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互感器校验仪的分类及主要用途 互感器如何操作

时间:2020-07-11    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

互感器校验仪的主要用途,是对现场应用的或者在实验室应用的电压互感器和电流互感器进行技术性能的检定。为了实现这一目的,互感器校验仪必须与相关设备构成一套完整的互感器校验装置。由于互感器校验仪的性能指标与相关设备之间存在着密切的技术关联,因此要想正确地研究与理解互感器校验仪的整体概念,必须对互感器校验装置作一基本的了解。

我国互感器校验仪大致可以分为三代:一代电工类校验仪,使用操作繁琐,接线复杂;第二代校验仪采用较为先进的电子线路,使用较上一代校验仪方便,但在测量过程中需要要人为切换量程档位,测试过程中显示信息少。第三代校验仪大都采用了单片机,使仪器的智能化程度得到提高,部分仪器具有计算机通讯接口,提高了办公自动化水平。

这里主要介绍一下,第三代互感器校验仪的主要特点:

(1)采用单片机来实现测量、控制、显示等功能;

(2)有计算机接口,提高办公自动化水平,减轻人工劳动强度;

(3)够有大屏幕显示,提供友好的操作界面,与丰富的测量信息;

(4)能够自动实现互感器测量,能够自动切换电流电压负载箱;

(5)具备良好的捉住措施,能够及时告之用户错误信息;

仪器能够达到2级。目前市场上校验仪大多数采用阻容移相90°方法来实现数据测量,这种方法易受到环境温度、电源频率影响,上述环境一旦发生变化,其测量数据将受到很大的影响。

互感器校验仪采用独特电路原理与DSP技术,避免了上述问题。

互感器校验仪从测量原理上来看,又可以分为:直接比较式和测差式两类。

早期的互感器校验仪主要是设计成直接比较式原理,即将标准互感器与被检互感器的次级电压或电流,分别送入互感器校验仪,通过电阻分压器、阻容分压器与磁势比较仪等测量电路,测得两者的差电压或差电流,经过处理就是被检定电压互感器或电流互感器相对于标准互感器的比值差与相位差。

电压互感器的绝缘试验方法

一、电压互感器的试验项目
    20kV及以下电压等级的电压互感器,多采用干式固体夹层绝缘结构。但也有一部分是户内用的油浸式夹层绝缘结构。对于它们的绝缘试验和电流互感器基本相同,但根据现场的实际需要,有时增加感应耐压试验。
    35~66kV电压等级的电压互感器应进行绝缘电阻测试、交流耐压(串级绝缘不能进行)、感应耐压、介质损失正切值(tanδ)等项试验。
    66kV以上电压等级的电压互感器还应增加绝缘油中溶解气体分析试验。
    上述各项试验方法,可参考变压器试验和绝缘油试验的有关项目。唯有对串级式电压互感器的tanδ值测量要采取另外的接线才能得到正确的判断。
    二、串级式电压互感器的tanδ值测量方法
    有高压标准电容器自激法、电容式电压互感器的试验方法、低压标准电容器自激法、末端屏蔽法。根据现场具体情况选用测量方法。
    1.高压标准电容器自激法
    采用高压交流电桥,高压标准电容器自激法测量串级式电压互感器的tanδ值接线如图1-1所示。图中A-X为两元件铁芯串接高压侧绕组的出线端,a-x为低压侧绕组出线端,ad-xd为低压侧辅助绕组出线端。图中利用电压互感器本身作为试验变压器,套管和绕组的对地电容作为Cx。这种线路的电压分布与电压互感器工作时一致。所以避免了高压侧绕组靠近低压端的容量大,造成主要反映低压端介质损失的缺点。如能采用更高电压的标准电容器,使自激电压达到额定值,就更接近实际。如国产的250kV六氟化硫标准电容器,就能够满足110kV及220kV的电压互感器在工作电压下用自激法测tanδ的试验。试验方法和用QS1型电桥对角接线法测量tanδ的方法完全一样,由于桥体处于低压端,所以标准电容器可以选用更高电压等级的,以满足电压互感器的测量要求。
 
图1-1 采用高压标准电容器自激法测量tanδ值接线
 2.低压标准电容器自激法
    如图1-2所示,利用QS1型桥体内的标准电容做电桥的标准臂,对串级式互感器进行自激测量tanδ值。
 
