**章 WBFA-5000多功能變頻互感器測試儀(yi)裝置(zhi)特(te)點與(yu)參數

在傳統基于調壓(ya)器、升(sheng)壓(ya)器、升(sheng)流器的(de)互感器伏安(an)特性變比極性綜合(he)測試儀(yi)基礎上，廣泛聽取用戶意見、經過大量(liang)的(de)市場調研、深入進行理論(lun)研究(jiu)之后研發的(de)新一代革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能(neng)DSP和(he)FPGA、先進的制造工藝，保證了產品性(xing)能穩定可靠、功(gong)能完備、自動化程度高、測試(shi)(shi)效率高、在國內處于**水(shui)平，是(shi)電力行業(ye)(ye)用于互(hu)感器的專業(ye)(ye)測試(shi)(shi)儀器。

1.1 WBFA-5000多(duo)功能變頻互(hu)感器(qi)測試儀主(zhu)要(yao)技術特點

功(gong)能**，既滿足各(ge)類(lei)CT（如：保護類、計量類、TP類）的勵磁特性(xing)（即伏安特性(xing)）、變比(bi)(bi)、極性(xing)、二次繞組(zu)電(dian)阻、二次負荷(he)、比(bi)(bi)差以(yi)及角差等測試要(yao)求，又可用于各類PT電(dian)磁(ci)單元的勵磁(ci)特性、變比、極性、二次繞組電(dian)阻(zu)、比差(cha)等測試。

現(xian)場檢定(ding)(ding)電(dian)流互(hu)感器(qi)(qi)無需標(biao)準電(dian)流互(hu)感器(qi)(qi)、升流器(qi)(qi)、負載箱(xiang)、調(diao)壓控(kong)制(zhi)箱(xiang)以(yi)及大電(dian)流導(dao)線，使用極為(wei)簡(jian)單的測(ce)試接線和操作實(shi)現(xian)電(dian)流互(hu)感器(qi)(qi)的檢定(ding)(ding)，極大的降(jiang)低(di)了工作強度和提高了工作效率，方便現(xian)場開展互(hu)感器(qi)(qi)現(xian)場檢定(ding)(ding)工作。

可**測量變比差(cha)與(yu)角(jiao)差(cha)，比差(cha)*大(da)允許誤差(cha)±0.05%，角(jiao)差*大(da)允許誤(wu)差±2min，能夠(gou)進行0.2S級電流(liu)互感器(qi)的測量(liang)，變比測量(liang)范圍為(wei)1~40000。

基(ji)于先進的(de)變(bian)頻法測試(shi)(shi)CT/PT伏安(an)特性曲線和10%誤差曲線,輸出(chu)*大僅180V的(de)交流(liu)電壓和12Arms(36A峰值)的(de)交流(liu)電流(liu)，卻(que)能應對拐點高達60KV的(de)CT測試(shi)(shi)。

自動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲(qu)線、準確限值系數（ALF）、儀表保安系數（FS）、二次時間(jian)常(chang)數(Ts)、剩(sheng)磁系數(Kr)、飽和(he)及不(bu)飽和(he)電感等CT、PT參數(shu)。

測試(shi)滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互(hu)感(gan)器標準(zhun)(zhun)，并(bing)依照互(hu)感(gan)器類型(xing)和級別自動選擇何種標準(zhun)(zhun)進行測(ce)試。

測試(shi)簡單方便，一鍵完成CT直阻、勵磁、變比(bi)和極性測(ce)試，而且(qie)除(chu)了負荷(he)測(ce)試外，CT其他(ta)各項測試都是采用同一種接線方式。

全中文動(dong)(dong)態(tai)圖(tu)形界面，無需參(can)考說明書即(ji)可(ke)完成接(jie)(jie)線、設(she)置參(can)數：動(dong)(dong)態(tai)顯(xian)示(shi)參(can)數設(she)置，根(gen)據當前所(suo)選(xuan)的(de)試(shi)驗項目自動(dong)(dong)顯(xian)示(shi)其相關參(can)數；動(dong)(dong)態(tai)顯(xian)示(shi)幫助接(jie)(jie)線圖(tu)，根(gen)據當前所(suo)選(xuan)試(shi)驗項目，顯(xian)示(shi)對應的(de)接(jie)(jie)線圖(tu)。

5.7寸(cun)圖形透反式LCD，陽光(guang)下清晰可視。

采用旋轉光(guang)電鼠標(biao)操(cao)作，操(cao)作簡(jian)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(bao)告(gao)。

