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電容式電壓互感器誤差分析方法研究 互感器如何操作

時(shí)間:2020-07-08    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

【摘要】:電容式電壓互感器(CVT)因具有耐電強(qiáng)度高,絕緣裕度大等特點(diǎn),在110kV及以上電壓等級(jí)的線(xiàn)路中被廣泛應(yīng)用于測(cè)量、保護(hù)等方面。隨著廠(chǎng)、網(wǎng)分開(kāi),關(guān)口電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而由于其CVT自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致其在不同工作狀態(tài)下誤差結(jié)果往往差別較大。文章首先建立了CVT等效模型,從其結(jié)構(gòu)原理、測(cè)量手段、外界環(huán)境等方面對(duì)其誤差進(jìn)行理論分析,得到誤差變化趨勢(shì)。其次以浙福工程中使用的CVT為例,對(duì)出廠(chǎng)誤差測(cè)試、交接誤差測(cè)試及在線(xiàn)誤差測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并驗(yàn)證了理論分析的正確性。通過(guò)對(duì)CVT誤差變化趨勢(shì)的分析及驗(yàn)證試驗(yàn),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)及在線(xiàn)誤差校準(zhǔn)試驗(yàn)提供了指導(dǎo)依據(jù),提高了CVT誤差測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。

【作者單位】中國(guó)電力科學(xué)研究院國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院】【武漢拓普聯(lián)合電力 
【關(guān)鍵詞】: 電容式電壓互感器 準(zhǔn)確度等級(jí) 誤差限值 出廠(chǎng)試驗(yàn) 交接試驗(yàn) 

 


 

HGQC-H電容式電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀【武漢拓普聯(lián)合電力

 

別稱(chēng):  電容式電壓互感器誤差分析儀    電容式電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)誤差測(cè)試儀  GIS電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀   電容式電壓互感器低校高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀                    

 

對(duì)電容式電壓互感器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CVT)進(jìn)行誤差校驗(yàn)時(shí)大多采用串聯(lián)或者并聯(lián)諧振升壓的方法,測(cè)試接線(xiàn)復(fù)雜,所需的設(shè)備種類(lèi)繁多,而且設(shè)備都很笨重,現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)非常困難。HGQC-H電容式電壓互感器低校高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀武漢拓普聯(lián)合電力(以下簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)試儀)具有在低電壓情況下測(cè)量出高電壓工作情況下的實(shí)際誤差,單臺(tái)設(shè)備即可滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)電容式電壓互感器誤差的測(cè)量??梢愿采w內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器部分  變比范圍  35kV/100V----500kV/ √3 /100V/ √3
變比的電力電容式電壓互感器的測(cè)量。儀器在設(shè)計(jì)時(shí)引入了一些新的思想,采有了一些新的技術(shù)。包括異頻電源技術(shù)、通用平臺(tái)技術(shù)、電壓仿真負(fù)荷、內(nèi)部高準(zhǔn)確度電壓互感器和自升壓電源等。使用戶(hù)在使用該儀器時(shí)感到更加方便、快捷、。

 

 

 

 

HGQC-H電容式電壓互感器低校高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀武漢拓普聯(lián)合電力根據(jù)CVT等效電路,采用異頻測(cè)量、低壓外推、仿真負(fù)荷等測(cè)量技術(shù);該儀器吸收了計(jì)算機(jī)、高精度信號(hào)傳感器、數(shù)字信號(hào)處理、高穩(wěn)定變頻電源等技術(shù),在較低的電壓下測(cè)量CVT誤差,測(cè)量誤差完全滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)程規(guī)定的精度要求。

 

主要特點(diǎn)

 

 

1、無(wú)需升壓源、標(biāo)準(zhǔn)互感器、負(fù)荷箱,即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試CVT的比差、角差,測(cè)試結(jié)果完全滿(mǎn)足國(guó)家互感器檢定規(guī)程。2、具有極性、變比、接線(xiàn)檢查功能。3. 可以對(duì)溫度和濕度進(jìn)行測(cè)量,使用戶(hù)隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境。4. 單臺(tái)測(cè)試儀即可完成對(duì)CVT誤差的測(cè)量。5. 具有測(cè)試速度快、處理信息量多和存儲(chǔ)容量大的特點(diǎn)。6. 測(cè)試儀采用了變頻技術(shù)、數(shù)字化處理,現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)。7. 測(cè)試過(guò)程zui大電壓不超過(guò)3kV,并采取各種保護(hù)措施,確保人身安全及設(shè)備安全、可靠。8. 測(cè)試過(guò)程操作簡(jiǎn)單。

 

