



二步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側一端要接地，設備也要接地。

三步：接通電源，準備參數設置。

2.1.2 參數設置

試驗參數設置界面如圖2.3。



參數設置步驟如下：

用 旋轉鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關的參數設置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線圖。

可設置的參數如下：

（1）編號：輸入本次試驗的編號，便于打印、保存的管理與查找。

（2）額定二次電流：電流互感器二次側的額定電流，一般為1A和5A。

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

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入測試時的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）大測試電流：一般可設為額定二次電流值，對于TPY級CT，一般可設為2倍的額定二次電流值。對于P級CT，假設其為5P40，額定二次電流為1A，那么大測試電流應設5%*40*1A=2A；假設其為10P15，額定二次電流為5A，那么大測試電流應設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）準確計算的極限電動勢及其對應的復合誤差

（3）實測的準確限值系數、儀表保安系數和對稱短路電流倍數

（4）實測的暫態面積系數、峰瞬誤差、二次時間常數對于不同級別的CT，參數的設置也不同，見表2.2。

表2.2  CT參數描述

參數	描述	P	TPY	計量	PR	PX	TPS	TPX	TPZ
額定一次電流	用于計算準確的實際電流比	√	√	√	√	√	√	√	√
額定負荷， 功率因數	銘牌上的額定負荷，功率因數為0.8或1	√	√	√	√	√	√	√	√
		√	√	√	√	√	√	√	√
額定準確限值系數	銘牌上的規定，默認：10。用于計算極限電動勢及其對應的復合誤差	√
額定對稱短路電流系數	銘牌上的規定，默認：10。用于計算極限電動勢及其對應的峰瞬誤差		√				√	√	√
一次時間常數	默認：100ms		√					√	√
二次時間常數	默認：3000ms		√						√
工作循環	C-t1-O或C-t1-O-tfr-C-t2-O，默認：C-t1-O循環		√					√
t1	一次電流通過時間，默認：100ms		√					√
tal1	一次通流保持準確限值的時間，默認：40ms
tfr	一次打開和重合閘的延時，默認：500ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環才顯示		√					√
t2	第二次電流通過時間，默認：100ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環才顯示		√		√			√
tal2	二次通流保持準確限值的時間，默認：40ms 選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環才顯示		√					√
額定儀表保安系數	銘牌上的規定，默認值：10。 用于計算極限電動勢及其對應的復合誤差			√
額定計算系數						√
額定拐點電勢Ek						√
Ek對應的Ie						√
面積系數							√
額定Ual	額定等效二次極限電壓						√
Ual對應的Ial							√

