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電力技術

GIS式電流互感器分析實驗儀（源頭大廠）

時間：2023-03-08

中試控股技術研究院魯工為您講解： GIS式電流互感器分析實驗儀（源頭大廠）
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。

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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%）

電流互感器交流耐壓試驗通常采用外施工頻電壓的方法a試驗的部位如下：
(1)一次繞組對二次繞組、鐵芯及地。
(2)二次繞組之間．試驗時，被測繞組接高壓，其余繞組短路接地，試驗電壓為2kV.
(3)末屏對地：試驗電壓也為2kV.
(1)加強運行維護。運行中一定要按使用說明書及叫注汕，發現滲漏或介質損牦因素變化時，要及時采取措施，避免產品內部受潮或水分蔓延。
(2)由于試驗條件的差異，測量結果會有定的分散性當介質損耗因數變化較大，但未超標的產品，可視其局部放電、色譜分析結果等性能符合要求與否?決定可青投入運行。但要注意監視介質損耗因數值增長的速度，如增長很快，達到警戒值時．應及時退出
運行檢查修復。
(3)對于介質損耗因數超標的產品，可視其值大小決定重新處理方法和時問的長短。因為浸油后的絕緣紙排水速度僅為不浸油時的1/20-1/30．若重新進灌處理．方法不當可能導致介質損耗因數上升。建議用低溫(50-60℃)、高真空(殘壓在i5Pa以下)，長時間(7-15d)的方法進行處理。如果處理效果不理想，只好返工重新包扎絕緣，直至產品合格。
運行中的電流互感器二次開路為什么會產生高電壓？
若二次側開路，使鐵心中的磁通劇增，引起鐵心重飽和，磁通波形畸變為平頂波。由于二次繞組的匝數多，感應電勢與磁通變化率成正比。因此，當磁通過零時，次繞組產生較高的尖頂波電勢e2，其峰值可達數千伏乃至萬伏，對工作人員和二次回路中的設備都有很大的危險。同時，由于鐵心磁感應強度和鐵損耗劇增，將使鐵心過熱而損壞絕緣。
電流互感器二次側為什么不能開路？
當運行中的電流互感器二次側開路后，一次側電流仍然不變，二次側電流等于零，則二次側電流產生的去磁磁通也消失了。這時，一次電流全部變成勵磁電流，使互感器鐵心飽和，磁通也增多；將產生以下后果：
(1)由于磁通增多，其二次側將產生數千伏高壓。
(2)由于鐵心磁通飽和，使鐵心損耗增加，產生過熱，會損壞絕緣。
(3)將在鐵心中產生剩磁，使互感器比差和角差增大，失去準確性，所以電流互感器二次側是不允許開路的。
選擇電流互感器有哪些要求？
選擇電流互感器其要求如下：
(1)電流互感器的額定電壓應與運行電壓相同。
(2)根據預計負荷電流，選擇電流互感器的變比，一般應在實際還行電流的20%-100%范圍內變化。
(3)二次側雙繞組的電流互感器，其準確度高的二次繞組供計量用，另一組則供繼電保護用。
(4)根據運行方式、繼電保護方式和使用環境、地點等條件，選擇相應的電流互感器型號和臺數。
(5)應滿足動穩定和熱穩定的要求。
怎樣用交流法檢查電流互感器的極性？
交流法（串聯法），即電流互感器一次繞組的尾端L2與二次繞組首端Kl連在一起，即串聯接線，并且在匝數多的繞組上通以1 -5V的交流電壓，用10V以下的小量程電壓表或萬能表，測量繞組輸入的電壓和串聯后兩繞組的電壓，當L1和K2之間的電壓大于L1和L2之間的電壓，說明繞組極性標志正確。
在試驗電流互感器極性時，應使施加的電壓盡量小，只要電壓表能清楚讀出數即可。防止電壓太高、電流太大，燒壞繞組。對于線繞式電流互感器，測量極性采用這種方法最為方便。對于兩繞組匝數相差太大的電流互感器不容易判斷清楚極性，一般不采用此方法測量極性。
互感器綜合測試儀采用低耗材料和特殊繞法的升壓器，微處理器進行數據采集，分析和存儲，內置微型打印機可打印測試數據和曲線，測CT變比時，可自動計算出變比值。
一、互感器綜合測試儀注意事項
⒈電流互感器二次線圈不應有接地點。
⒉調壓器開關及輸出開關在斷開位置方向可接線和拆線。
⒊試驗前本裝置應可靠接地。
⒋做完試驗后應及時回零，嚴禁在高電壓，大電流下長時間停留。
二、互感器綜合測試儀的技術參數：
1、輸入電壓：交流或380V、自動識別輸入電壓。
2、工作環境溫度：0-40℃。
3、輸入電壓：輸入交流220V時，輸出0-500V。
輸入交流380V時，輸出0-1000V。
電流：大瞬時電流，測變比時為600A。
輸入交流220V時，輸出0-400A。
輸入交流380V時，輸出0-600A。
伏安特性測試時為1。
4、數字電壓表測量范圍：0-999.9V；分辨率：0.1V。
作電流顯示時：0-999A；分辨率：0.1mA。
5、數字電流表測量范圍：0-999A；分辨率：0.01A。
6、誤差：1≤1%，U≤1%。
7、測CT變比時，可自動計算變比值，并打印數據和計算結果。
8、測伏安特性時，存儲并打印20組電流電壓值和伏安特性曲線。