图1-2 利用低压标准电容器自激法测量tanδ值接线
 由图1-2可知,电桥的供电是取自辅助绕组端子上所感应的电压,标准电容桥臂承受的电压较低,此时辅助绕组的负荷很小,U1和U2向量基本上是重合的,经验证明他们之间的角差影响可以忽略不计。
    不管用高压标准电容器自激法,还是用低压标准电容器自激法,在测量串级式互感器的值时,仍然避免不了强电场的干扰影响。其干扰源,一个来自互感器高压侧外界电场(附近的高压设备),一个来自二次侧激磁系统。前者可采用高压屏蔽的办法消除,具体办法参考变压器的试验,后者可将调压装置的接地点尽量靠近滑动接点。另外还可以配合调换自激电源的相位,使干扰减少到zui小程度。
    3.末端屏蔽法
    如图1-3所示,同样可以利用QS1型高压电桥进行测量,并需用高压试验变压器B,在被试电压互感器的高压侧激磁,同时供给电桥电源。低压末端接地,低压绕组也处于较低电位,这样基本上避免了小套管因受潮和脏污对测量值的影响。可见,末端屏蔽法的接线只能测出和低压绕组及辅助绕组直接耦合的高压绕组部分的tanδ值。末端屏蔽法同样有电源系统和外界电场的干扰问题,其防止措施和自激法相同。
 
图1-3 用末端屏蔽法测量tanδ值接线
 4.电容式电压互感器的试验方法
    电容式电压互感器接线如图1-4所示,由电容分压器(包括主电容器C1,分压电容器C2)、中间变压器(即中间互感器YH)、共振电抗器L1、载波阻抗器L2及阻尼电抗器R等元件组成。
 
图1-4 电容式电压互感器接线图
g——保护间隙;K——断路开关
 其介质损失角tanδ值的测试,可分单元件试验。例如,对电容器,可照电力电容的要求进行试验;对中间变压器,可选用“自激法”或“末端屏蔽法”均可得到有效的结果。

互感器的结构原理是怎样的呢?

    互感器又称为仪用变压器,是按比例变换电压或电流的设备及电流互感器电压互感器的统称。

    其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。

    同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和设备的安全。

 

    普通电流互感器结构原理:

    电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。

    其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N2)较多,与仪表、继电器变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I1N1=I2N2,电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状态,相当于一个短路运行的变压器。

    穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。

    二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路,由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小;反之,穿心匝数越少,变比越大,额定电流比:式中I1——穿心一匝时一次额定电流; n——穿心匝数。

    多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器,一次绕组不变,在绕制二次绕组时,增加几个抽头,以获得多个不同变比。

    它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组,其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上,将不同变比的二次绕组抽头引出,接在接线端子座上,每个抽头设置各自的接线端子,这样就形成了多个变比,此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比,调换二次接线端子的接线来改变变比,而不需要更换电流互感器,给使用提供了方便。

    不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组,而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组,以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要,例如在同一负荷情况下,为了保证电能计量准确,要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右),准确度等级高一些(如1K1.1K2为200/5.0.2级);而用电设备的继电保护,考虑到故障电流的保护系数较大,则要求变比较大一些,准确度等级可以稍低一点(如2K1.2K2为300/5.1级)。

    一次绕组可调,二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特点是变比量程多,而且可以变更,多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段,分别穿过互感器的铁心,二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的独立绕组。

    一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接,通过变更连接片的位置,使一次绕组形成串联或并联接线,从而改变一次绕组的匝数,以获得不同的变比。

    带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组,随着一次绕组连接片位置的变更,一次绕组匝数相应改变,其变比也随之改变,这样就形成了多量程的变比。

    带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同准确度等级,可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等,以满足各自不同的使用要求。

    组合式电流电压互感器。组合式互感器由电流互感器和电压互感器组合而成,多安装于高压计量箱、柜,用作计量电能或用作用电设备继电保护装置的电源。

    组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、二次绕组及铁心和电压互感器的一、二次绕组及铁心,固定在钢体构架上,浸入装有变压器油的箱体内,其一、二次绕组出线均引出,接在箱体外的高、低压瓷瓶上,形成绝缘、封闭的整体。

    一次侧与供电线路连接,二次侧与计量装置或继电保护装置连接。

    根据不同的需要,组合式电流电压互感器分为V/V接线和Y/Y接线两种,以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能。

标签: 互感器
互感器 互感器的结构原理是怎样的呢?_互感器

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