技術(shù)參數(shù)

 

1.  環(huán)境條件:溫    度:(5~40)°C相對(duì)濕度:<80%(25°C)海撥高度:<2500m電源頻率:50±0.5Hz2.  被測(cè)電壓互感器類(lèi)型:電容式電壓互感器3. 誤差測(cè)量準(zhǔn)確度:0.05%4. 分壓比測(cè)量準(zhǔn)確度:0.5%5.  內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器部分:a、變比范圍:

35kV/100V、 35kV//100V/

66kV/100V、 66kV//100V/

110kV/100V、 110kV //100V/

220kV/100V、 220kV//100V /

500kV/100V、 500kV//100V /

b、準(zhǔn)確度等級(jí):    0.02%

6.外形尺寸(mm):460´360´210

7.重量(Kg):25.0

 

【導(dǎo)讀】用來(lái)檢定電流與的專(zhuān)用儀器是互感器校驗(yàn)儀。目前我國(guó)采用的互感器校驗(yàn)儀種類(lèi)、型號(hào)繁多,但無(wú)論是采用差值法原理,還是采用電流比較儀平衡原理,其正確使用與否,都



    用來(lái)檢定電流與的專(zhuān)用儀器是互感器校驗(yàn)儀。目前我國(guó)采用的互感器校驗(yàn)儀種類(lèi)、型號(hào)繁多,但無(wú)論是采用差值法原理,還是采用電流比較儀平衡原理,其正確使用與否,都不同程度地影響了測(cè)量的結(jié)果。因此在互感器的檢定過(guò)程中,我們必須注意以下幾方面的問(wèn)題。

    1、檢定環(huán)境的選擇

    互感器檢定的環(huán)境條件,必須滿(mǎn)足檢定規(guī)程的要求,即周?chē)鷼鉁貫槭?0~+35℃,相對(duì)濕度不大于80%。存在于工作場(chǎng)所周?chē)碾姶艌?chǎng)所引起的測(cè)量誤差,不應(yīng)大于被檢互感器允許誤差的1/20。用于檢定工作的升流器、調(diào)壓器、大電流電纜線(xiàn)等所引起的測(cè)量誤差,不應(yīng)大于被檢互感器允許誤差的1/10。為此,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),對(duì)有關(guān)測(cè)量和供電設(shè)備進(jìn)行合理布置,甚至對(duì)大電流的載流導(dǎo)線(xiàn)也要合理地布置,否則,它們對(duì)互感器的校驗(yàn)將產(chǎn)生不可忽視的測(cè)量誤差。一般講,至少應(yīng)讓升流器、大電流導(dǎo)線(xiàn)與互感器校驗(yàn)儀的距離大于3m。為減小大電流電纜所引起的測(cè)量誤差,應(yīng)盡可能選擇截面積較大的電纜線(xiàn)。

    2、正確選擇接線(xiàn)方式

    絕大多數(shù)的互感器校驗(yàn)儀都是按差值測(cè)量法設(shè)計(jì)的,因此,在將被檢互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器連接到互感器校驗(yàn)儀時(shí),必須保證接線(xiàn)的極性正確。否則,取差電路取的可能是兩個(gè)電流(電壓)的和,而不是兩電流(電壓)之差。這樣,可能將校驗(yàn)儀燒壞。某些互感器校驗(yàn)儀電路元件燒毀,其主要原因是接線(xiàn)方式錯(cuò)誤而又誤加較大的電流或升較高的電壓所致。在接線(xiàn)中還必須考慮到互感器的高低電位端,對(duì)來(lái)說(shuō),只有當(dāng)其初級(jí)電路中的L1端與次級(jí)電路中的K1端處于接近地電位時(shí),測(cè)量從L1端注入的電流與K1端輸出的電流,才是該互感器的真實(shí)誤差。對(duì)電壓互感器來(lái)說(shuō),它的X端與x端是處于低電位,而A端和a端處于高電位,檢定中將標(biāo)準(zhǔn)互感器的a端與被檢互感器的a端短接,在兩互感器的x端取次級(jí)電壓差。如電流端接反,則可能引起泄漏誤差。

    綜上所述,我們?cè)诨ジ衅鞯臋z定中,應(yīng)避免電流互感器L1、K1端與L2、K2端對(duì)調(diào);電壓互感器A端、a端與X端、x端對(duì)調(diào)。