ZSCTP-220P變頻互感器綜合特性測試儀（精度0.05%）

互感器綜合測試儀僅需進行簡單的數字設定，設定測試電壓、電流裝置將自動從零逐步升壓。測試全過程自動記錄數據，并自動地將伏安特性曲線描繪并顯示出來，省去手動調壓、人工記錄、整理、描曲線等煩瑣勞動。操作簡單方便，提高工作效率，是一種性價比較高的高科技產品。為了能更好地使用互感器綜合測試儀，下面我們來說說互感器綜合測試儀的安全使用規程。
互感器綜合測試儀在使用過程中應按以下規程進行：
1）必須在互感器綜合測試儀各項指標正常的情況下才能使用儀器，如出現異常應立即通知廠家進行維修
2）在特殊地點應用時應遵循相關國家標準的安全技術要求
3）應始終注意高電壓，高電流對設備直接造成損壞
4）遵循用戶手冊進行各項試驗
5）禁止打開互感器綜合測試儀，如果互感器綜合測試儀被打開則對互感器綜合測試儀的質保將失效
6）禁止對互感器綜合測試儀進行任何修改，擴展和改進
7）請使用互感器綜合測試儀的原配附件
8）在試驗未完成之前，嚴禁切斷試驗連線
9）在非實驗室環境使用互感器綜合測試儀時，應使用6mm2以上的連接線將互感器綜合測試儀可靠接地
10）測試時保證互感器綜合測試儀高壓測一個端子接大地
11）在使用互感器綜合測試儀前請檢查互感器綜合測試儀是否有明顯的外觀損壞
12）不要在多雨或十分潮濕的環境下使用互感器綜合測試儀
13）確保連接到互感器綜合測試儀的所有端子不帶有任何電位，所有的電位由互感器綜合測試儀輸出
14）在進行變比測試時，請確保電壓是施加在CT的二次繞組上，否則有可能造成互感器綜合測試儀的損壞
以上就是互感器綜合測試儀的使用安全規程，希望能幫助大家更好地使用互感器綜合測試儀。
互感器測試儀是在傳統基于調壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性測試儀基礎上，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、先進的制造工藝，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、在國內處于先進水平，是電力行業用于互感器的專業測試儀器。

帶有大容量存儲器，可存儲2000組測試數據，數據掉電永不丟失;具有完善的數據查詢、瀏覽、打印、清空等功能。拐點自動計算功能，試驗數據篩選打印功能。背光軟件調整功能;自帶日期/時間功能。帶有RS232通信接口，可以聯接筆記本電腦進行操作。也可以通過接口將數據上傳至電腦保存、顯示編輯、打印。帶有U盤接口，可通過接口將數據上傳至電腦保存、顯示編輯、打印。單機一體化，重量輕，僅重26Kg，方便攜帶，便于流動試驗。

