**章 WBFA-5000輕便型變頻(pin)互感器測(ce)試(shi)儀裝置特點與參數

在傳(chuan)統基(ji)于調(diao)(diao)壓器、升壓器、升流(liu)器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基(ji)礎(chu)上，廣泛聽取(qu)用戶(hu)意見(jian)、經過(guo)大量的市(shi)場調(diao)(diao)研(yan)(yan)、深(shen)入(ru)進行(xing)理(li)論研(yan)(yan)究之后研(yan)(yan)發的新(xin)一代革新(xin)型CT、PT測試儀器(qi)。裝置采用高性能DSP和FPGA、先(xian)進的(de)制造工藝，保證(zheng)了產品性(xing)能穩定可靠、功能完備、自動化程度高、測試(shi)效率高、在國內處于**水平，是電力行業用于互感器的(de)專業測試(shi)儀器。

1.1 WBFA-5000輕便型變頻互(hu)感(gan)器測試(shi)儀主(zhu)要技(ji)術特點(dian)

功(gong)能**，既滿足各類CT（如：保護類(lei)、計量類(lei)、TP類(lei)）的(de)勵磁(ci)特(te)性（即伏安特(te)性）、變比、極(ji)性、二(er)次繞組電阻、二(er)次負荷、比差以及角差等測(ce)試要求，又可用于(yu)各類(lei)PT電磁單(dan)元的勵磁特性、變比(bi)(bi)、極性、二次(ci)繞組電阻、比(bi)(bi)差等測(ce)試。

現場檢(jian)定(ding)(ding)電流互(hu)感(gan)器(qi)(qi)無需標準電流互(hu)感(gan)器(qi)(qi)、升流器(qi)(qi)、負載箱、調壓控制箱以及大電流導線(xian)，使用極為簡單的(de)測試接線(xian)和(he)操作(zuo)(zuo)實(shi)現電流互(hu)感(gan)器(qi)(qi)的(de)檢(jian)定(ding)(ding)，極大的(de)降低(di)了工(gong)作(zuo)(zuo)強度和(he)提高了工(gong)作(zuo)(zuo)效率，方便(bian)現場開展互(hu)感(gan)器(qi)(qi)現場檢(jian)定(ding)(ding)工(gong)作(zuo)(zuo)。

可**測量變比(bi)差(cha)與角差(cha)，比(bi)差(cha)*大(da)允許誤差(cha)±0.05%，角(jiao)差*大(da)允許誤差±2min，能夠進行0.2S級電流互感(gan)器的測量(liang)，變比(bi)測量(liang)范圍為1~40000。

基于先進的變(bian)頻法(fa)測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤(wu)差曲線,輸出*大僅180V的交流(liu)電壓(ya)和12Arms(36A峰(feng)值(zhi))的交流(liu)電流(liu)，卻能(neng)應對拐點高達60KV的CT測試。

自(zi)動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準確限(xian)值系(xi)數（ALF）、儀表保安系(xi)數(shu)（FS）、二次(ci)時間常數(Ts)、剩磁系數(Kr)、飽(bao)和及不飽(bao)和電感等CT、PT參數。

測試(shi)滿(man)足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互(hu)感(gan)器標準，并依(yi)照互(hu)感(gan)器類型和級別自動選擇何種(zhong)標準進行測試。

測試簡單方(fang)便，一(yi)鍵(jian)完成CT直阻、勵磁(ci)、變比(bi)和(he)極性測(ce)試，而且(qie)除了負荷測(ce)試外，CT其(qi)他各(ge)項測試都(dou)是(shi)采用同(tong)一種接線方式。

全中文動態圖形界面，無需(xu)參(can)考說明書即(ji)可完成接線(xian)、設置(zhi)參(can)數(shu)：動態顯示(shi)(shi)參(can)數(shu)設置(zhi)，根據(ju)當前(qian)所(suo)選(xuan)的試驗項目(mu)自動顯示(shi)(shi)其相關參(can)數(shu)；動態顯示(shi)(shi)幫助接線(xian)圖，根據(ju)當前(qian)所(suo)選(xuan)試驗項目(mu)，顯示(shi)(shi)對應(ying)的接線(xian)圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽光下清(qing)晰可視。

