5000變頻手提式伏安特性測試儀特點與參數(shù)

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試儀基礎(chǔ)上，廣泛聽取用戶意見、經(jīng)過大量的市場調(diào)研、深入進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(wěn)定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內(nèi)處于水平，是電力行業(yè)用于互感器的專業(yè)測試儀器。

1.1 主要技術(shù)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(xiàn)場檢定電流互感器無需標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、升流器、負載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線，使用極為簡單的測試接線和操作實現(xiàn)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(xiàn)場開展互感器現(xiàn)場檢定工作。

可精確測量變比差與角差，比差zui大允許誤差±0.05%，角差zui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zui大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應(yīng)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(zhǔn)確限值系數(shù)（ALF）、儀表保安系數(shù)（FS）、二次時間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。

測試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標(biāo)準(zhǔn)，并依照互感器類型和級別自動選擇何種標(biāo)準(zhǔn)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(tài)圖形界面，無需參考說明書即可完成接線、設(shè)置參數(shù)：動態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置，根據(jù)當(dāng)前所選的試驗項目自動顯示其相關(guān)參數(shù)；動態(tài)顯示幫助接線圖，根據(jù)當(dāng)前所選試驗項目，顯示對應(yīng)的接線圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽光下清晰可視。

采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標(biāo)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(jié)果可用U盤導(dǎo)出，程序可用U盤升級，方便快捷。

裝置可存儲1000組測試數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

配有后臺分析軟件，方便測試報告的保存、轉(zhuǎn)換、分析，可以用于試驗數(shù)據(jù)的對比、判斷與評估。

易于攜帶，裝置重量<9Kg。

1.2 LYFA-5000變頻手提式伏安特性測試儀裝置面板說明

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：試驗電源輸出

·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測

·紅黑P1、P2端子：感應(yīng)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(shù)據(jù)、曲線

·旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)：輸入數(shù)值和操作命令

1.3 LYFA-5000主要技術(shù)參數(shù)

LYFA-5000

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

第二章 LYFA-5000用戶接口和操作方法

2.1 電流互感器試驗

在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)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：

*步：根據(jù)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(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)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，

第二步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側(cè)一端要接地，設(shè)備也要接地。

第三步：接通電源，準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。

2.1.2 LYFA-5000參數(shù)設(shè)置

試驗參數(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)，選擇要進行的試驗項目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)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(cè)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(dāng)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）zui大測試電流：一般可設(shè)為額定二次電流值，對于TPY級CT，一般可設(shè)為2倍的額定二次電流值。對于P級CT，假設(shè)其為5P40，額定二次電流為1A，那么zui大測試電流應(yīng)設(shè)5%*40*1A=2A；假設(shè)其為10P15，額定二次電流為5A，那么zui大測試電流應(yīng)設(shè)10%*15*5A=7.5A。

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

（1）匝比誤差、比值差和相位差

（2）準(zhǔn)確計算的極限電動勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差

（3）實測的準(zhǔn)確限值系數(shù)、儀表保安系數(shù)和對稱短路電流倍數(shù)

（4）實測的暫態(tài)面積系數(shù)、峰瞬誤差、二次時間常數(shù)

對于不同級別的CT，參數(shù)的設(shè)置也不同，見表2.2。

表2.2  CT參數(shù)描述

參數(shù)

描述

P

TPY

計量

PR

PX

TPS

TPX

TPZ

額定一次電流

用于計算準(zhǔn)確的實際電流比

√

√

√

√

√

√

√

√

額定負荷，

功率因數(shù)

銘牌上的額定負荷，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：10。用于計算極限電動勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差

√

額定對稱短路電流系數(shù)

銘牌上的規(guī)定，默認：10。用于計算極限電動勢及其對應(yīng)的峰瞬誤差

√

√

√

√

一次時間常數(shù)

默認：100ms

√

√

√

二次時間常數(shù)

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

*次電流通過時間，默認：100ms

√

√

tal1

一次通流保持準(zhǔn)確限值的時間，默認：40ms

tfr

*次打開和重合閘的延時，默認：500ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示

√

√

t2

第二次電流通過時間，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(zhǔn)確限值的時間，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(shù)

銘牌上的規(guī)定，默認值：10。

用于計算極限電動勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差

√

額定計算系數(shù)

√

額定拐點電勢Ek

√

Ek對應(yīng)的Ie

√

面積系數(shù)

√

額定Ual

額定等效二次極限電壓

√

Ual對應(yīng)的Ial

√

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.1.3 試驗結(jié)果

試驗結(jié)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(jié)果也不同，見表2.3。

表2.3  CT試驗結(jié)果描述

試驗結(jié)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(cè)實測負荷

√

√

√

√

√

√

√

√

功率因數(shù)

