變頻互感器勵(lì)磁特性測(cè)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(shù)：140

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(jí)越高，電能損耗越小，輸送能力就越強(qiáng)，但對(duì)安全保障要求也就越高。如何跨越數(shù)千千米，將西部大規(guī)模能源，尤其是清潔能源安全送到東部？2005年，國(guó)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(hù)關(guān)鍵技術(shù)"亟待突破。

“國(guó)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(tuán)隊(duì)將構(gòu)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(biāo)。



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

是在傳統(tǒng)基于調(diào)壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測(cè)試儀基礎(chǔ)上，廣泛聽(tīng)取用戶(hù)意見(jiàn)、經(jīng)過(guò)大量的市場(chǎng)調(diào)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(cè)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(wěn)定可靠、功能完備、自動(dòng)化程度高、測(cè)試效率高、在國(guó)內(nèi)處于水平，是電力行業(yè)用于互感器的專(zhuān)業(yè)測(cè)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(hù)類(lèi)、計(jì)量類(lèi)、TP類(lèi)）的勵(lì)磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負(fù)荷、比差以及角差等測(cè)試要求，又可用于各類(lèi)PT電磁單元的勵(lì)磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測(cè)試。

現(xiàn)場(chǎng)檢定電流互感器無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、升流器、負(fù)載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線，使用極為簡(jiǎn)單的測(cè)試接線和操作實(shí)現(xiàn)電流互感器的檢定，的降低了工作強(qiáng)度和提高了工作效率，方便現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定工作。

可測(cè)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(jí)電流互感器的測(cè)量，變比測(cè)量范圍為1~40000。

基于*的變頻法測(cè)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(yīng)對(duì)拐點(diǎn)高達(dá)60KV的CT測(cè)試。

自動(dòng)給出拐點(diǎn)電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準(zhǔn)確限值系數(shù)（ALF）、儀表保安系數(shù)（FS）、二次時(shí)間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。

測(cè)試滿(mǎn)足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類(lèi)互感器標(biāo)準(zhǔn)，并依照互感器類(lèi)型和級(jí)別自動(dòng)選擇何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試簡(jiǎn)單方便，一鍵完成CT直阻、勵(lì)磁、變比和極性測(cè)試，而且除了負(fù)荷測(cè)試外，CT其他各項(xiàng)測(cè)試都是采用同一種接線方式。

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、設(shè)置參數(shù)：動(dòng)態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置，根據(jù)當(dāng)前所選的試驗(yàn)項(xiàng)目自動(dòng)顯示其相關(guān)參數(shù)；動(dòng)態(tài)顯示幫助接線圖，根據(jù)當(dāng)前所選試驗(yàn)項(xiàng)目，顯示對(duì)應(yīng)的接線圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽(yáng)光下清晰可視。

采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標(biāo)操作，操作簡(jiǎn)單，快捷方便，極易掌握。

面板自帶打印機(jī)，可自動(dòng)打印生成的試驗(yàn)報(bào)告。

測(cè)試結(jié)果可用U盤(pán)導(dǎo)出，程序可用U盤(pán)升級(jí)，方便快捷。

裝置可存儲(chǔ)1000組測(cè)試數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

配有后臺(tái)分析軟件，方便測(cè)試報(bào)告的保存、轉(zhuǎn)換、分析，可以用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、判斷與評(píng)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(lì)磁特性測(cè)試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）



裝置面板結(jié)構(gòu)如右圖接線端子從左向右：

·紅黑S1、S2端子：試驗(yàn)電源輸出

·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測(cè)

·紅黑P1、P2端子：感應(yīng)電壓測(cè)量端子

·液晶顯示屏：中文顯示界面

·微型打印機(jī)：打印測(cè)試數(shù)據(jù)、曲線

·旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)：輸入數(shù)值和操作命令

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

		SHHZFA-V
測(cè)試用途		CT， PT
輸出		0~180Vrms，12Arms，36A（峰值）
電壓測(cè)量精度		±0.1%
CT變比 測(cè)量	范圍	1~40000
	精度	±0.05%
PT變比 測(cè)量	范圍	1~40000
	精度	±0.05%
相位測(cè)量	精度	±2min
	分辨率	0.5min
二次繞組電阻測(cè)量	范圍	0~300Ω
	精度	0.2%±2mΩ
交流負(fù)載測(cè)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(lì)磁特性測(cè)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(yàn)