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.1.3 試驗結果

試驗結果頁，界面分別如圖2.4。



對于不同級別的CT和所選的試驗項目，試驗結果也不同，見表2.3。

表2.3  CT試驗結果描述

試驗結果		描述	P	TPY	計量	PR	PX	TPS	TPX	TPZ
負荷	實測負荷	單位：VA，CT二次側實測負荷	√	√	√	√	√	√	√	√
	功率因數	實測負荷的功率因數	√	√	√	√	√	√	√	√
	阻抗	單位：Ω，CT二次側實測阻抗	√	√	√	√	√	√	√	√
電阻	電阻（25℃）	單位：Ω，當前溫度下CT二次繞組電阻	√	√	√	√	√	√	√	√
	電阻（75℃）	，單位：Ω，折算到75℃下的電阻值	√	√	√	√	√	√	√	√
勵磁	拐點電壓和拐點電流	單位：分別為V和A，根據標準定義，拐點電壓增加10%時，拐點電流增加50%。	√	√	√	√	√	√	√	√
	不飽和電感	單位：H，勵磁曲線線性段的平均電感	√	√	√	√	√	√	√	√
	剩磁系數	剩磁通與飽和磁通的比值	√	√	√	√	√	√	√	√
	二次時間常數	單位：s,CT二次接額定負荷時的時間常數	√	√	√	√	√	√	√	√
	極限電動勢	單位：V，根據CT銘牌和75℃電阻計算的極限電動勢	√	√	√	√			√	√
	復合誤差	極限電動勢或額定拐點電勢Ek下的復合誤差	√		√	√	√
	峰瞬誤差	極限電動勢下的峰瞬誤差		√					√	√
	準確限值系數	實測的準確限值系數	√			√
	儀表保安系數	實測的儀表保安系數			√
	對稱短路電流倍數Kssc	實測的對稱短路電流倍數		√				√	√	√
	暫態面積系數	實際的暫態面積系數		√					√	√
	計算系數Kx	實測的計算系數					√
	額定拐點電勢Ek						√
	Ek對應的Ie	額定拐點電勢對應的實測勵磁電流					√
	額定Ual	額定等效二次極限電壓						√
	Ual對應的Ial	額定等效二次極限電壓對應的實測勵磁電流						√
	誤差曲線	5%（10%）誤差曲線	√	√		√	√	√	√	√
變比	變比	額定負荷下的實際電流比	√	√	√	√	√	√	√	√
	匝數比	被測試的二次繞組與一次繞組的實際匝比	√	√	√	√	√	√	√	√
	比值差	額定負荷下的電流誤差	√	√	√	√	√	√	√	√
	相位差	額定負荷下的相位差	√	√	√	√	√	√	√	√
	極性	CT一次和二次的極性關系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種	√	√	√	√	√	√	√	√
	匝比誤差	實測匝數比與額定匝比的相對誤差					√	√
	標準誤差	額定負荷、下限負荷下，國標檢驗電流點的電流誤差、相位誤差表			√






















































































































2.2 電壓互感器試驗


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

試驗接線步驟如下：

一步：根據表2.4描述的PT試驗項目說明，依照圖2.7或圖2.8進行接線。

表2.4  PT試驗項目說明

電阻	勵磁	變比	說明	接線圖
√			測量PT的二次繞組電阻	圖2.7，一次側必須斷開
√	√		測量PT的二次繞組電阻、勵磁特性	圖2.7，一次側必須斷開，且一次側高壓尾必須接地
		√	檢查PT變比和極性	圖2.8






第2步：同一PT其他繞組開路。

第三步：接通電源，準備參數設置。

2.2.2 參數設置

PT的試驗參數設置界面如圖2.5。



參數設置步驟如下：

用 旋轉鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關的參數設置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線圖。

可設置的參數如下：

（1）編號：輸入試驗試驗編號。

（2）額定二次電壓：電壓互感器二次側的額定電壓。

（3）級別：被測繞組的級別，有P、計量等2個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入當時的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）大測試電壓：試驗時設備輸出的大工頻等效電壓。

（7）大測試電流：試驗時設備輸出的大交流電流。

第四步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.2.3 試驗結果

試驗結果頁，如圖2.6。



對于不同級別的PT和所選的試驗項目，試驗結果也不同，見表2.5。




表2.5  PT試驗結果描述

試驗結果		描述	P	計量
電阻	電阻（25℃）	單位：Ω，當前溫度下的電阻	√	√
	電阻（75℃）	單位：Ω，參考溫度下的電阻值，溫度可修改	√	√
勵磁	拐點電壓和拐點電流	單位：分別為V和A，根據標準定義，拐點電壓增加10%時，拐點電流增加50%。	√	√
變比	變比	額定負荷或實際負荷下的實際電流比	√	√
	匝數比	被測試的二次繞組與一次繞組的實際匝比	√	√
	比值差	額定負荷或實際負荷下的電流誤差	√	√
	相位差	額定負荷或實際負荷下的相位差	√	√
	極性	PT一次和二次的極性關系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種	√	√







































“新能源電力并網，首先需要把電送出來，送到大電網上，在更大范圍內進行消納。”劉輝表示，近年冀北建成了張北到雄安的特高壓工程，未來這項工程還要融入華北特高壓大電網，并向東、西兩側延伸。

與此同時，需要提高整個電源側靈活調節的能力，進行火電機組靈活性改造。此外，還有在新能源場站增加調相機等。這些問題與經驗對全國范圍內的新能源建設都有著一定的示范意義。

“冀北的新能源裝機已經達到了70%，基本上*全國20年，相關問題我們冀北更早遇到了。解決這些問題，是冀北新能源發展的迫切需要，在全國更有示范帶領作用。”




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