實測負荷的功率因數(shù)

√

√

√

√

√

√

√

√

阻抗

單位：Ω，CT二次側(cè)實測阻抗

√

√

√

√

√

√

√

√

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

√

√

√

√

√

√

√

√

勵磁

拐點電壓和拐點電流

單位：分別為V和A，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)

剩磁通與飽和磁通的比值

√

√

√

√

√

√

√

√

二次時間常數(shù)

單位：s,CT二次接額定負荷時的時間常數(shù)

√

√

√

√

√

√

√

√

極限電動勢

單位：V，根據(jù)CT銘牌和75℃電阻計算的極限電動勢

√

√

√

√

√

√

復(fù)合誤差

極限電動勢 或額定拐點電勢Ek下的復(fù)合誤差

√

√

√

√

峰瞬誤差

極限電動勢 下的峰瞬誤差

√

√

√

準(zhǔn)確限值系數(shù)

實測的準(zhǔn)確限值系數(shù)

√

√

儀表保安系數(shù)

實測的儀表保安系數(shù)

√

對稱短路電流倍數(shù)Kssc

實測的對稱短路電流倍數(shù)

√

√

√

√

暫態(tài)面積系數(shù)

實際的暫態(tài)面積系數(shù)

√

√

√

計算系數(shù)Kx

實測的計算系數(shù)

√

額定拐點電勢Ek

√

Ek對應(yīng)的Ie

額定拐點電勢對應(yīng)的實測勵磁電流

√

額定Ual

額定等效二次極限電壓

√

Ual對應(yīng)的Ial

額定等效二次極限電壓對應(yīng)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(shù)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(guān)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(shù)比與額定匝比的相對誤差

√

√

標(biāo)準(zhǔn)誤差

額定負荷、下限負荷下，國標(biāo)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(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)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：

*步：根據(jù)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(cè)必須斷開

√

√

測量PT的二次繞組電阻、勵磁特性

圖2.7，一次側(cè)必須斷開，且一次側(cè)高壓尾必須接地

√

檢查PT變比和極性

圖2.8

第二步：同一PT其他繞組開路。

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)，選擇要進行的試驗項目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)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(cè)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(dāng)前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入當(dāng)時的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）zui大測試電壓：試驗時設(shè)備輸出的zui大工頻等效電壓。

（7）zui大測試電流：試驗時設(shè)備輸出的zui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(jié)果

試驗結(jié)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(jié)果也不同，見表2.5。

表2.5  PT試驗結(jié)果描述

試驗結(jié)果

描述

P

計量

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

√

√

勵磁

拐點電壓和拐點電流

單位：分別為V和A，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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?qū)嶋H負荷下的實際電流比

√

√

匝數(shù)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?qū)嶋H負荷下的電流誤差

√

√

相位差

額定負荷或?qū)嶋H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

√

√

2.3自檢頁

自測界面如圖2.8。在萬用表幫助下，自測功能可用于檢查設(shè)備是否損壞，測量電路是否正常。

2.3.1 參數(shù)設(shè)置

自測測試所需的參數(shù)如下表：

表2.6  自檢測試參數(shù)

參數(shù)

描述

測試電流

需要裝置輸出的電流，有效值范圍：1mA~5A

測試電壓

需要裝置輸出的電壓，有效值范圍：1V~100V

測試頻率

需要裝置輸出電壓或電流的頻率，范圍：0~50Hz

測試電流或測試電壓設(shè)置后，設(shè)置測試頻率，裝置將輸出對應(yīng)頻率的電壓或電流，并顯示檢測到的實際電壓或電流。在選擇電壓后，如果負載太小，導(dǎo)致實際電流有效值大于5A，則顯示過載信息。在選擇電流后，如果負載太大，導(dǎo)致實際測試電壓有效值大于100V，則也會顯示過載信息。

2.3.2 接線方法

·選擇電壓測試時，將S1短接另一個S1，S2短接另一個S2。用萬用表電壓檔測量S1和S2之間的電壓，若與實際電壓相符，說明設(shè)備能夠輸出電壓且電壓測量環(huán)節(jié)正常。

·電流測試時，將電源輸出的S1、S2端子短接。電壓回測的S1、S2不接。可在輸出的S1和S2之間串入萬用表電流檔，若萬用表測量的電流與實際電流相符，說明設(shè)備能夠正常輸出電流且電流測量環(huán)節(jié)正常。

2.4功能按鈕

2.4.1 參數(shù)頁功能按鈕

 (1)．系統(tǒng)工具

系統(tǒng)工具界面，如圖2.11。在該界面中可以進行時間校對、系統(tǒng)升級等操作。其中：調(diào)試用于出廠調(diào)試，升級用于軟件界面的升級。

