變頻互感器勵磁特性測試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備

發(fā)布日期：2024-01-26      瀏覽次數：104

一頭是大江奔流、無(wú)限風(fēng)光，一頭是萬(wàn)家燈火、鱗次高樓。連接它們的“通道"，是被稱(chēng)為“電力高速路"的特高壓輸電工程。

電壓等級越高，電能損耗越小，輸送能力就越強，但對安全保障要求也就越高。如何跨越數千千米，將西部大規模能源，尤其是清潔能源安全送到東部？2005年，國家電網(wǎng)公司啟動(dòng)±800千伏直流輸電技術(shù)前期研究工作，“特高壓直流輸電控制保護關(guān)鍵技術(shù)"亟待突破。

“國之重器的背后必須有承載其重的科技支撐。哪怕充滿(mǎn)荊棘，哪怕前途未卜，我們也要闖一闖。"為支撐電網(wǎng)發(fā)展，團隊將構建特高壓直流輸電的“電力大動(dòng)脈"樹(shù)立為刻不容緩必須拿下的目標。



第1章  裝置特點(diǎn)與參數（SHHZFA-V變頻互感器勵磁特性測試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）

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(tīng)取用戶(hù)意見(jiàn)、經(jīng)過(guò)大量的市場(chǎng)調研、深入進(jìn)行理論研究之后研發(fā)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(chǎn)品性能穩定可靠、功能完備、自動(dòng)化程度高、測試效率高、在國內處于水平，是電力行業(yè)用于互感器的專(zhuān)業(yè)測試儀器。

1.1 主要技術(shù)特點(diǎn)

功能全面，既滿(mǎn)足各類(lèi)CT（如：保護類(lèi)、計量類(lèi)、TP類(lèi)）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(lèi)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(chǎng)檢定電流互感器無(wú)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(xiàn)，使用極為簡(jiǎn)單的測試接線(xiàn)和操作實(shí)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(chǎng)開(kāi)展互感器現場(chǎng)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(jìn)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(xiàn)和10%誤差曲線(xiàn),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(diǎn)高達60KV的CT測試。

自動(dòng)給出拐點(diǎn)電壓/電流、10%(5%)誤差曲線(xiàn)、準確限值系數（ALF）、儀表保安系數（FS）、二次時(shí)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(mǎn)足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類(lèi)互感器標準，并依照互感器類(lèi)型和級別自動(dòng)選擇何種標準進(jìn)行測試。

測試簡(jiǎn)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(xiàn)方式。

全中文動(dòng)態(tài)圖形界面，無(wú)需參考說(shuō)明書(shū)即可完成接線(xiàn)、設置參數：動(dòng)態(tài)顯示參數設置，根據當前所選的試驗項目自動(dòng)顯示其相關(guān)參數；動(dòng)態(tài)顯示幫助接線(xiàn)圖，根據當前所選試驗項目，顯示對應的接線(xiàn)圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽(yáng)光下清晰可視。

采用旋轉光電鼠標操作，操作簡(jiǎn)單，快捷方便，極易掌握。

面板自帶打印機，可自動(dòng)打印生成的試驗報告。

測試結果可用U盤(pán)導出，程序可用U盤(pán)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(shuō)明（SHHZFA-V變頻互感器勵磁特性測試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）



裝置面板結構如右圖接線(xiàn)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(xiàn)

·旋轉鼠標：輸入數值和操作命令

1.3 主要技術(shù)參數（SHHZFA-V變頻互感器勵磁特性測試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）

		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(huán)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變頻互感器勵磁特性測試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）

用戶(hù)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(lèi)型欄，選擇互感器類(lèi)型為CT。

2.1.1 試驗接線(xiàn)

試驗接線(xiàn)步驟如下：

一步：根據表2.1描述的CT試驗項目說(shuō)明，依照圖2.1或圖2.2進(jìn)行接線(xiàn)（對于各種結構的CT，可參考附錄D描述的實(shí)際接線(xiàn)方式）。

表2.1  CT試驗項目說(shuō)明

電阻	勵磁	變比	負荷	說(shuō)明	接線(xiàn)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(kāi)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(jìn)行的試驗項目，當光標停留在某個(gè)試驗項目時(shí)，屏幕顯示與該試驗項目相關(guān)的參數設置；當光標離開(kāi)試驗項目時(shí)，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線(xiàn)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(gè)選項。

（4）當前溫度：測試時(shí)繞組溫度，一般可輸入測試時(shí)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(hù)希望看到以下結果，需要準確設置基本參數（建議用戶(hù)設置）。

（1）匝比誤差、比值差和相位差

（2）準確計算的極限電動(dòng)勢及其對應的復合誤差

（3）實(shí)測的準確限值系數、儀表保安系數和對稱(chēng)短路電流倍數

（4）實(shí)測的暫態(tài)面積系數、峰瞬誤差、二次時(shí)間常數對于不同級別的CT，參數的設置也不同，見(jiàn)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(shí)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(dòng)勢及其對應的復合誤差	√
額定對稱(chēng)短路電流系數	銘牌上的規定，默認：10。用于計算極限電動(dòng)勢及其對應的峰瞬誤差		√				√	√	√
一次時(shí)間常數	默認：100ms		√					√	√
二次時(shí)間常數	默認：3000ms		√						√
工作循環(huán)	C-t1-O或C-t1-O-tfr-C-t2-O，默認：C-t1-O循環(huán)		√					√
t1	一次電流通過(guò)時(shí)間，默認：100ms		√					√
tal1	一次通流保持準確限值的時(shí)間，默認：40ms
tfr	一次打開(kāi)和重合閘的延時(shí)，默認：500ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示		√					√
t2	第二次電流通過(guò)時(shí)間，默認：100ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示		√		√			√
tal2	二次通流保持準確限值的時(shí)間，默認：40ms 選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)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(dòng)勢及其對應的復合誤差			√
額定計算系數						√
額定拐點(diǎn)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(kāi)始按鈕進(jìn)行試驗。

