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變頻互感器測試儀

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變頻互感器測試儀
 

1.設計用途

用于對保護類、測量類或TPY類互感器進行自動測試,適用于實驗室也適用于現場檢測。

2.1.參考標準

GB 1207-2006、GB 1208-2006、GB16847-1997(IEC 60044-1、IEC 60044-6)

3.1.主要特征

• 支持檢測CT和PT(保護類、測量類、TP 類)穩態和瞬時等參數.

• 滿足 GB1207、GB1208、GB16847(IEC60044-1、IEC60044-6)等規程要求.

• 采用先進的電源技術,勵磁電壓高達30KV.

• 無需外接其它輔助設備,單機即可完成所有檢測項目.

• 變頻互感器綜合特性測試儀

• 自帶微型快速打印機、可直接現場打印測試結果.

• 采用智能控制器,操作簡單.

• 大屏幕液晶,圖形化顯示接口.

• 按規程自動給出(勵磁)拐點值.

• 自動給出5%和10%誤差曲線.

• 可保存3000組測試資料,掉電后不丟失.

• 支持U盤轉存資料,可以通過標準的PC進行讀取,并生成WORD報告.

• 小巧輕便<10Kg,非常利于現場測試.

4.1.LYFA5000變頻互感器測試儀主要測試功能:

CT(保護類、測量類、TP 類) PT
• 伏安特性曲線(勵磁特性) • 伏安特性曲線(勵磁特性)
• 自動給出拐點值 • 變比測量
• 自動給出5%和10%的誤差曲線 • 極性判斷
• 變比測量 • 二次繞組電阻測量
• 比差測量 • 二次實際負荷測量
• 相位測量(角差) • 鐵心退磁
• 極性判斷 • 比差測量
• 二次繞組電阻測量 • 相位測量(角差)
• 二次實際負荷測量  
• 鐵心退磁  
• 剩磁系數(Kr)  
• 二次時間常數(Ts)  
• 勵磁電感(LU)  
• 暫態面積系數(Ktd)  
•峰瞬誤差(Er)  

5. 1.LYFA5000變頻互感器測試儀主要技術參數:

項    目

參    數

工作電源

AC220V±10% 、50Hz

設備輸出

0~220Vrms, 5Arms(20A峰值)

勵磁測量精度

≤0.5%(0.2%*讀數 0.3%*量程)

二次繞組

電阻測量

范圍

0.1~300Ω

精度

≤0.5%(0.2%*讀數 0.3%*量程)

二次實際

負荷測量

范圍

5VA~1000VA

精度

≤0.5%(0.2%*讀數 0.3%*量程)±0.1VA

相位測量

(角差)

精度

±4min

分辨率

0.01min

CT

變比測量

范圍 1-10000
精度 ≤0.05%

PT

變比測量

范圍

1-10000

精度

≤0.5%

工作環境

溫度:-10℃ ~ 40℃,濕度:≤90%,海拔高度:≤2000m

尺寸、重量

尺寸:410mm × 250mm × 300mm , 重量:≤10Kg

 

5.1.工作條件要求
輸入電壓 220Vac±10%、額定頻率 50/60Hz、允許范圍 45~65Hz;

輸入電源的質量有時可能會影響測試儀的檢測結果;
3、 測試儀應該由帶有保護接地的電源插座供電。如果保護地的連接有問題,或者電源沒有對地的隔離連接,仍然可以使用測試儀,但是我們不保證安全;
4、 參數對應的環境溫度是23℃±5℃;
5、 保證值在出廠校驗后一年內有效。

6. LYFA5000產品硬件結構

6.1.面板結構: (圖1)

6.2.面板注釋:

1 —— 打印機

2 —— USB

3 —— 顯示

4 —— 控制器
5 —— 測CT時,一次側電壓測量端,接CT一次側;
測PT時,二次側電壓測量端,接PT二次側。
6 —— 測CT時,一次側電壓測量端接,CT二次側;
測PT時,一次側電壓測量端,接PT一次側;
測PT勵磁/直阻時,S1與K1、S2與K2短接后,接被測PT二次側;
測CT/PT二次負荷(負載)試驗,S1與K1、S2與K2短接后,接被測負載。

7 —— 測PT勵磁/直阻時,K1與S1、K2與S2短接后,接被測PT二次側;

測CT/PT二次負荷(負載)試驗,K1與S1、K2與S2短接后,接被測負載。
8 —— 工作指示燈(電源燈,工作燈,待機燈)