在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類(lèi)型欄，選擇互感器類(lèi)型為CT。

2.1.1 試驗(yàn)接線

試驗(yàn)接線步驟如下：

一步：根據(jù)表2.1描述的CT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明，依照?qǐng)D2.1或圖2.2進(jìn)行接線（對(duì)于各種結(jié)構(gòu)的CT，可參考附錄D描述的實(shí)際接線方式）。

表2.1  CT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明

電阻	勵(lì)磁	變比	負(fù)荷	說(shuō)明	接線圖
√				測(cè)量CT的二次繞組電阻	圖2.1，但一次側(cè)可以不接
√	√			測(cè)量CT的二次繞組電阻、勵(lì)磁特性	圖2.1，但一次側(cè)可以不接
√		√		測(cè)量CT的二次繞組電阻，檢查CT變比和極性	圖2.1，
√	√	√		測(cè)量CT的二次繞組電阻、勵(lì)磁特性，檢查CT變比和極性	圖2.1
			√	測(cè)量CT的二次負(fù)荷	圖2.2，



二步：同一CT其他繞組開(kāi)路，CT的一次側(cè)一端要接地，設(shè)備也要接地。

三步：接通電源，準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。

2.1.2 參數(shù)設(shè)置

試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.3。



參數(shù)設(shè)置步驟如下：

用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo)，選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開(kāi)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)如下：

（1）編號(hào)：輸入本次試驗(yàn)的編號(hào)，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(cè)的額定電流，一般為1A和5A。

（3）級(jí)別：被測(cè)繞組的級(jí)別，對(duì)于CT，有P、TPY、計(jì)量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個(gè)選項(xiàng)。

（4）當(dāng)前溫度：測(cè)試時(shí)繞組溫度，一般可輸入測(cè)試時(shí)的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）大測(cè)試電流：一般可設(shè)為額定二次電流值，對(duì)于TPY級(jí)CT，一般可設(shè)為2倍的額定二次電流值。對(duì)于P級(jí)CT，假設(shè)其為5P40，額定二次電流為1A，那么大測(cè)試電流應(yīng)設(shè)5%*40*1A=2A；假設(shè)其為10P15，額定二次電流為5A，那么大測(cè)試電流應(yīng)設(shè)10%*15*5A=7.5A。

如果用戶(hù)希望看到以下結(jié)果，需要準(zhǔn)確設(shè)置基本參數(shù)（建議用戶(hù)設(shè)置）。

（1）匝比誤差、比值差和相位差

（2）準(zhǔn)確計(jì)算的極限電動(dòng)勢(shì)及其對(duì)應(yīng)的復(fù)合誤差

（3）實(shí)測(cè)的準(zhǔn)確限值系數(shù)、儀表保安系數(shù)和對(duì)稱(chēng)短路電流倍數(shù)

（4）實(shí)測(cè)的暫態(tài)面積系數(shù)、峰瞬誤差、二次時(shí)間常數(shù)對(duì)于不同級(jí)別的CT，參數(shù)的設(shè)置也不同，見(jiàn)表2.2。