本儀器在接好線設定好測試值后。可獨立完成CT伏安特性試驗多種誤差曲線，CT變比角差比差極性試驗，PT伏安特性試驗，PT變比極性實驗。
1、儀器操作安全方便全微機化裝置，內置進口高性能CPU，可靠性高。只需按界面提示設定測試值后完全不需人工接觸被測試設備而全自動進行測試。使測試人員遠離高壓電路，確保測試人員安全。
2、輸出容量大伏安特性試驗最大輸出電壓高達2000V 最大輸出電流為5A 最大輸出功率2000VA。
3、大屏幕漢字圖形界面測試時直接顯示伏安特性曲線圖，清晰，美觀，方便。自帶打印機，可隨時打印曲線和測試結果。
4、旋轉鼠標操作操作方便簡單，使用壽命長。
5、內置存儲器數據保存后掉電不丟失。

互感器特性綜合測試儀測試過程中需注意事項
1、使用互感器特性綜合測試儀時，注意的是直流高壓輸出是負電壓，而地為正極。
2、互感器特性綜合測試儀在測試時，應緩慢增加電壓，充電電流小于所設定的漏電電流值，直到規定測試電壓，進行測試。因為測試電容時，在電容器兩端加上電壓時有一充電過程，此時在測試電路中有一充電電流，當該電流大于所設定的漏電電流值時，耐壓測試儀就會報警，使測試中斷，無法進行。
3、不能采用固定電壓，復位—啟動方式進行測試.在交流回路中相當于直流回路中的電阻，因此，安規測試儀在交流回路中就產生一個電流，當該電流大于所設定的漏電流值時，耐壓測試儀就會報警，使得測試中斷，無法進行。
4、在測試前，應先計算好電容器的容抗，再算出在測試電壓下的回路電流值，然后調節耐壓測試儀漏電流預置值，使其略大于回路電流值，再進行測試。
5、測試電纜等分布電容大的元件（設備）要等同于電容器測試。
6、做好各項安全接地，以及安全防護措施。
互感器特性綜合測試儀主要測試設備的溫度，比如絕緣材料在正常情況下工作溫度，這個溫度在最高的設備允許工作溫度下，要小于絕緣材料的最大允許溫度。
如在25℃環境下測試絕緣材料溫度是100℃，而絕緣材料只能在130℃以下安全運行，這是定義設備允許的最高工作溫度很關鍵，如果設備是50℃的環境溫度，那么絕緣材料換算到50℃的環境溫度測試溫度應該是125℃，滿足小于130℃要求，測試通過。如果設備時60℃環境溫度，那么換算到60℃的環境溫度測試溫度應該是135℃，大于130℃要求，測試不通過。

使用原則
1:電流互感器的接線應遵守串聯原則：即一次繞阻應與被測電路串聯，而二次繞阻則與所有儀表負載電流互感器串聯
2:按被測電流大小，選擇合適的變化，否則誤差將增大。同時，二次側一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時，一次側高壓竄入二次低壓側，造成人身和設備事故
3:二次側絕對不允許開路，因一旦開路，一次側電流I1全部成為磁化電流，引起φm和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發熱嚴重乃至燒毀線圈；同時，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電流互感器在正常工作時，二次側近似于短路，若突然使其開路，則勵磁電動勢由數值很小的值驟變為很大的值，鐵芯中的磁通呈現嚴重飽和的平頂波，因此二次側繞組將在磁通過零時感應出很高的尖頂波，其值可達到數千甚至上萬伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。另外，二次側開路使二次側電壓達幾百伏，一旦觸及將造成觸電事故。因此，電流互感器二次側都備有短路開關，防止二次側開路。在使用過程中，二次側一旦開路應馬上撤掉電路負載，然后，再停電處理。一切處理好后方可再用。
4:為了滿足測量儀表、繼電保護、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發電機、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設2～8個二次繞阻的電流互感器。
5:對于保護用電流互感器的裝設地點應按盡量消除主保護裝置的不保護區來設置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應設在斷路器兩側，使斷路器處于交叉保護范圍之中
6:為了防止支柱式電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側
7:為了減輕發電機內部故障時的損傷，用于自動調節勵磁裝置的電流互感器應布置在發電機定子繞組的出線側。為了便于分析和在發電機并入系統前發現內部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發電機中性點側。