采用旋轉光電鼠標操作(zuo)，操作(zuo)簡單，快(kuai)捷方便，極易掌握。

面(mian)板自帶打印機，可自動打印生成的(de)試驗報告。

測試結果可(ke)用U盤(pan)導出，程序可用(yong)U盤(pan)升級，方便快捷。

裝置可存(cun)儲(chu)1000組測試數據，掉電不丟失。

配有后(hou)臺分析軟件(jian)，方便測試(shi)報告的保存、轉換、分析，可以用(yong)于(yu)試(shi)驗(yan)數據的對比、判斷與評估。

易于攜帶，裝置重(zhong)量<9Kg。

1.2 WBFA-5000輕(qing)便型變頻互(hu)感(gan)器(qi)測(ce)試儀面板說明

裝置面板(ban)結構(gou)如右圖接線端子(zi)從左向右：

紅(hong)黑S1、S2端子：試驗電源(yuan)輸出(chu)

紅黑S1、S2端(duan)子(zi)：輸出電壓(ya)回測(ce)

紅(hong)黑P1、P2端(duan)子(zi)：感(gan)應電(dian)壓(ya)測量端(duan)子(zi)

液晶顯(xian)示(shi)屏：中文顯(xian)示(shi)界面

微型打印(yin)機：打印(yin)測試數據(ju)、曲線

旋轉鼠標：輸(shu)入數值和操(cao)作命令

1.3 WBFA-5000輕(qing)便(bian)型變(bian)頻互感器測試儀主要技(ji)術參(can)數(shu)

**章  WBFA-5000輕便型變頻互感器測試儀用戶接口和(he)操作方試

2.1 電流互感器(qi)試驗

在參數界面，用 旋(xuan)轉鼠標(biao)切換光標到類型欄，選擇互感器類型為CT。

2.1.1 試驗接線(xian)

試驗接線步驟(zou)如下(xia)：

**步：根據表2.1描(miao)述的CT試驗項目說明，依(yi)照圖2.1或(huo)圖2.2進行接(jie)線（對于各種(zhong)結構的CT，可參考附錄D描(miao)述的實際接線方式）。

表2.1  CT試(shi)驗(yan)項目說明(ming)

圖2.1  CT直阻(zu)、勵(li)磁、變比試驗接線方式           圖2.2  CT二次(ci)負荷試驗接線(xian)方式(shi)

**步：同一(yi)CT其他(ta)繞組(zu)開路(lu)，CT的一次側一端要接地(di)，設(she)備也要接地(di)。

第三(san)步：接(jie)通電源，準(zhun)備參數(shu)設置。

2.1.2 參數設置(zhi)

試驗參數設置界面如圖2.3。

參數(shu)設置步驟如(ru)下：

用 旋轉(zhuan)鼠標 切換(huan)光(guang)標(biao)，選擇要(yao)進行的(de)試驗(yan)項(xiang)目，當光(guang)標(biao)停留在某個試驗(yan)項(xiang)目時，屏幕(mu)顯示與該試驗(yan)項(xiang)目相關的(de)參數設置；當光(guang)標(biao)離開試驗(yan)項(xiang)目時，屏幕(mu)顯示所選試驗(yan)項(xiang)目所對應的(de)接線圖。

可設(she)置的參數如(ru)下：

（1）編號(hao)：輸入(ru)本(ben)次(ci)試驗的編號(hao)，便于(yu)打(da)印、保存的管理與查(cha)找。

（2）額定二次電流：電(dian)流互感器二次(ci)側的額定電(dian)流，一般為(wei)1A和(he)5A。

（3）級別：被測繞(rao)組(zu)的(de)級別，對于(yu)CT，有P、TPY、計量(liang)、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個(ge)選項。