測試(shi)結果(guo)可用U盤導出，程序可用U盤升級，方(fang)便快(kuai)捷。

裝置可存儲1000組測試數據，掉電不丟失(shi)。

配有(you)后臺分(fen)析軟件，方便測試(shi)報告的保存、轉換、分(fen)析，可以用于試(shi)驗數據的對比、判斷與評估。

易于攜帶，裝置重量<9Kg。

1.2 WBFA-5000多功能變頻互感器測試儀(yi)面板說明

裝置面板結構如右(you)圖接線端(duan)子從(cong)左向(xiang)右(you)：

紅黑S1、S2端子：試驗電(dian)源輸出

紅黑(hei)S1、S2端子：輸出(chu)電壓回測(ce)

紅黑P1、P2端子：感(gan)應電壓(ya)測(ce)量端子

液晶顯(xian)示屏(ping)：中文顯(xian)示界面

微型(xing)打印機：打印測試數據(ju)、曲線(xian)

旋(xuan)轉鼠(shu)標：輸入數值和操作命令

1.3 WBFA-5000多(duo)功能變頻互感器測試儀主(zhu)要技術參(can)數(shu)

**章  WBFA-5000多功能變(bian)頻互感器(qi)測試儀用戶接(jie)口和操作(zuo)方(fang)試

2.1 電流互(hu)感器試驗

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

2.1.1 試驗接線

試(shi)驗接(jie)線步驟(zou)如下(xia)：

**步：根據(ju)表2.1描述的CT試驗項(xiang)目說(shuo)明(ming)，依照圖2.1或圖2.2進行接(jie)線（對于各種結構的CT，可參(can)考附錄D描述的(de)實際(ji)接線(xian)方(fang)式(shi)）。

表2.1  CT試驗項目說明

圖2.1  CT直阻、勵磁、變(bian)比試驗接線(xian)方式(shi)           圖2.2  CT二(er)次負荷試驗接線方式(shi)

**步：同一CT其他繞組開(kai)路，CT的一(yi)次側一(yi)端要接(jie)地，設備也要接(jie)地。

第三步：接通電源，準備參數設置。

2.1.2 參數設置(zhi)

試驗參(can)數(shu)設(she)置(zhi)界(jie)面如圖2.3。

參數設置步驟如下：

用 旋轉(zhuan)鼠(shu)標(biao) 切換光(guang)標，選擇要進行的(de)試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)，當光(guang)標停留在某個(ge)試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)時，屏(ping)幕顯示與該試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)相關(guan)的(de)參數設置；當光(guang)標離開試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)時，屏(ping)幕顯示所選試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)所對應的(de)接線圖。

可設置的參數如下：

（1）編號：輸入(ru)本次試驗的編號，便于打印、保存(cun)的管理(li)與查(cha)找。

（2）額定二次電流：電(dian)(dian)流(liu)互(hu)感器二(er)次(ci)側的額定(ding)電(dian)(dian)流(liu)，一(yi)般為1A和(he)5A。

（3）級別：被測繞組的級別，對于(yu)CT，有(you)P、TPY、計量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般(ban)可輸入測試時的氣溫。

（5）額定頻率(lv)：可選值(zhi)為：50Hz或60Hz。

（6）*大測試電(dian)(dian)流：一般可設為(wei)額定二次電(dian)(dian)流值，對于(yu)TPY級CT，一般可設為2倍的額定(ding)二(er)次(ci)電流值。對(dui)于P級(ji)CT，假(jia)設其為5P40，額定(ding)二(er)次(ci)電(dian)流為(wei)1A，那么*大測試電流應設5%*40*1A=2A；假設其為10P15，額(e)定二次電流為5A，那么*大(da)測(ce)試(shi)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(wu)差、比值差和相位差

（2）準確計(ji)算的極限電動勢及其(qi)對應的復(fu)合誤(wu)差

（3）實測的準確限值系數、儀表保安系數和對稱短路電流倍數

（4）實測的(de)暫態面積系(xi)數、峰瞬誤差、二(er)次時間(jian)常數對于不同級別的(de)CT，參數的設置也(ye)不(bu)同，見(jian)表(biao)2.2。

表2.2  CT參數(shu)描述

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.1.3 試驗(yan)結(jie)果

試驗結果頁，界(jie)面分別(bie)如圖2.4。    

對于不同(tong)級別的CT和所選(xuan)的(de)試(shi)驗項目，試(shi)驗結果也不同，見表2.3。

表2.3  CT試驗(yan)結果描述

2.2 電壓互感器試驗(yan)