9 —— 主機開關、主機保險、主機電源插座(220V AC)。

10 —— 接地

11 —— CT勵磁、直阻、變比、極性、角差、比差試驗接線簡圖

12 —— PT變比、極性、角差、比差試驗接線簡圖

13 —— PT勵磁、直阻試驗接線簡圖

14 —— CT/PT二次負荷試驗接線簡圖

7.LYFA5000操作說明

7.1 控制器的使用

按下旋轉控制器,順時針、逆時針旋轉改變變量參數。

7.2 如何控制輸出

按運行和停止鍵,可控制測試儀的輸出和停止輸出。運行工程中,“檢測”指示燈亮。

7.3 日期/時鐘的設置

進入任意參數設置界面后,旋轉控制器至日期/時鐘設置處,按下控制器進入設置項,旋轉控制器可設置日期和時鐘。

7.4 報告的保存

每項測試項目結束后,相應界面提示“保存”,選擇“保存”后,即可將測試結果保存至測試儀自身存儲器中,在試驗結束后,可通過USB 口插入U 盤,選擇轉存項,按下旋轉控制器轉存試驗結果,試驗結果以“.TXT”文件格式保存至測試儀內置存儲器中。如需將測試結果轉存至U盤中,需注意:數據轉存過程中,不能拔出U 盤,當轉存結束后,界面提示“轉存完畢”,可拔出U 盤。

7.5 開機界面介紹

開機后,界面顯示下圖樣式,此界面主要介紹測試互感器的類別,測試時請選擇正確測試類型。在此界面下旋轉或按下控制器,即進入CT測量、CT保護、CT TP及PT測試主界面。

8.LYFA5000測試

8.1.試驗接線圖(圖中端子的標號與儀器面板上對應):

注意:1、如需一次性完成CT變比極性,角差、比差、勵磁特性、誤差曲線、直阻測試請參照圖4接線方式,并在M/P/TPY中選擇“開始測試”,即可完成所有檢測。
2、如需單獨測試CT勵磁特性試驗,請參照第16頁,圖22接線方式,并在M/P/TPY中選擇“勵磁”,即可完成檢測。
3、如需單獨測試CT變比/極性、角差/比差試驗,請參照第16頁,圖23接線方式,并在M/P/TPY中選擇“變比極性”,即可完成檢測。

8.2.參數設置 (請按照被測CT銘牌設定)

CT(測量類、P級和TPY 級)試驗參數設置界面分別如圖8、圖9、圖10和 圖11。

7.3.參數說明

提示:額定值請參照互感器銘牌數值設定。
額定一次電壓:可根據需要設置數值:3.0KV-500KV。

額定二次電壓:可根據需要設置數值:100V、100/√3V、100/3V、150V、220V。

Kpcf:準確級(誤差極限),如互感器標有5P20,則“5”為準確級。

KALF:額定保護限制系數,如互感器標有5P20,則“20”為額定保護限制系數。

KSSC:額定對稱短路電流倍數

Ktdn:額定暫態面積系數

T1、Tfr、T2 工作時間

Tpn:一次時間常數

Tsn:二次時間常數

7.4.測試方法

開機后,進入如圖2所示界面,旋轉光標先選擇被測互感器類型,可分為兩大類:
1、 CT類:P(保護)、TPY、M(測量) 3 個選項
2、 PT類:PT測試。

選擇后可看到不同的菜單界面如圖8、9、10、11所示,進入相應測試界面后,設置相應測試參數進行試驗。

測試前請確定被測互感器的所有接地線都斷開。

直阻校零:
試驗前,先校零,使測試結果更加準確(每次開機只需校零一次)。

以四芯線為例,校零方法如下:首先用四芯測試線的一端接測試儀的S1、S2、K1、K2四個測試端口,另一端相互短接(圖3),其次CT類選擇進入“直阻校零”測試進行校零,PT類選擇進入(直阻)測試項目后,再選擇進入“直阻校零”項目進行校零,校零結束,光標彈至“開始測試”處,校零結束。

CT勵磁(伏安)特性、直阻、變比、極性、角差、比差測試:

校零結束,接線圖對照圖4所示,測試儀端口P1/P2用兩芯電纜接被測CT一次對應P1/P2端,用四芯測試線的一端接測試儀的S1、S2、K1、K2四個測試端口,對應另一端S1和K1短接后接至被測CT二次的S1端,S2和K2短接并接至被測CT二次的S2端。接線完成后,點擊“開始測試”即開始試驗,試驗結束將顯示相應測試結果。

PT變比、極性、角差、比差測試:

接線圖對照圖5所示,測試儀端口P1/P2用兩芯電纜接被測PT二次端子,測試儀端口S1/S2用兩芯電纜接被測PT一次端子,接線完成后,點擊“變比極性”即開始試驗,試驗結束將顯示變比、極性、角差、比差測試結果。

PT勵磁(伏安)特性、直阻測試:

校零結束,接線圖對照圖6所示,用四芯測試線的一端接測試儀的S1、S2、K1、K2四個測試端口,對應另一端S1和K1短接并接至被測PT二次的a/x端,S2和K2短接并接至被測PT二次的x/a端。接線完成后,選擇相應測試項目(勵磁/直阻),即完成相應試驗,試驗結束將顯示相應測試結果。

CT/PT負荷測試:

對互感器二次所接的負載進行測試時,首先根據被測互感器銘牌設置好額定負荷、額定電壓電流。其次參照圖7進行接線,用四芯測試線的一端接測試儀的S1、S2、K1、K2四個測試端口,對應另一端S1和K1短接并接至被測二次負載的一端,S2和K2短接并接至被測二次負載的另端。接線完成后,選擇進入“負荷”測試項目并開始試驗,試驗結束將顯示相應測試結果。

獨立做CT勵磁、變比極性、角差比差試驗時,見第16頁。

8.3.試驗結果

8.3.1 CT測試結果

極性、角差、比差測試結果界面

CT類勵磁(特性)測試結果說明:

每做一次勵磁試驗,設備自動退磁一次。

1)、勵磁曲線

如圖12、13、14,選擇進入“勵磁曲線”可得勵磁曲線圖(圖18),進入界面可根據需要選擇“打印”、 “保存”、和“返回”等選項。

2)、勵磁數據

通過控制器可選擇查看勵磁數據(圖 19)

3)、誤差曲線

在圖13中,選擇進入“誤差曲線”選項,出現5%、10%誤差曲線選項,根據試驗要求進入相應測試項目,即進入誤差曲線界面(圖20)

A.誤差曲線計算公式:

M =(I*P)/N                        ZII =(U-(I*Z2))/(K*I)

I 電流                               U     電壓

N=1 (1A 額定電流)                   I      電流

N=5 (5A 額定電流)                   Z2     CT二次側阻抗

P=20 (5%誤差曲線 )               K=19 (5%誤差曲線.1A 5A 額定電流)

P=10 (10%誤差曲線 )              K=9   (10%誤差曲線.1A 5A 額定電流)

B.如何判斷互感器是否合格(滿足誤差要求)

根據互感器二次側的勵磁電流和電壓計算出的電流倍數(M)與允許二次負荷(ZII)之間的5%、10%誤差曲線的數據中可判斷互感器保護繞組是否合格:

A. 在接近理論電流倍數下所測量的實際負荷大于互感器銘牌上額定負荷(見銘牌),說明該互感器合格。如圖21資料說明;

B. 在接近理論負荷下所測量的實際電流倍數大于互感器銘牌上的理論電流倍數,也說明該互感器合格如圖21資料說明;

C. 保護用電流互感器二次負荷應滿足5%誤差曲線的要求,只要電流互感器二次實際負荷小于5%誤差曲線允許的負荷,在額定電流倍數下,合格的電流互感器的測量誤差即在5%以內。二次負荷越大,電流互感器鐵心就越容易飽和,所允許的電流倍數就越小。因此,5%誤差曲線即n/ZL曲線為圖20所示曲線。

例1:所測CT為5P10、20VA):其中5為準確級(誤差極限為5%),P為保護級互感器,10為準確限值系數(10倍的額定電流),20VA表示額定二次負荷(容量)。

如圖23數據顯示,當電流倍數為M=10.27(接近10倍)時,所允許的二次負荷ZII=27.19Ω, CT的額定負荷20VA=(20VA/1=20Ω),因此:27.19Ω>20Ω互感器滿足要求,合格。

例2:當二次負荷為19.58Ω(接近20Ω)時,所允許的電流倍數為12.85倍,大于該CT的額定電流倍數(10倍),因此判斷該互感器合格。

4)、CT角差比差測試結果

測量類CT勵磁、直阻、變比、極性、角差、比差測試結果見圖12,;

保護類CT勵磁、直阻、變比、極性、角差、比差測試結果見圖13;