    3、校驗(yàn)時(shí)接地問(wèn)題的處理

    采用互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行互感器檢定時(shí),必須使互感器校驗(yàn)儀的電路始終處于低電位狀態(tài),從而減小其對(duì)地的泄流,但對(duì)電流互感器而言,在用差值比較法進(jìn)行檢定時(shí),又不允許K1端接地,所以,我們?cè)诨ジ衅鞯臋z定過(guò)程中需要依具體電路的實(shí)際情況,合理選擇接地點(diǎn)。通常行之有效的接地措施為;將其面板上設(shè)置的接地端鈕可靠接地。

    4、負(fù)載匹配

    電流互感器與電壓互感器的誤差特性,對(duì)于負(fù)載阻抗(或?qū)Ъ{)是十分敏感的。在檢定過(guò)程中,由于標(biāo)準(zhǔn)互感器的負(fù)載選擇不匹配,將可能導(dǎo)致誤判。故要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)互感器及被檢互感器分別進(jìn)行負(fù)載匹配,使其在檢定電路承擔(dān)的實(shí)際負(fù)載等于該互感器的額定負(fù)載。由于檢定線(xiàn)路已形成一部分負(fù)載,所以應(yīng)對(duì)檢定線(xiàn)路進(jìn)行內(nèi)載測(cè)試。結(jié)合負(fù)載箱的參數(shù),選合適的導(dǎo)線(xiàn),準(zhǔn)確匹配后,才可以工作。每次檢定前,注意一定要將每個(gè)接線(xiàn)端鈕旋,以防松動(dòng)和斷線(xiàn)。

    5、合理選擇校驗(yàn)儀的量程開(kāi)關(guān)

    由于互感器校驗(yàn)儀的功能較多,在對(duì)互感器進(jìn)行檢定時(shí),一定要正確選擇功能開(kāi)關(guān),正確選擇合適的量程,以避免誤操作造成人為事故,減小校驗(yàn)儀產(chǎn)生的測(cè)量誤差。

    6、外觀(guān)檢查

    外觀(guān)檢查是檢定人員對(duì)被檢互感器進(jìn)行的表面直觀(guān)的檢查。雖然十分簡(jiǎn)單,但卻是必不可少的重要一環(huán)。該環(huán)節(jié)的主要目的是:發(fā)現(xiàn)表面存在的問(wèn)題并正確處理。即首先檢查銘牌標(biāo)記的完整性,以便提供正確的參數(shù),進(jìn)行檢定。其次檢查接線(xiàn)端鈕的完好狀況,以及極性標(biāo)記。對(duì)多變比互感器,還應(yīng)檢查不同變比的接線(xiàn)方式。

    7、絕緣電阻的測(cè)定

    用測(cè)量其各繞組之間和繞組對(duì)地之間的絕緣電阻值。

    8、工頻耐壓試驗(yàn)

    工頻耐壓試驗(yàn),包括工頻耐壓試驗(yàn)和感應(yīng)電壓試驗(yàn)。工頻耐壓試驗(yàn)時(shí),必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)程。

    9、極性檢查

    無(wú)論是電流互感器還是電壓互感器,如將極性接錯(cuò),很容易燒壞儀器。因此,正式檢定誤差前,都要先檢查其極性的正確性。檢查的方法可用比較法或直流法,一般校驗(yàn)儀上都有互感器極性試驗(yàn)及顯示功能。當(dāng)連接方式正確,仍發(fā)現(xiàn)極性指示器動(dòng)作,表明被檢互感器的內(nèi)部極性有問(wèn)題。這時(shí)可反接極性再試。對(duì)任何互感器的檢定,該步驟都不能省略,否則極易造成人為事故的發(fā)生。

    10、退磁

    電流互感器的鐵芯一般有兩種材料,即鐵鎳合金與硅鋼片。對(duì)不同材料,不同結(jié)構(gòu)型式的電流互感器,其退磁的方法和要求各不相同,對(duì)用鐵鎳合金作鐵芯的電流互感器,如采用次級(jí)開(kāi)路退磁,往往會(huì)發(fā)生激磁電流開(kāi)不起來(lái)的現(xiàn)象,可以采用閉路退磁。(http://www.diangon.com/版權(quán)所有)以硅鋼片作鐵芯的電流互感器,采用閉路退磁法、開(kāi)路退磁法均可。0.2級(jí)及以上的電流互感器,用閉路退磁法為宜。

    11、靈敏度的檢查

    用互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行檢定或測(cè)量時(shí),應(yīng)保證測(cè)量線(xiàn)路達(dá)到足夠的靈敏度。試驗(yàn)過(guò)程中,為保護(hù)檢流計(jì)不受過(guò)分的沖擊,應(yīng)該逐步提高其靈敏度檔進(jìn)行試驗(yàn),直到線(xiàn)路靈敏度達(dá)到檢定所需為止。