（4）當前(qian)溫(wen)度：測試時(shi)繞組溫(wen)度，一(yi)般可輸(shu)入測試時(shi)的氣溫(wen)。

（5）額定頻率：可(ke)選值為：50Hz或60Hz。

（6）*大(da)測試(shi)電(dian)流(liu)：一般可設為額定(ding)二次電(dian)流(liu)值，對于TPY級(ji)CT，一般可設為(wei)2倍的額定二次電流值。對于P級CT，假(jia)設其為(wei)5P40，額定二(er)次電流為1A，那(nei)么*大測試電流應設5%*40*1A=2A；假設其為10P15，額定二次電流為5A，那么*大測試電流應設10%*15*5A=7.5A。

如果用戶希望看到以下結果，需要準確設置基本參數（建議用戶設置）。

（1）匝比誤差(cha)、比值差(cha)和相位差(cha)

（2）準確計算的極限電動勢及(ji)其對應的復合誤差(cha)

（3）實測的準確限(xian)值系(xi)數、儀表保安(an)系(xi)數和(he)對稱短路電流倍(bei)數

（4）實(shi)測的暫態(tai)面積系數、峰瞬(shun)誤差(cha)、二(er)次時間常數對于不同(tong)級別的(de)CT，參數的設置(zhi)也(ye)不同，見(jian)表2.2。

表2.2  CT參數描述

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.1.3 試驗結(jie)果

試驗(yan)結果(guo)頁，界面分別(bie)如圖2.4。    

對于不(bu)同級(ji)別的CT和(he)所(suo)選(xuan)的試(shi)驗項目，試(shi)驗結果也不(bu)同，見表2.3。

表2.3  CT試驗結果描(miao)述(shu)

2.2 電壓互(hu)感器試驗

在參數界面，用 旋轉(zhuan)鼠標(biao)切換光標到類型欄，選擇互感器類型為PT。

2.2.1 試驗接線

試驗(yan)接線步驟如下(xia)：

**步：根據表2.4描(miao)述的PT試驗項目(mu)說明，依照(zhao)圖(tu)2.7或圖2.8進行接線(xian)。

表2.4  PT試驗項目(mu)說明

**步：同一PT其他繞(rao)組開路。

第三步：接通電源，準備參(can)數設置。

2.2.2 參數設置

PT的試驗(yan)參數設置界(jie)面如圖2.5。

參數設置步驟如(ru)下：

用 旋轉(zhuan)鼠(shu)標 切換光標(biao)，選擇要進行的試(shi)驗(yan)(yan)項目，當(dang)光標(biao)停留在某個試(shi)驗(yan)(yan)項目時，屏幕顯示與該試(shi)驗(yan)(yan)項目相關(guan)的參數設置；當(dang)光標(biao)離開試(shi)驗(yan)(yan)項目時，屏幕顯示所選試(shi)驗(yan)(yan)項目所對(dui)應的接線(xian)圖。

可設置的參數如下：

（1）編(bian)號：輸入試驗試驗編(bian)號。

（2）額定二次電壓：電(dian)壓互感(gan)器二次側(ce)的額定電(dian)壓。

（3）級別：被測(ce)繞組的級別，有P、計量等2個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入當時的氣溫。

（5）額(e)定頻(pin)率：可選(xuan)值為(wei)：50Hz或60Hz。

（6）*大測(ce)試電(dian)(dian)壓：試驗時設備輸出的*大工頻(pin)等(deng)效電(dian)(dian)壓。

（7）*大測(ce)試(shi)電流：試(shi)驗時(shi)設備輸出的*大交流電流。

第(di)四步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.2.3 試(shi)驗結果

試(shi)驗結果頁，如圖(tu)2.6。   

對于不同級別的(de)PT和所選的試(shi)驗(yan)項目，試(shi)驗(yan)結果也不同，見表2.5。

表2.5  PT試驗(yan)結果描述

2.3自檢(jian)頁

自測界面如圖(tu)2.8。在萬(wan)用表幫助下，自(zi)測功能可(ke)用于(yu)檢(jian)查設(she)備是(shi)(shi)否損壞，測量電路是(shi)(shi)否正常。

2.3.1 參數(shu)設(she)置

自測測試所需的參數如下表：

表2.6  自檢測試參(can)數(shu)