表2.2  CT參數(shù)描述

參數(shù)	描述	P	TPY	計(jì)量	PR	PX	TPS	TPX	TPZ
額定一次電流	用于計(jì)算準(zhǔn)確的實(shí)際電流比	√	√	√	√	√	√	√	√
額定負(fù)荷， 功率因數(shù)	銘牌上的額定負(fù)荷，功率因數(shù)為0.8或1	√	√	√	√	√	√	√	√
		√	√	√	√	√	√	√	√
額定準(zhǔn)確限值系數(shù)	銘牌上的規(guī)定，默認(rèn)：10。用于計(jì)算極限電動(dòng)勢(shì)及其對(duì)應(yīng)的復(fù)合誤差	√
額定對(duì)稱(chēng)短路電流系數(shù)	銘牌上的規(guī)定，默認(rèn)：10。用于計(jì)算極限電動(dòng)勢(shì)及其對(duì)應(yīng)的峰瞬誤差		√				√	√	√
一次時(shí)間常數(shù)	默認(rèn)：100ms		√					√	√
二次時(shí)間常數(shù)	默認(rèn)：3000ms		√						√
工作循環(huán)	C-t1-O或C-t1-O-tfr-C-t2-O，默認(rèn)：C-t1-O循環(huán)		√					√
t1	一次電流通過(guò)時(shí)間，默認(rèn)：100ms		√					√
tal1	一次通流保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間，默認(rèn)：40ms
tfr	一次打開(kāi)和重合閘的延時(shí)，默認(rèn)：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(rèn)：100ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示		√		√			√
tal2	二次通流保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間，默認(rèn)：40ms 選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示		√					√
額定儀表保安系數(shù)	銘牌上的規(guī)定，默認(rèn)值：10。 用于計(jì)算極限電動(dòng)勢(shì)及其對(duì)應(yīng)的復(fù)合誤差			√
額定計(jì)算系數(shù)						√
額定拐點(diǎn)電勢(shì)Ek						√
Ek對(duì)應(yīng)的Ie						√
面積系數(shù)							√
額定Ual	額定等效二次極限電壓						√
Ual對(duì)應(yīng)的Ial							√

第五步： 選擇右邊的開(kāi)始按鈕進(jìn)行試驗(yàn)。

2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果頁(yè)，界面分別如圖2.4。



對(duì)于不同級(jí)別的CT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果也不同，見(jiàn)表2.3。

表2.3  CT試驗(yàn)結(jié)果描述

試驗(yàn)結(jié)果		描述	P	TPY	計(jì)量	PR	PX	TPS	TPX	TPZ
負(fù)荷	實(shí)測(cè)負(fù)荷	單位：VA，CT二次側(cè)實(shí)測(cè)負(fù)荷	√	√	√	√	√	√	√	√
	功率因數(shù)	實(shí)測(cè)負(fù)荷的功率因數(shù)	√	√	√	√	√	√	√	√
	阻抗	單位：Ω，CT二次側(cè)實(shí)測(cè)阻抗	√	√	√	√	√	√	√	√
電阻	電阻（25℃）	單位：Ω，當(dāng)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(lì)磁	拐點(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流	單位：分別為V和A，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(lì)磁曲線線性段的平均電感	√	√	√	√	√	√	√	√
	剩磁系數(shù)	剩磁通與飽和磁通的比值	√	√	√	√	√	√	√	√
	二次時(shí)間常數(shù)	單位：s,CT二次接額定負(fù)荷時(shí)的時(shí)間常數(shù)	√	√	√	√	√	√	√	√
	極限電動(dòng)勢(shì)	單位：V，根據(jù)CT銘牌和75℃電阻計(jì)算的極限電動(dòng)勢(shì)	√	√	√	√			√	√
	復(fù)合誤差	極限電動(dòng)勢(shì)或額定拐點(diǎn)電勢(shì)Ek下的復(fù)合誤差	√		√	√	√
	峰瞬誤差	極限電動(dòng)勢(shì)下的峰瞬誤差		√					√	√
	準(zhǔn)確限值系數(shù)	實(shí)測(cè)的準(zhǔn)確限值系數(shù)	√			√
	儀表保安系數(shù)	實(shí)測(cè)的儀表保安系數(shù)			√
	對(duì)稱(chēng)短路電流倍數(shù)Kssc	實(shí)測(cè)的對(duì)稱(chēng)短路電流倍數(shù)		√				√	√	√
	暫態(tài)面積系數(shù)	實(shí)際的暫態(tài)面積系數(shù)		√					√	√
	計(jì)算系數(shù)Kx	實(shí)測(cè)的計(jì)算系數(shù)					√
	額定拐點(diǎn)電勢(shì)Ek						√
	Ek對(duì)應(yīng)的Ie	額定拐點(diǎn)電勢(shì)對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)勵(lì)磁電流					√
	額定Ual	額定等效二次極限電壓						√
	Ual對(duì)應(yīng)的Ial	額定等效二次極限電壓對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)勵(lì)磁電流						√
	誤差曲線	5%（10%）誤差曲線	√	√		√	√	√	√	√
變比	變比	額定負(fù)荷下的實(shí)際電流比	√	√	√	√	√	√	√	√
	匝數(shù)比	被測(cè)試的二次繞組與一次繞組的實(shí)際匝比	√	√	√	√	√	√	√	√
	比值差	額定負(fù)荷下的電流誤差	√	√	√	√	√	√	√	√
	相位差	額定負(fù)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(cè)匝數(shù)比與額定匝比的相對(duì)誤差					√	√
	標(biāo)準(zhǔn)誤差	額定負(fù)荷、下限負(fù)荷下，國(guó)標(biāo)檢驗(yàn)電流點(diǎn)的電流誤差、相位誤差表			√