(2)．幫助

（3）打印

用戶可以打印當(dāng)前測試結(jié)果，此報告可做為現(xiàn)場試驗的原始記錄。

2.4.2 結(jié)果頁功能按鈕

(1)、勵磁曲線

在圖2.4或圖2.6的測量結(jié)果頁面，選擇勵磁結(jié)果，將出現(xiàn)勵磁曲線界面，如圖2.13：

(2)、勵磁數(shù)據(jù)

在圖2.13的勵磁曲線頁面，選擇勵磁數(shù)據(jù)將顯示勵磁數(shù)據(jù)界面，如圖2.14：

在上圖中可以顯示三種形式的勵磁數(shù)據(jù)：

實測：儀器升壓過程中實際捕捉的電壓、電流序列；

取整：對實測的勵磁數(shù)據(jù)按電流取整后的結(jié)果顯示，10mA以下按1mA遞增、10mA~100mA以上按5mA遞增、100mA以上按0.1A遞增，取整的結(jié)果便于數(shù)據(jù)記錄、比對；

：可以顯示任意電流點的勵磁數(shù)據(jù)；

(3)、5%、10%誤差曲線

只有保護級的互感器（包括暫態(tài)保護級）才有5%、10%的誤差曲線與誤差數(shù)據(jù)；在CT設(shè)置中選定為P/PR/PX/TPx的互感器，在試驗結(jié)果圖2.4界面中，選擇誤差結(jié)果將顯示5%誤差曲線，如圖2.15：

在圖2.15中，還可以選擇顯示10%的誤差曲線。保護互感器的10%誤差曲線是10%誤差數(shù)據(jù)的圖形化顯示，其含義是相同的，其含義為互感器復(fù)合誤差不大于10%時，其二次負荷與過流倍數(shù)的關(guān)系曲線。5%的誤差曲線是互感器復(fù)合誤差不大于5%時，其二次負荷與過流倍數(shù)的關(guān)系曲線。

(4)、5%、10%誤差數(shù)據(jù)

在圖2.15中，選擇誤差數(shù)據(jù)將顯示5%、10%的誤差數(shù)據(jù)，如圖2.16所示：

(5)、比差、角差表

只有測量級的互感器才有比差、角差結(jié)果表；在CT設(shè)置中選繞組級別為“計量”的互感器，且測試項目選擇了“誤差”項目的才會有比差、角差表。在圖2.4 CT測試結(jié)果界面中，選擇誤差結(jié)果，將出現(xiàn)比差、角差表，如圖2.17：

上圖中顯示了互感器分別在額定負荷與下限負荷下的比差、角差表，額定負荷是在CT設(shè)置頁面中，下限負荷規(guī)定為25%的額定負荷。

附  錄

A. 低頻法測試原理

IEC60044-6標(biāo)準(zhǔn)（對應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)GB16847-1977）聲稱，CT的測試可以在比額定頻率低的情況下進行，避免繞組和二次端子承受不能容許的電壓。

CT伏安特性測量的原理電路如下圖：CT一次側(cè)開路，從二次側(cè)施加電壓，測量所加電壓V與輸入電流I的關(guān)系曲線。此曲線近似CT的勵磁電勢E與勵磁電流I的關(guān)系曲線。

設(shè)CT勵磁繞組在某一勵磁電流I時的激磁電感為L，激磁阻抗為Z，則：V = I·Z

電感L與阻抗Z之間具有下述關(guān)系：Z = ω·L = 2 π f L則：V= I·2 π f L

由公式中可見在某一激磁電感L時所加電壓V與頻率f成正比關(guān)系。

假設(shè)當(dāng)f = 50Hz時，為達到勵磁電流Ix，所需施加的電壓Vx為2000V

Vx = Ix·2 π f L = 2000V，

若施加不同頻率：

f = 50Hz，Vx ＝ 2000V

f = 5Hz， Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz，Vx ≌ 20V

由此可見需要使CT進入相同飽和程度，施加較低頻率信號所需電壓可以大幅度降低這就是變頻法的基本原理。

在此必須嚴格注意，所需電壓并非與頻率呈線性比例關(guān)系，并非隨著頻率等比例降低，需要嚴格按照互感器的精確數(shù)學(xué)模型進行完整的理論計算。

B. 10％誤差曲線計算和應(yīng)用方法

電流互感器的誤差主要是由于勵磁電流 的存在，它使二次電流 與換算到二次側(cè)后的一次電流 不但在數(shù)值上不相等，而且相位也不相同，這就造成了電流互感器的誤差。