測(ce)試電流或(huo)測(ce)試電壓設置(zhi)(zhi)后，設置(zhi)(zhi)測(ce)試頻率(lv)，裝(zhuang)置(zhi)(zhi)將輸出對應頻率(lv)的電壓或(huo)電流，并顯(xian)示檢測(ce)到(dao)的實際電壓或(huo)電流。在選(xuan)擇電壓后，如果負載太小，導致實際電流有效值大于5A，則顯示過載(zai)信息。在(zai)選擇電(dian)(dian)流后，如果負載(zai)太大(da)，導致實際(ji)測(ce)試電(dian)(dian)壓有效值大(da)于100V，則也會(hui)顯(xian)示過載(zai)信息。

2.3.2 接(jie)線(xian)方法(fa)

選擇電壓測試時，將S1短接另一個S1，S2短(duan)接(jie)另一個S2。用萬用表電壓檔測量S1和S2之間的電壓(ya)，若與實際電壓(ya)相符，說明(ming)設備能夠輸出電壓(ya)且電壓(ya)測量環(huan)節正常。

電流測試時，將電源輸出的S1、S2端子短(duan)接。電壓(ya)回(hui)測的S1、S2不接。可(ke)在(zai)輸出的(de)S1和(he)S2之間(jian)串(chuan)入萬(wan)用(yong)表電(dian)流(liu)檔，若萬(wan)用(yong)表測(ce)量的(de)電(dian)流(liu)與實際電(dian)流(liu)相符，說明(ming)設(she)備(bei)能(neng)夠正(zheng)常(chang)(chang)輸出電(dian)流(liu)且(qie)電(dian)流(liu)測(ce)量環節正(zheng)常(chang)(chang)。

2.4功能按鈕

2.4.1 參數頁功能按鈕

(1)．系統工具

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

(2)．幫助

（3）打印

用戶可(ke)以打印(yin)當前測試結(jie)果，此報告(gao)可(ke)做(zuo)為現場試驗的原始(shi)記錄。

2.4.2 結(jie)果頁功能按鈕

 (1)、勵磁曲線

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

(2)、勵磁數(shu)據

在圖(tu)2.13的勵磁曲線頁面，選擇勵磁數據將顯示勵磁數據界面，如圖2.14：

在上圖中可以顯示(shi)三種形式的勵磁數據：

實測：儀(yi)器升(sheng)壓過(guo)程(cheng)中實際捕捉(zhuo)的電壓、電流序列(lie)；

取(qu)整：對實測的(de)勵磁數據按電(dian)流取(qu)整后(hou)的(de)結果顯示，10mA以(yi)下按(an)1mA遞增、10mA~100mA以上按5mA遞增、100mA以上按0.1A遞(di)增，取整(zheng)的結果便于數據記錄、比對；

指定：可以(yi)顯示任意指定電流(liu)點(dian)的(de)勵磁數據(ju)；

(3)、5%、10%誤(wu)差(cha)曲線(xian)

只有保(bao)(bao)護級的互感器（包括暫態(tai)保(bao)(bao)護級）才有5%、10%的誤(wu)差曲線與誤(wu)差數據；在CT設置中選定為P/PR/PX/TPx的互感(gan)器，在試驗結果圖2.4界面中，選擇誤差結果將顯示5%誤差曲(qu)線(xian)，如圖(tu)2.15：

在圖2.15中，還可以(yi)選(xuan)擇(ze)顯示10%的誤差曲線。保護互感器的10%誤差曲線是10%誤(wu)差(cha)數(shu)據(ju)的圖形化顯示，其含義是相同的，其含義為互感器復合誤(wu)差(cha)不大于(yu)10%時，其(qi)二次負荷與過流倍數(shu)的(de)關系曲(qu)線。5%的誤(wu)差曲線是互感器(qi)復合誤(wu)差不(bu)大于5%時，其二次(ci)負荷與過流倍數的關(guan)系曲線。

(4)、5%、10%誤差數據

在圖(tu)2.15中，選擇誤差數據將顯示5%、10%的(de)誤(wu)差(cha)數據，如(ru)圖2.16所示(shi)：

(5)、比差、角差表(biao)