    上述的靈敏度,與常談的被檢的靈敏度有本質(zhì)區(qū)別。這里所談,并不是被檢互感器的靈敏度,而是指測(cè)量線(xiàn)路的靈敏度。

    12、誤差測(cè)定

    測(cè)量誤差時(shí),應(yīng)按被檢互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別及規(guī)程要求,選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)器及調(diào)節(jié)、測(cè)量設(shè)備,接線(xiàn)必須正確無(wú)誤。電流(電壓)的上升和下降,均需平穩(wěn)而緩慢地進(jìn)行。

    13、嚴(yán)禁電流互感器二次開(kāi)路

    對(duì)一般電流互感器而言,其二次側(cè)繞組的匝數(shù)很多,在帶額定電流工作的條件下,一旦發(fā)生二次開(kāi)路,將會(huì)在次級(jí)繞組中產(chǎn)生很高的開(kāi)路電壓,危及設(shè)備與人身的安全,故在作電流互感器的試驗(yàn)時(shí),一定不要發(fā)生二次開(kāi)路。

    14、周期檢定和輪換

    運(yùn)行中的互感器應(yīng)定期輪換,進(jìn)行試驗(yàn)室檢定,高壓互感器可用現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)作為周期檢定。其檢定和輪換周期,按《DL448-91》要求,高壓互感器至少每10年輪換或現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)一次;低壓電流互感器,至少每20年檢定或輪換一次。





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如何使用電流互感器?

  電流互感器主要作用是將電流回路的大電流按一定比例縮小到便于測(cè)量表計(jì)和繼電器適用的數(shù)值,從而使用串聯(lián)在其二次繞組回路的測(cè)量表計(jì)和繼電器可以做得小巧精密。常用的是電流互感器二次額定電流為5A,因此,二次側(cè)與其負(fù)載之間的連線(xiàn)可以用小截面的導(dǎo)線(xiàn)或控制電纜。

  電流互感器的一次繞組是直接與電力回路串聯(lián)的,因此,繞組的絕緣水平必須與電力回路的電壓等級(jí)相適應(yīng),其容量滿(mǎn)足電力回路長(zhǎng)期通過(guò)最大負(fù)載電流時(shí),不致使一次繞組的溫升力超過(guò)允許值。

  在運(yùn)行的任何情況下,電流互感器二次繞組端子是不允許開(kāi)路的,否則將產(chǎn)生危險(xiǎn)的高電壓,造成人身和設(shè)備事故。這是因?yàn)殡娏骰ジ衅鞫卫@組開(kāi)路時(shí),互感器一次繞組中的全部電流均為勵(lì)磁電流,使鐵芯中的磁通密度大大上升,從而在二次繞組中感應(yīng)出高達(dá)數(shù)千伏的感應(yīng)電勢(shì),威脅著二次繞組的絕緣,同時(shí)也威脅工作人員的人身安全。另外,由于磁通密度的大大上升,使鐵芯內(nèi)渦流及磁滯損耗大大增加,產(chǎn)生大量的熱量,使互感器的磁導(dǎo)體溫升超過(guò)許可范圍,這高溫對(duì)靠近磁導(dǎo)體的繞組絕緣尤為有害。第三,由于產(chǎn)生殘磁的關(guān)系,使磁導(dǎo)體的磁性趨于惡化。

  當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí),短路電流較正常負(fù)荷電流一般要大很多倍,這樣大的短路電流會(huì)產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力和熱效應(yīng),對(duì)電流互感器是有害的。故選擇電流互感器時(shí),除容量和絕緣水平應(yīng)滿(mǎn)足要求外,還要校驗(yàn)在短路時(shí)的機(jī)械應(yīng)力和熱效應(yīng),使其不超過(guò)電流互感器的額定允許值。

  電流互感器的一次繞組匝數(shù)很少,貫穿式電流互感器一次繞組有的只有一匝。根據(jù)不同的需要,電流互感器的二次繞組可以做成多個(gè)獨(dú)立線(xiàn)圈,分繞在單獨(dú)的鐵芯上。

  電流互感器的二次繞組回路必須有一點(diǎn)接地。這是為了防止當(dāng)一次繞組和二次繞組擊穿后在二次繞組出現(xiàn)高電壓,以致?lián)p壞二次設(shè)備和威脅人身安全。但是電流互感器二次回路不能有兩點(diǎn)接地,否則會(huì)由于地中電流引起的繼電保護(hù)誤動(dòng)作。

標(biāo)簽: 電流互感器
電流互感器 如何使用電流互感器?_電流互感器

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