2.2 電壓互感器試驗(yàn)

在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類(lèi)型欄，選擇互感器類(lèi)型為PT。

2.2.1 試驗(yàn)接線

試驗(yàn)接線步驟如下：

一步：根據(jù)表2.4描述的PT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明，依照?qǐng)D2.7或圖2.8進(jìn)行接線。

表2.4  PT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明

電阻	勵(lì)磁	變比	說(shuō)明	接線圖
√			測(cè)量PT的二次繞組電阻	圖2.7，一次側(cè)必須斷開(kāi)
√	√		測(cè)量PT的二次繞組電阻、勵(lì)磁特性	圖2.7，一次側(cè)必須斷開(kāi)，且一次側(cè)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(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。

2.2.2 參數(shù)設(shè)置

PT的試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.5。



參數(shù)設(shè)置步驟如下：

用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo)，選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開(kāi)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)如下：

（1）編號(hào)：輸入試驗(yàn)試驗(yàn)編號(hào)。

（2）額定二次電壓：電壓互感器二次側(cè)的額定電壓。

（3）級(jí)別：被測(cè)繞組的級(jí)別，有P、計(jì)量等2個(gè)選項(xiàng)。

（4）當(dāng)前溫度：測(cè)試時(shí)繞組溫度，一般可輸入當(dāng)時(shí)的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）大測(cè)試電壓：試驗(yàn)時(shí)設(shè)備輸出的大工頻等效電壓。

（7）大測(cè)試電流：試驗(yàn)時(shí)設(shè)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(yàn)。

2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果頁(yè)，如圖2.6。



對(duì)于不同級(jí)別的PT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果也不同，見(jiàn)表2.5。




表2.5  PT試驗(yàn)結(jié)果描述

試驗(yàn)結(jié)果		描述	P	計(jì)量
電阻	電阻（25℃）	單位：Ω，當(dāng)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(lì)磁	拐點(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流	單位：分別為V和A，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的實(shí)際電流比	√	√
	匝數(shù)比	被測(cè)試的二次繞組與一次繞組的實(shí)際匝比	√	√
	比值差	額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的電流誤差	√	√
	相位差	額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)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(zhàn)斗。從文獻(xiàn)入手，團(tuán)隊(duì)反復(fù)打磨每個(gè)細(xì)節(jié)、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?jī)扇c(diǎn)。困難接踵而至，項(xiàng)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(yàn)證，最終提出了一系列創(chuàng)新性的解決方案。

目前，團(tuán)隊(duì)成功為我國(guó)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(cè)量等核心裝備支撐，成為我國(guó)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的強(qiáng)有力保障。

2019年，隨著巴西美麗山二期工程順利投運(yùn)，團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果正式走出大門(mén)，成為“中國(guó)創(chuàng)造"在“一帶一路"上的靚麗名片。

 

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