2.1.3 試驗結果

試驗結果頁(yè)，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(jiàn)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(shí)測負荷	單位：VA，CT二次側實(shí)測負荷	√	√	√	√	√	√	√	√
	功率因數	實(shí)測負荷的功率因數	√	√	√	√	√	√	√	√
	阻抗	單位：Ω，CT二次側實(shí)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(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流	單位：分別為V和A，根據標準定義，拐點(diǎn)電壓增加10%時(shí)，拐點(diǎn)電流增加50%。	√	√	√	√	√	√	√	√
	不飽和電感	單位：H，勵磁曲線(xiàn)線(xiàn)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(shí)間常數	單位：s,CT二次接額定負荷時(shí)的時(shí)間常數	√	√	√	√	√	√	√	√
	極限電動(dòng)勢	單位：V，根據CT銘牌和75℃電阻計算的極限電動(dòng)勢	√	√	√	√			√	√
	復合誤差	極限電動(dòng)勢或額定拐點(diǎn)電勢Ek下的復合誤差	√		√	√	√
	峰瞬誤差	極限電動(dòng)勢下的峰瞬誤差		√					√	√
	準確限值系數	實(shí)測的準確限值系數	√			√
	儀表保安系數	實(shí)測的儀表保安系數			√
	對稱(chēng)短路電流倍數Kssc	實(shí)測的對稱(chēng)短路電流倍數		√				√	√	√
	暫態(tài)面積系數	實(shí)際的暫態(tài)面積系數		√					√	√
	計算系數Kx	實(shí)測的計算系數					√
	額定拐點(diǎn)電勢Ek						√
	Ek對應的Ie	額定拐點(diǎn)電勢對應的實(shí)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(shí)測勵磁電流						√
	誤差曲線(xiàn)	5%（10%）誤差曲線(xiàn)	√	√		√	√	√	√	√
變比	變比	額定負荷下的實(shí)際電流比	√	√	√	√	√	√	√	√
	匝數比	被測試的二次繞組與一次繞組的實(shí)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(guān)系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種	√	√	√	√	√	√	√	√
	匝比誤差	實(shí)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(diǎn)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(lèi)型欄，選擇互感器類(lèi)型為PT。

2.2.1 試驗接線(xiàn)

試驗接線(xiàn)步驟如下：

一步：根據表2.4描述的PT試驗項目說(shuō)明，依照圖2.7或圖2.8進(jìn)行接線(xiàn)。

表2.4  PT試驗項目說(shuō)明

電阻	勵磁	變比	說(shuō)明	接線(xiàn)圖
√			測量PT的二次繞組電阻	圖2.7，一次側必須斷開(kāi)
√	√		測量PT的二次繞組電阻、勵磁特性	圖2.7，一次側必須斷開(kāi)，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(kāi)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(jìn)行的試驗項目，當光標停留在某個(gè)試驗項目時(shí)，屏幕顯示與該試驗項目相關(guān)的參數設置；當光標離開(kāi)試驗項目時(shí)，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線(xiàn)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(gè)選項。

（4）當前溫度：測試時(shí)繞組溫度，一般可輸入當時(shí)的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）大測試電壓：試驗時(shí)設備輸出的大工頻等效電壓。

（7）大測試電流：試驗時(shí)設備輸出的大交流電流。

第四步： 選擇右邊的開(kāi)始按鈕進(jìn)行試驗。

2.2.3 試驗結果

試驗結果頁(yè)，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(jiàn)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(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流	單位：分別為V和A，根據標準定義，拐點(diǎn)電壓增加10%時(shí)，拐點(diǎn)電流增加50%。	√	√
變比	變比	額定負荷或實(shí)際負荷下的實(shí)際電流比	√	√
	匝數比	被測試的二次繞組與一次繞組的實(shí)際匝比	√	√
	比值差	額定負荷或實(shí)際負荷下的電流誤差	√	√
	相位差	額定負荷或實(shí)際負荷下的相位差	√	√
	極性	PT一次和二次的極性關(guān)系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種	√	√







































這注定是一場(chǎng)艱苦卓絕的戰斗。從文獻入手，團隊反復打磨每個(gè)細節、研究每個(gè)堵點(diǎn)。研究工作進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期，田杰、李海英等多位成員直接住到了單位宿舍，每天干到凌晨?jì)扇c(diǎn)。困難接踵而至，項目組一關(guān)關(guān)闖了過(guò)去，圍繞關(guān)鍵性難題進(jìn)行了大量的推演、仿真和驗證，最終提出了一系列創(chuàng )新性的解決方案。

目前，團隊成功為我國80%以上的特高壓直流輸電工程提供了直流控保、換流閥、電子式高速測量等核心裝備支撐，成為我國電網(wǎng)安全可靠運行的強有力保障。

2019年，隨著(zhù)巴西美麗山二期工程順利投運，團隊的技術(shù)成果正式走出大門(mén)，成為“中國創(chuàng )造"在“一帶一路"上的靚麗名片。

 

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