只有(you)測量級(ji)的(de)互(hu)感器才有(you)比差、角差結果表；在CT設置中選繞組級別(bie)為“計量”的互(hu)感(gan)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測試結果界面中，選擇誤差結果，將出現比差、角差表，如圖2.17：

上圖中顯(xian)示了互(hu)感器分別在(zai)額定負荷(he)與(yu)下限負荷(he)下的比(bi)差、角差表(biao)，額定負荷(he)是在(zai)CT設(she)置頁面(mian)中，下限負荷規定(ding)為(wei)25%的(de)額定負(fu)荷

附  錄

A. 低頻法測試原(yuan)理

IEC60044-6標準（對應國(guo)家標準GB16847-1977）聲稱(cheng)，CT的測試可以在(zai)比額定頻率低的情況下進行，避免(mian)繞組和(he)二次端子(zi)承(cheng)受(shou)不能(neng)容許的電(dian)壓。

CT伏(fu)安(an)特性測(ce)量的原(yuan)理電路如下(xia)圖：CT一次側開(kai)路，從(cong)二次側施加(jia)(jia)電(dian)壓，測量(liang)所(suo)加(jia)(jia)電(dian)壓V與輸入電流I的關系曲線。此曲線近似CT的(de)勵磁電勢E與勵(li)磁電流(liu)I的關系曲線。

設(she)CT勵磁繞組(zu)在某一勵磁電流I時(shi)的(de)激磁電感為L，激磁阻(zu)抗為Z，則：

V = I·Z

電感L與阻(zu)抗(kang)Z之間具有下述關系：

Z = ω·L = 2 π f L

則：V= I·2 π f L

由(you)公式中可見在(zai)某一(yi)激(ji)磁電感L時所加電壓V與頻率(lv)f成正比關系。

假(jia)設當f = 50Hz時，為達到勵磁電流(liu)Ix，所需施加的電(dian)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(yao)使(shi)CT進入相同(tong)飽(bao)和程(cheng)度(du)，施(shi)加較低(di)頻率信號所需電壓(ya)可以大(da)幅度(du)降低(di)這就是變(bian)頻法的(de)基本原理。

在此必須嚴格(ge)注意(yi)，所需電(dian)壓并(bing)非與頻率呈線性比例(li)關系，并(bing)非隨著頻率等比例(li)降低，需要嚴格(ge)按照互(hu)感(gan)器的**數學模型進行完(wan)整的理論計算。

B. 10％誤(wu)差曲(qu)線計算和應用(yong)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后的一次電流不(bu)但在數值上(shang)不(bu)相(xiang)等，而且相(xiang)位(wei)也不(bu)相(xiang)同，這就造成(cheng)了電流互感器的(de)誤差。

電流互感器的比值差定義為：

                         

繼電保護要求電流互感器的一次電流等于(yu)(yu)*大短路電流時(shi)，其比值差小于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)10％。在比值差等于(yu)10％時，二次電流、與換算到二次側后的一次電流以及勵磁電流之間滿足下述關系：

                                                          &nbsp;

定義(yi)M為一次側*大短路電流(liu)倍數，K為電流互感器的變比，則有

                             

其中：為一次側*大短路電流

為一次側額定電流

為二次側額定電流

10％比值差時，允許的*大負荷阻抗的計算(suan)公式為(wei)：

&nbsp;                                （

式中：為電流互感器二次繞組阻抗(kang)

為電流互(hu)感(gan)器二次繞組感(gan)應電動勢，的關系由勵磁特性曲線(xian)描述。

根據上述算式，*后可以得到用*大短路電流倍數和(he)允許(xu)的*大(da)負荷(he)阻抗描述的10％誤(wu)差曲線（見圖2.29）。

10％誤差曲線的應用方法：

得(de)出某一(yi)CT的(de)10%誤差曲線(xian)后(hou)，還(huan)必(bi)須查閱流經該CT的*大短路電流和該CT二次側所帶回路的阻抗。*大短(duan)路電(dian)流往往在整定(ding)計算(suan)時得出，是該(gai)CT所在線路的*大運行方式下*嚴重短路時的短路電流，*大電流倍數（額定電流）。二次回路阻抗可以(yi)用CTA裝(zhuang)置測量得到。

