班组里新来的小伙子第一次跟着做保护绕组试验,盯着屏幕上的曲线问了一句:为什么一次侧不用通电,只在二次侧加个电压就能把互感器的脾气摸出来。这一问问到了根子上。要把互感器伏安特性测试仪用明白,低频法、拐点判据和误差曲线这三件事绕不过去,搞懂了现场遇到怪数据才不慌。

互感器伏安特性测试仪
一次开路、二次加压的基本测法
1. 测量回路:电流互感器一次侧开路,从二次侧施加交流电压,测所加电压与输入电流的关系曲线,这条曲线近似等于励磁电势与励磁电流的关系曲线,也就是常说的伏安特性。
2. 为什么要这样测:一次侧通大电流现场条件不具备,二次侧加压只需要几百到几千伏、几安的电流,安全也易实现,测出来的曲线足以反映铁心的饱和特性。
低频法为什么能降这么多电压
1. 公式摆出来:设某一励磁电流下的激磁电感为L,则电压等于电流乘二派乘频率乘电感。要进入同样的饱和程度,所需电压与频率成正比,频率降下来电压就跟着降。
2. 举个例子:某绕组在50赫兹下要2000伏才能达到某个励磁电流,同样条件下5赫兹约需200伏,0.5赫兹约需20伏。变频机型的输出频率低至几赫兹甚至0.4赫兹,靠这个原理把等效电压抬上去。
拐点是按什么判据定出来的
1. 标准定义:电流互感器国家标准规定,励磁电压增加10%而励磁电流增加超过50%时,取前一电压增量处的励磁电压及该电压下的励磁电流,作为拐点电压和拐点电流。
2. 仪器的实现:内部电子调压源做不到严格的10%电压步进,只能尽量逼近,所以仪器给出的拐点带一点不稳定性。看曲线走势比死盯那个数字更有意义,它是参考量不是判据。
10%误差曲线是怎么算出来的
1. 误差的来源:励磁电流的存在让二次电流与换算到二次侧的一次电流在数值和相位上都不相等,这就是电流互感器的误差,继电保护要求在最严重短路时比值差不大于10%。
2. 计算公式:比值差等于10%时,二次电流是励磁电流的9倍,允许的最大负荷阻抗等于励磁电势除以九倍励磁电流再减去二次绕组直流电阻。把励磁曲线上的点逐一带进去,就得到以一次电流倍数为横轴、允许负荷阻抗为纵轴的那条曲线。
四端法接线解决什么问题
1. 导线压降的坑:从电压源到被测绕组有一段导线,导线本身有电阻,若用电源电压代替绕组两端电压,测出来的电阻和阻抗都偏大,小电阻绕组尤其明显。
2. 正确接法:电压回测线必须单独从绕组两端引出,电流线和电压线各走各的,绕组两端一共接四根线,这就是四端法。测直阻、变比和励磁都要这样接,接错了数据全偏。
变比和极性怎么测出来
1. 电流法:从电流发生器向一次侧通几百安电流,同时测二次侧电流,两者之比即为变比,测量精度能做到±0.2%,适用于一次侧能串进大电流回路的互感器。
2. 电压法和极性:一次侧不方便通流时改从二次侧加压、在感应测量端口取一次侧感应电压。极性判别看同名的瞬间方向,仪器直接给出同极性或反极性结论,不用再拿电池和万用表点。
铭牌上的准确级怎么读
1. 拆开看含义:像5P20这种标记,前面的数字是复合误差限值,P表示保护用,后面的数字是准确限值系数,意思是在额定负荷下复合误差不超过5%时所允许的一次电流倍数。
2. 仪器给全参数:综合型仪器能自动算出准确限值系数、仪表保安系数、二次时间常数、剩磁系数以及饱和与不饱和电感,比只盯一个拐点全面得多,判断暂态级互感器时尤其用得上。
常见问答
问:低频下测的结果能代表工频吗?
答:可以,但有前提。互感器暂态特性标准明确允许在低于额定频率下测试,以避免绕组和二次端子承受不能容许的电压。关键在于严格按互感器的精确数学模型折算,电压并非随频率等比例下降,同一个绕组在不同频率下的等效曲线要靠算法还原。
问:直流电阻为什么要记当前温度?
答:绕组电阻随温度变化,铜导体大约每摄氏度变化千分之四,夏天和冬天测同一台互感器能差出好几个百分点。录下测试时的温度,数据才具备纵向可比性,也便于和出厂值换算到同一基准后再比对。
问:电压互感器的励磁特性测法和电流互感器一样吗?
答:思路相通,做法相反。电压互感器是从二次侧加压测励磁特性,仪器在过程中自动计算空载损耗和功率因数。电压互感器保护绕组的合格判定以厂家出厂报告为准,仪器测出的曲线和数据通常作为参考使用。