額定變比和誤差：電流互感器的額定變比KN指電流互感器的額定電流比。即：KN=I1N/I2N
電流互感器原邊電流在一定范圍內變動時，一般規定為10～120%I1N，副邊電流應按比例變化，而且原、副邊電壓（或電流）應該同相位。但由于互感器存在內阻抗、勵磁電流和損耗等因素而使比值及相位出現誤差，分別稱為比差和角差。
比差為經折算后的二次電流與一次電流量值大小之差對后者之比，即fI 為電流互感器的比差。當KNI2>I1時，比差為正，反之為負。
對于沒有采取補償措施的電流互感器，比差為負值，角差為正值，比差的絕對值和角差均隨電流增大而減小。
采用補償的辦法可以減小互感器的誤差。一般通過在互感器上加繞附加繞組或增添附加鐵心，以及接入相應的電阻、電感、電容元件來補償。常用的補償法有匝數補償、分數匝補償、小鐵心補償、并聯電容補償等。
我們都知道電壓互感器不能短路運行，而電流互感器不能開路運行，電壓互感器一旦短路或者電流互感器一旦開路運行都將損壞互感器或者產生危險。

電流互感器燒毀的原因以及解決對策
電流互感器燒毀原因主要有如下四個方面：1電流互感器二次開路，產生高壓，使電流互感器燒壞；2電流互感器使用年限過長絕緣老化，局部發生擊穿或放電，產生過電壓，使電流互感器發生燒壞；3電流互感器一次連接鋁拍接觸面氧化過重，接觸電阻過大，發熱使電流互感器燒壞；4用戶超負荷運行時間長，使電流互感器發熱燒壞，
此外，由于專用變壓器用戶的斷路器再出現相間短路及過負荷時，斷路器不能正常跳閘，也會導致電流互感器被燒毀現象。
針對上述問題，防止電流互感器被燒毀，一般采取以下對策：1裝設看門狗斷路器，避免分支故障波及整條饋線停電，尤其是能保證用電側單相接地時分置斷路器能可靠跳閘；2將計量用電流互感器接至斷路器后面。以確保計量電流互感器發生故障時，斷路器和避雷器正確動作切除故障；3加強用戶高壓計量電流互感器及避雷器高壓絕緣試驗，及早發現計量電流互感器絕緣老化程度，及時更換，避免出現計量電流互感器燒壞造成停電；4定期清掃用戶設備，減少污閃，避免絕緣降低。

電流互感器二次側開路為什么會產生高電壓？
電流互感器是一種儀用變壓器。從結構上看，它與變壓器一樣，有一、二次繞組，有專門的磁通路：從原理上講，它完全依據電磁鐵轉換原理，一、二次電勢遵循與匝數成正比的數量關系。
一般地說電流互感器是將處于高電位的大電流變成低電位的小電流。也即是說：二次繞組的匝數比一次要多幾倍，甚至幾千倍（視電流變化而定）。如果二次開路，一次側仍然被強制通過系統電流，二次側就會感應出幾倍甚至幾千倍于一次繞組兩端的電壓，這個電壓可能高達幾千伏以上，進而對工作人員和設備的絕緣造成傷害。
電壓互感器在在運行時，一次繞組并聯接在線路上，二次繞組并聯接儀表或者繼電器，因此在測量高壓時，盡管一次電壓很高，但經過變換后，二次電壓是低壓，直接測量可以保證操作人和儀表的安全。

電壓互感器與變壓器的異同
相同點：都用于變換線路上的電壓
不同點：變壓器變換電壓目的在于輸送電能，容量很大，一般以KV或MV為單位;電壓互感器變換電壓目的在于測量儀表，為繼電保護裝置供電，容量很小，一般以V為單位。

電壓互感器存在的價值
電壓互感器存在的價值在于完成其變換電壓的作用，實現其用作測量儀表的功能。那么問題來了，沒有電壓互感器就不能測量電壓了嗎?雖然有些低壓可以直接進行測量，但是對于高壓而言，為了安全起見，我們不允許直接測量，因此就需要電壓互感器首先將按比例其變換成低壓，再對其進行測量。
電壓互感器應用的是電磁感應原理。一旦在一次繞組上產生電壓U1，在鐵芯中便產生一個磁通量，根據電磁感應定律，則在二次繞組中產生二次電壓U2，其中U1與U2的比值取決于一次繞組和二次繞組的匝數比，因此可根據需要組成按不同比例變換電壓的電壓互感器。