在參數界面，用 旋轉鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為PT。

2.2.1 試(shi)驗(yan)接線

試驗(yan)接線步驟如(ru)下(xia)：

**步：根據表2.4描述(shu)的PT試驗項目說明，依(yi)照圖2.7或圖2.8進(jin)行接線。

表2.4  PT試驗項目(mu)說明

**步(bu)：同一PT其他繞(rao)組開路。

第三步：接通電源，準備參數設置。

2.2.2 參數設置

PT的試(shi)驗參數設置界面如圖2.5。

參數設置步(bu)驟(zou)如(ru)下(xia)：

用 旋(xuan)轉鼠標(biao) 切(qie)換光(guang)標，選(xuan)擇要進行的試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)，當光(guang)標停(ting)留在某個試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)時，屏(ping)幕顯(xian)(xian)示(shi)與該試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)相關(guan)的參數設置；當光(guang)標離開試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)時，屏(ping)幕顯(xian)(xian)示(shi)所(suo)選(xuan)試(shi)(shi)驗(yan)項目(mu)所(suo)對應的接線圖(tu)。

可設置(zhi)的(de)參數如下：

（1）編號(hao)：輸入試(shi)驗試(shi)驗編號(hao)。

（2）額定二次電壓：電(dian)壓互感器二次側的額定電(dian)壓。

（3）級別(bie)：被測繞(rao)組的級別(bie)，有P、計(ji)量等2個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸(shu)入當時的氣(qi)溫。

（5）額定頻率：可選(xuan)值為：50Hz或60Hz。

（6）*大測試(shi)電(dian)壓：試(shi)驗時設備輸出的*大工頻等效電(dian)壓。

（7）*大測試電(dian)流：試驗時設備輸(shu)出(chu)的*大交流電(dian)流。

第四步(bu)： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.2.3 試(shi)驗結果

試驗(yan)結果頁，如圖2.6。   

對(dui)于(yu)不同級別的PT和所選的(de)試(shi)驗(yan)項目，試(shi)驗(yan)結(jie)果也(ye)不同，見表2.5。

表(biao)2.5  PT試(shi)驗結果描述

2.3自檢頁

自測界(jie)面如圖2.8。在萬用表幫助下，自測(ce)功能可用于檢(jian)查設備(bei)是否損壞(huai)，測(ce)量電路(lu)是否正常。

2.3.1 參數設置

自(zi)測測試所需(xu)的參數(shu)如下(xia)表：

表(biao)2.6  自檢測(ce)試參數

測(ce)試(shi)電(dian)流或測(ce)試(shi)電(dian)壓設(she)置(zhi)后(hou)，設(she)置(zhi)測(ce)試(shi)頻(pin)率，裝置(zhi)將輸出(chu)對(dui)應頻(pin)率的(de)電(dian)壓或電(dian)流，并(bing)顯示(shi)檢測(ce)到的(de)實際(ji)電(dian)壓或電(dian)流。在選擇電(dian)壓后(hou)，如果負(fu)載太小，導致實際(ji)電(dian)流有效值大于5A，則顯示過(guo)載信息(xi)。在(zai)選(xuan)擇電流后，如果負載太大，導致(zhi)實際測試電壓有(you)效值(zhi)大于100V，則(ze)也會顯(xian)示過載信息。

2.3.2 接線方法

選擇電(dian)壓(ya)測試時，將S1短接另(ling)一個S1，S2短接另一個S2。用(yong)萬用(yong)表電(dian)壓檔測(ce)量S1和S2之間的電(dian)壓，若與實(shi)際電(dian)壓相符，說明設備能夠輸出電(dian)壓且電(dian)壓測量(liang)環(huan)節正常。

電流測試時，將電源輸出的S1、S2端子短接。電壓回測的(de)S1、S2不接。可(ke)在輸出的S1和S2之間串入(ru)萬用(yong)表(biao)(biao)電流檔，若萬用(yong)表(biao)(biao)測量的(de)電流與(yu)實際電流相符，說明(ming)設備能夠(gou)正常(chang)輸出電流且電流測量環(huan)節正常(chang)。

2.4功能按鈕

2.4.1 參數頁功能(neng)按鈕

(1)．系統(tong)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(yong)戶可以打(da)印當前測試結果，此報告可做為現場(chang)試驗的(de)原(yuan)始(shi)記(ji)錄。

2.4.2 結(jie)果頁功能(neng)按鈕

 (1)、勵磁曲線

在圖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)、勵磁數據(ju)

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(shang)圖中可以(yi)顯示三種形(xing)式的勵(li)磁數據：

