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CT勵磁特性及變比試驗原理講解
發(fā)布時間:2019/11/15武漢市豪邁電力自動化技術(shù)有限責任公司
 
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CT勵磁特性試驗方法

目前CT勵磁特性試驗方法主要有工頻法和低頻法兩種。

其中工頻法通過在CT二次施加工頻電壓,測試CT二次繞組的電壓-電流關(guān)系(伏安特性),這種方法具有快速、直觀的特點,但存在以下缺點:

1)所需測試儀器功率大,笨重;

2)對于飽和電壓比較高的CT,難以測試出CT的飽和段。

ct analyzer

△ 工頻法測試原理

低頻法的基本原理

 

△ CT模型

1)上圖中鐵心由以下3個參數(shù)建模:

2)從上述CT模型圖可以 看出,如果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 = 2πf L,即: V= I·2πf L,可見電壓V與頻率f成正比關(guān)系。

假設當f = 50Hz時,為達到勵磁電流Ix,所需施加的電壓Vx = Ix·2πf L = 2000V

若施加不同頻率:

f = 50Hz,Vx = 2000V

f = 5Hz, Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz,Vx ≌ 20V

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。

3)低頻法需滿足的條件
  • 從CT的數(shù)學模型可以看出,要實現(xiàn)低頻測試結(jié)果與工頻測試結(jié)果的一致性,必須保證不同頻率下的鐵心具有相同的磁通。

  • 要將低頻法測試結(jié)果正確轉(zhuǎn)換為工頻測試結(jié)果,必須進行準確的頻率歸算。

  • 受勵磁阻抗非線性的影響,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)學模型進行完整的理論計算。

4)低頻法的特點
  • 測試設備的輸出電壓低,輸出容量低;

  • 測試設備小巧、輕便;

  • 測試過程更加安全,不影響CT繞組絕緣。

相關(guān)標準中的低頻法依據(jù)

1)《JB/T 5356-2002 電流互感器試驗導則》 12.2.2 規(guī)定,“當測量電壓高于二次繞組工頻耐壓值時,需用低頻率的試驗電源,在測取電壓值與電流值及實測頻率值后,將電壓值折算到50Hz電源時的數(shù)值。 折算方法按下式:

2)《GB16847-1997 保護用電流互感器暫態(tài)特性要求》的附錄B2交流法中,詳細介紹了二次交流電壓法采用低頻率試驗電源對勵磁特性進行測試的原理和要求。
 
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CT變比試驗方法

CT變比試驗可分為電流法和電壓法兩類。

其中電流法是在一次側(cè)通大電流,直接測量二次側(cè)電流,計算變比、比差、角差,這種方法得到的結(jié)果比較準確、直接,但具有明顯的局限性,設備笨重、測試范圍窄等。

電壓法的基本原理

CT 模型

1)從CT模型圖可以看出:

通過在二次加壓的方法,使得勵磁阻抗上的電壓與某種運行狀態(tài)的電壓相同,即可模擬這種運行狀態(tài),測量此勵磁電流,通過計算就能得到電流互感器在所模擬的運行狀態(tài)下的變比、比差、角差和復合誤差。

根據(jù)上述模型得出下述CT等效相量圖

CT等效相量圖

2)電壓法測量比差和角差的步驟如下:

 

3)電壓法測變比的特點
  • 測試設備輸出電流小,輸出容量低;

  • 可利用低頻法測試結(jié)果,測試設備小巧,輕便;

  • 測試過程更加安全;

  • 無需大電流,測試范圍寬;

  • 變比試驗利用了勵磁試驗結(jié)果,也部分驗證了用低頻法進行勵磁試驗的正確性。

 
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