得和(he)后查閱10%誤差曲線，若點（）在曲(qu)線下方，則滿足要求，說明在*嚴重短路(lu)情況下CT的電流變(bian)換誤(wu)差小于(yu)10%。否(fou)則將(jiang)大于10%。

C. CTA用于各(ge)種CT的實際接線方式

CTA用(yong)于CT測試的基本接線步驟（參見圖C.1）如下：

（1）用(yong)4mm²線(xian)將測試儀(yi)左側的接地(di)端子(zi)連(lian)接到保護地(di)。

（2）連接CT一(yi)次側的一(yi)個(ge)端子和二(er)次側的一(yi)個(ge)端子到保護地。

（3）確保CT的其(qi)他端子(zi)全(quan)部(bu)從(cong)輸電線上(shang)斷開，其(qi)他繞(rao)組(zu)全(quan)部(bu)開路(lu)。

（4）用(yong)2.5mm²紅線和黑線將CT的二次側連接到測(ce)試儀“Output”S1和S2插孔，用1.2mm²黃線(xian)和黑線(xian)將CT的二次側(ce)連接到測試(shi)儀“Sec”的S1和S2插孔，注意(yi)兩根黑線連在CT二次(ci)側已(yi)接(jie)保護地的同一端子上。

（5）用1.2mm²綠線和黑線將CT的(de)一次側連接到測試儀(yi)的(de)“Prim”的P1和P2端子上，P2通過黑線與(yu)CT一次側連接到(dao)保護地(di)的那個端子相連。

（6）檢查接(jie)線無誤，開始(shi)測(ce)試。

1．測(ce)試儀在三角(jiao)形接法變壓器上進行CT測試的接線方式如圖C.2所示。

2．測試儀進(jin)行變(bian)壓(ya)器套管CT測試時的(de)接線(xian)方式如(ru)圖C.3所示。

注意：一(yi)次端子H1不能(neng)接地(di)，否則一次(ci)側都(dou)接地(di)了，則測(ce)試儀不能(neng)獲取正確結果(guo)。

4．測試儀在對GIS（SF6）開關上的CT測(ce)試時(shi)的接線方式如圖(tu)C.4所(suo)示。

注(zhu)意：斷開與母線連接的所有開關，合(he)上接地(di)刀閘。

D. 四端法接線的測(ce)量(liang)原理

施(shi)加輸出一(yi)個電壓(ya)源(yuan)信號Vs到一個阻(zu)抗R上，將產生一(yi)電流I，如圖D.1。

若需測量該阻(zu)抗(kang)值，需測量該阻(zu)抗(kang)上的(de)電壓V：                    

由于從(cong)電壓源到被測阻抗有(you)一段導線(xian)，導線(xian)有(you)電阻r，導致V=Vs，所以若要(yao)**測量阻(zu)抗R，不(bu)可以(yi)簡(jian)單地(di)用電(dian)源(yuan)電(dian)壓Vs代替V。

阻(zu)抗R的(de)測(ce)量電路(lu)應采(cai)用圖D.2 的接(jie)線方法，測量電壓(ya)的電壓(ya)表必須單獨(du)用(yong)導線從(cong)R兩端(duan)連(lian)線才能**測(ce)量R的電壓值V。因R兩端是采用4根導線接線，故(gu)稱為4端法接線。圖D.3的(de)接線方法是(shi)錯(cuo)誤的(de)。

采用CTA測量互感(gan)器的電(dian)阻、變比、勵磁時，需(xu)采用4端法接線(xian)，如圖D.4。

      &nbsp;                                            

四端(duan)法接線必須(xu)注(zhu)意被測繞組(zu)的端(duan)子接法。圖D.5的接法是正確接法，圖(tu)D.6、7均是(shi)錯誤接(jie)法(fa)。