實(shi)測(ce)：儀器升壓(ya)過程中實(shi)際捕捉的電壓(ya)、電流序(xu)列；

取整：對實測(ce)的勵磁(ci)數據按電流(liu)取整后的結果顯示，10mA以下按1mA遞增(zeng)、10mA~100mA以上(shang)按5mA遞(di)增、100mA以上(shang)按0.1A遞增，取整的結果(guo)便于數據(ju)記錄、比對；

指定：可(ke)以顯示任(ren)意指定電流點的勵磁數據；

(3)、5%、10%誤差曲線

只有(you)(you)保護級(ji)的互感器（包括暫態保護級(ji)）才有(you)(you)5%、10%的誤差(cha)曲線與誤差(cha)數據；在CT設置中選定為P/PR/PX/TPx的互(hu)感器，在試驗結果圖2.4界面中，選擇誤差結果將顯示5%誤差曲線(xian)，如圖2.15：

在圖2.15中，還可(ke)以選(xuan)擇顯示10%的誤差曲(qu)線。保護互感器的10%誤差曲線是10%誤差數據的圖形(xing)化顯示，其含義是(shi)相同的，其含義為互感器(qi)復合誤差不大于10%時，其二次(ci)負荷與(yu)過流倍(bei)數的關系曲線(xian)。5%的誤(wu)差(cha)曲線是互感器復合誤(wu)差(cha)不(bu)大于5%時(shi)，其二次(ci)負(fu)荷(he)與過流倍數的關系曲線。

(4)、5%、10%誤(wu)差(cha)數據

在圖2.15中，選擇誤差數據將顯示5%、10%的誤差數據，如圖2.16所示：

(5)、比差、角差表

只有測量(liang)級的互感器才有比差(cha)、角差(cha)結果表；在CT設置(zhi)中選繞組級別為“計量”的互(hu)感器，且測試項目選擇了“誤(wu)差”項目的才會有比差、角(jiao)差表。在圖(tu)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：

上圖中顯示(shi)了互感器分別在額定負(fu)荷(he)與下限負(fu)荷(he)下的比差(cha)、角差(cha)表，額定負(fu)荷(he)是在CT設(she)置頁面中，下限負荷規(gui)定為(wei)25%的額定負(fu)荷

附  錄

A. 低頻(pin)法測試原理

IEC60044-6標準(zhun)（對(dui)應國家標準(zhun)GB16847-1977）聲稱(cheng)，CT的(de)測試可以(yi)在比額定頻率(lv)低的(de)情(qing)況下進行，避免繞組和(he)二次端子承受(shou)不能容許的(de)電壓。

CT伏安特(te)性(xing)測量的原(yuan)理(li)電路如下圖(tu)：CT一次側開(kai)路，從二次側施加電(dian)(dian)壓，測量所加電(dian)(dian)壓V與輸(shu)入電流(liu)I的(de)關系曲線。此曲線近似(si)CT的勵磁電(dian)勢E與勵磁(ci)電流I的關系(xi)曲線。

設CT勵磁(ci)繞組在某一勵磁(ci)電流I時(shi)的激磁(ci)電(dian)感為(wei)L，激磁阻(zu)抗為Z，則：

V = I·Z

電感L與阻抗Z之間具有下(xia)述關系：

Z = ω·L = 2 π f L

則：V= I·2 π f L

由公式中可見在某一激(ji)磁電感L時所(suo)加(jia)電壓V與(yu)頻率f成正比關系。

假設當f = 50Hz時，為達(da)到勵磁電流Ix，所需施加(jia)的電壓Vx為(wei)2000V

Vx = Ix·2 π f L = 2000V，

若施加不同頻率(lv)：

f = 50Hz，Vx ＝ 2000V

f = 5Hz， Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz，Vx ≌ 20V

由(you)此可見需要使CT進入相同飽和程度，施加較低(di)頻率信號所需電壓可以大幅(fu)度降(jiang)低(di)這就(jiu)是變頻法的基(ji)本原(yuan)理。

在此必(bi)須嚴格注意，所需電壓并非與(yu)頻率呈線(xian)性比(bi)例關系，并非隨著頻率等比(bi)例降低，需要(yao)嚴格按(an)照互感器的**數學(xue)模型進(jin)行完(wan)整的理(li)論計算。

B. 10％誤差曲線計算(suan)和應(ying)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但在(zai)數值上不相(xiang)等，而且相(xiang)位也不相(xiang)同，這(zhe)就造成了(le)電流互(hu)感器的誤差(cha)。

電流互(hu)感器的比值(zhi)差(cha)定義(yi)為：

                    &nbsp;    

繼電保護要求電流互感器的一次電流等于*大短路電流時，其比值差小于或等于10％。在比(bi)值差等于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(zu)下述關系：

            ;                                               