TP類CT勵磁、直阻、變比、極性、角差、比差測試結果見圖14。

5)、CT角差比差測試結果

在圖12中,選擇進入“角差比差”選項,即進入暫態數據結果界面(圖16)。

6)、暫態數據測試結果

在圖14中,選擇進入“暫態數據”選項,即進入暫態數據結果界面(圖17)。

TS:二次時間常數    LU:勵磁電感 Ktd:額定暫態面積系數   Er:峰瞬誤差

Kr:剩磁系數

7)、CT二次負荷測試結果

見圖15。

8.3.1.1 CT勵磁測試(獨立)
按照被測CT互感器銘牌設定相應參數后,參照圖22接線,測試儀的S1、S2為電壓輸出端,試驗時將S1、S2分別接被測互感器的S1、S2(互感器的所有端子的連線都應斷開)。檢查接線無誤后,選擇“勵磁”選項,即開始測試,試驗結束后,測試儀會自動顯示勵磁(伏安)特性測試曲線(圖18),可以選擇 “保存” 、“打印”及“返回”選項進行下一步操作。

8.3.1.2 CT變比極性、角差比差測試(獨立)

按照被測CT互感器銘牌設定相應參數后,參照圖23接線,被測CT一次側接測試儀P1、P2,CT二次側接S1、S2,設置編號,檢查接線無誤后,選擇“變比極性”選項,即開始測試,試驗結束后,測試儀會自動顯示變比極性或角差比差測試結果(圖13),以選擇 “保存” 、“打印”及“返回”選項進行下一步操作。
儀器本身的同色端子為同相端,即L1接CT的P1,S1接CT的K1時,極性的測試結果為減極性。

8.3.2 PT測試結果

1)、PT勵磁特性結果見圖24。

2)、PT二次負荷結果見圖26。

3)、PT直阻測試結果見圖27。

4)、PT變比、極性測試結果見圖28。

5)、PT直阻測試結果見圖29。

9.數據查詢

點擊數據查詢,進入如圖30所示界面,根據需要選擇“勵磁”、“變比”、“負荷”、“直阻”、“返回”等測試選項,選定測試項目后,進入圖31測試界面,顯示儀器中該項目下所保存的zui新的測試結果。

插上U盤,點擊“轉存”則會將當前頁面下所顯示的測試記錄轉存進入U盤之中。每條記錄所用時間約2秒鐘。

10.PC 機操作軟件使用說明
10.1          將配套光盤放入計算機光驅中,解壓“軟件”至C盤根目錄。
10.2首先,安裝“wic_x86_chs.exe”文件,其次,安裝“dotNetFx40_Full_x86_x64.exe”軟件,默認安裝地址即可。
10.3安裝完畢后,打開“HGQCS”文件夾,選擇打開“DlSYS.exe”操作軟件,如圖32即為上位機操作軟件。
10.4在“DlSYS.exe”操作軟件中,選擇互感器種類“CT”或“PT”,應用語言“中文”或“英文”。
10.5如需生成報告格式文件,必須載入試驗結果數據,具體操作方法如下:
a)、將存儲試驗數據的U盤連接至計算機。
b)、在圖1中選擇打開“選擇文件”,出現圖2操作窗口,在圖33中可根據需要載入所需文件。
c)、試驗結果數據說明:以“A”為開頭的數據為勵磁特性結果數據,以“B”為開頭的數據為變比極性結果數據,以“C”為開頭的數據為負荷結果數據,以“D”為開頭的數據為直阻結果數據。以“E”為開頭的數據為角差比差結果數據,以“F”為開頭的數據為暫態結果數據。
10.6 載入數據結束后,選擇“確定”出現圖34界面,在此界面右上方設置相應參數后,選擇“生成誤差曲線”則完成所有試驗結果的載入。
10.7載入全部完成后,可根據需要選擇“生成報表”或打印結果數據。
10.8 選擇“生成報表”選項,則以報表的形式顯示結果如圖35,在此界面上方選擇“export”則出現報告的三種輸出方式:Excel、Pdf、Word,選擇相應格式導出即完成報表的生成。
10.9 如需繼續加載試驗結果數據,請先清除上次載入的數據。

附 錄

A. 低頻法測試原理

IEC60044-6 標準(對應國家標準 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一次側開路,從二次側施加電壓,測量所加電壓 V 與輸入電流 I 的關系曲線。此曲線近似 CT 的勵磁電勢 E 與勵磁電流 I 的關系曲線。

設 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之間具有下述關系:

Z = ω·L = 2πfL

則:V= I·2πfL

由公式中可見在某一激磁電感L時所加電壓V與頻率 f 成正比關系。

假設當 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學模型進行完整的理論計算。

B.售后服務承諾:

本裝置保修壹年,長期維護并提供備品備件,PC軟件終身免費升級。

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