定(ding)義M為(wei)一(yi)次側*大短路(lu)電流倍(bei)數，K為(wei)電流互(hu)感(gan)器的變比，則有

                 ;            

其中：為一次(ci)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*大負荷阻抗的計算公式為：

             ;                    （

式中：為電流(liu)互感器(qi)二次繞組阻抗

為(wei)電(dian)流互感器二次繞組感應電(dian)動勢，的關(guan)系由勵(li)磁特(te)性(xing)曲線描述。

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

10％誤差(cha)曲線的(de)應(ying)用方法：

得(de)出(chu)某一CT的10%誤(wu)差(cha)曲(qu)線(xian)后，還必(bi)須查閱流經(jing)該CT的*大短路電流和該CT二次側所帶回路的阻抗。*大短路(lu)電(dian)流往往在整定計算時(shi)得出，是該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）。二次回路阻抗可以用CTA裝(zhuang)置測量(liang)得(de)到。

得和后查(cha)閱(yue)10%誤差曲線，若點（）在(zai)曲線下方，則滿足(zu)要(yao)求，說(shuo)明在(zai)*嚴重短路情況下CT的電流變換誤差小(xiao)于10%。否則(ze)將大于10%。

C. CTA用(yong)于(yu)各種CT的實際接線(xian)方(fang)式(shi)

CTA用于CT測試的基(ji)本接線步驟（參(can)見圖(tu)C.1）如下：

（1）用4mm²線(xian)將測試(shi)儀左側的接(jie)地端(duan)子(zi)連接(jie)到(dao)保護地。

（2）連接(jie)CT一次側的(de)一個端子和二次側的(de)一個端子到保(bao)護地。

（3）確保CT的(de)其(qi)他端子(zi)全部從輸(shu)電線上斷開，其(qi)他繞組全部開路。

（4）用2.5mm²紅(hong)線和黑(hei)線將CT的二次側連接到測試儀“Output”S1和S2插孔，用1.2mm²黃線和(he)黑線將CT的(de)二次側連接到測試儀“Sec”的S1和S2插孔(kong)，注意兩(liang)根黑線(xian)連在CT二次側已接保(bao)護(hu)地的同一(yi)端子上(shang)。

（5）用1.2mm²綠線(xian)和黑線(xian)將CT的一次側連接(jie)到測試(shi)儀的“Prim”的P1和P2端子上，P2通(tong)過黑線與CT一次側連接到保護地的(de)那(nei)個端子相連。

（6）檢(jian)查接線無誤(wu)，開(kai)始(shi)測(ce)試。

1．測試儀在三角形接法變壓(ya)器上(shang)進(jin)行CT測試的(de)接線方(fang)式如圖(tu)C.2所示(shi)。

2．測試(shi)儀進行變(bian)壓器(qi)套管CT測試時的接線(xian)方式如圖C.3所示。

注意：一次端(duan)子H1不能(neng)接地，否則一(yi)次側(ce)都接地了(le)，則測(ce)試(shi)儀不能(neng)獲(huo)取正確結果。

4．測試(shi)儀在對GIS（SF6）開(kai)關上的CT測試時的接線(xian)方式如圖C.4所示(shi)。

注意(yi)：斷開(kai)與母(mu)線連接的所(suo)有開(kai)關，合上接地刀(dao)閘。

D. 四端法(fa)接(jie)線的測量原(yuan)理(li)

施(shi)加輸出一(yi)個電壓(ya)源信號Vs到一個阻抗R上，將產(chan)生一(yi)電流I，如圖D.1。

若需測量該阻(zu)抗值，需測量該阻(zu)抗上的電壓V：        &nbsp;           

由于(yu)從電壓源到被(bei)測阻抗有一段導線，導線有電阻r，導致(zhi)V=Vs，所以若要(yao)**測(ce)量阻抗R，不可以簡單地用電(dian)源電(dian)壓Vs代替V。

阻抗R的測量電(dian)路應(ying)采用圖D.2 的接線方法，測量電(dian)壓的電(dian)壓表必須單獨用導線從(cong)R兩端(duan)連線才能**測量R的電(dian)壓值V。因R兩端是采用4根導線接(jie)線，故稱為4端法接線。圖D.3的(de)接線方法是錯(cuo)誤的(de)。

采(cai)用(yong)CTA測量互感器的電阻、變比、勵磁時，需(xu)采用4端法接線(xian)，如圖D.4。

                                                   

四(si)端法接(jie)線(xian)必須注意(yi)被測(ce)繞組的端子(zi)接(jie)法。圖D.5的接法(fa)是正(zheng)確接法(fa)，圖D.6、7均是錯誤(wu)接法。