CT伏安特性测试仪分析.docx

CT伏安特性测试仪分析.docx

《CT伏安特性测试仪分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CT伏安特性测试仪分析.docx（62页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

CT伏安特性测试仪分析

第一章CT分析仪的使用范围与技术指标4

1.1CT分析仪的功能与使用场合4

1.2CT分析仪技术指标4

第二章硬件装置6

2.1概述6

2.2电源连接6

2.3输入与输出6

2.4硬件部分原理框图7

2.5键盘7

第三章试验连线9

3.1CT二次负荷9

3.2CT分析，变比，极性试验接线图10

3.3CT线圈电阻测量接线图13

第四章用户界面14

4.1仪器运行界面14

4.2仪器软件工具栏14

4.2.1新建试验15

4.2.2保存15

4.2.3读取15

4.2.4仪器设置16

4.2.5语言选择18

4.2.6CT参数设置19

4.2.7数据导出19

4.2.8使用帮助20

4.3主工作区20

4.4仪器运行状态信息栏21

4.5试验控制栏21

4.6仪器的启动与关闭22

第五章试验操作23

5.1试验运行的一般流程23

5.2CT分析23

5.2.1CT分析试验参数设置23

5.2.2CT分析试验流程24

5.2.3CT分析试试验结果27

5.3CT比差角差测量34

5.3.1比差角差测量试验参数设置34

5.3.2比差角差试验流程34

5.3.3比差角差试验结果展示34

5.4CT线圈电阻测量35

5.5CT极性检查35

5.6CT二次负荷测量36

5.6.1CT二次负荷测量参数设置36

5.6.2CT二次负荷测量试验流程37

5.6.3CT二次负荷测量试验结果37

5.12生成试验报告38

第六章自动评估与铭牌推测39

6.1自动评估39

6.1.1自动评估定义39

6.1.2自动评估项目和合格条件39

6.2励磁参数计算43

6.3拐点和磁化曲线定义44

6.4铭牌推测逻辑45

第七章PC数据分析软件47

7.1概述47

7.2数据分析软件47

7.3批量报告制作工具48

第八章附件清单51

附录A.低频法测试原理52

附录B.10%误差曲线计算53

前言

本手册的目的是为了让用户熟习CT分析仪的功能和正确的使用方法。

手册的内容包括仪器的技术指标，操作方法，试验连线和安全风险等方面，仔细阅读本手册将有助于您快安全，快速，准确的完成各个试验项目，并且能有效地避免错误操作导致仪器损坏或减少仪器的使用寿命。

CT分析仪的使用必须遵循现有国家标准对电气安全和试验项目流程的技术要求，阅读本手册并不能代替相关国家标准对电气试验项目的要求，对于在高电压场合使用CT分析仪进行试验时，相关操作人员必须具备电气试验资质。

CT分析仪的使用安全规程

1）必须在CT分析仪各项指标正常的情况下才能使用仪器，如出现异常应立即联系厂家进行维修

2）在特殊地点应用时应遵循相关国家标准的安全技术要求

3）应始终注意高电压，高电流对设备直接造成损坏

4）遵循用户手册进行各项试验

5）禁止打开CT分析仪，如果CT分析仪被打开则对CT分析仪的质保将失效

6）禁止对CT分析仪进行任何修改，扩展和改进

7）请使用CT分析仪的原配附件

8）在试验未完成之前，严禁切断试验连线，功率输出指示灯熄灭才可以切断试验连线

9）在非实验室环境使用CT分析仪时，应使用接地电缆线将CT分析仪可靠接地

10）测试时保证CT分析仪高压测一个端子接大地

11）在使用CT分析仪前请检查CT分析仪是否有明显的外观损坏

12）不要在多雨或极其潮湿的环境下使用CT分析仪

13）确保连接到CT分析仪的所有端子不带有任何电位，所有的电位由CT分析仪输出

14）在进行变比测试时，请确保电压是施加在CT的二次绕组或PT的一次绕组上，否则有可能造成CT分析仪的损坏

15）CT分析只适用于电磁式电压互感器的比差与角差测试

第一章CT分析仪的使用范围与技术指标

1.1CT分析仪的功能与使用场合

CT分析仪用于电流互感器的以下试验：

1）励磁特性试验

2）匝数比检测

3）比差与角差校验

4）极性校验

5）二次绕组电阻测量

6）二次负荷测量

7）5%和10%误差曲线测量

8）CT暂态特性测试与分析

9）CT铭牌自动推断

10）拐点电压/电流、准确限值系数、仪表保安系数、二次时间常数、剩磁系数、准确级、饱和与不饱及电感，拐点电动势，极限电动势和面积系数等CT参数的测量

11）电流互感器铁芯磁滞回线测量

装置的应用场合主要有：

1）CT铭牌的参数校验

2）CT接入当前负荷时参数校验

3）分析CT的暂态特性对继电保护装置的影响。

1.2CT分析仪技术指标

1测试标准依据：

IEC60044-1,IEC60044-2,IEC60044-5,IEC60044-6,GB1207,GB1208,

GB16847,GBT4703,C57.13

2输入电源电压：

AC220V±10%，50Hz/60Hz±10%

3输出电压：

0.1~180V（AC）

4输出电流：

0.001~5A（RMS）

5输出功率：

500VA

6最高等效拐点电压：

45KV

7电流测量：

范围：

0~10A（自动量程0.1/0.4/2/10A）

误差<±0.1%+0.01%FS

8电压测量：

范围：

0~200V（自动量程1/10/70/200V）

误差<±0.1%+0.01%FS

9匝数比测量：

范围：

1~35000，

1~5000误差<0.1%

5000~35000误差<0.2%

10比差测量

典型误差<0.02%保证误差<0.1%

角差测量：

精度：

±2min，分辨率：

0.01min

11二次绕组电阻测量范围：

范围：

0~8KΩ（自动量程2/20/80Ω/800Ω/8kΩ）

误差<0.2%RDG+0.02%FS，最大分辨率：

0.1mΩ

12温度测量：

-50~100度，误差<3度

13CT二次负荷测量：

0～160ohm（2/20/80ohm/160ohm）

误差0.2%RDG+0.02%FS最大分辨率0.001ohm

14能够按照所选择的标准，对测试结果进行自动评估，判断互感器是否合格

15能够同时检测额定负荷和操作负荷下电流互感器，电压互感器的比差与角差

16具有自动生成WORD试验报告功能

17具备批量制作WORD试验报告功能，一次可以将选择的所有试验文件制作成格式规范的WORD报告

18能够将励磁曲线与存储的历史曲线进行自动对比

19数据存储组数：

大于1000组

20工作条件：

温度：

-10℃～50℃，湿度：

≤90%

21尺寸：

485mm×356mm×183mm

22重量：

15Kg

第二章硬件装置

2.2电源连接

CT分析仪电源输入插座在仪器面板的右侧，如图2.2所示。

电源输入范围是AC220±10%，50/60Hz±10%，电源插座内部安装有5A保险。

2.3输入与输出

CT分析仪的测试接口有3组：

功率输出，CT二次侧，CT一次侧。

功率输出端子：

功率输出接口，输出电压范围是AC0~180V，输出电流AC0~5A

CT二次侧输入端子：

CT二次绕组电压测量输入接口，输入信号的电压范围是AC0~180V

CT一次侧：

CT一次侧绕组电压测量输入接口，输入信号的电压范围是AC0~5V

2.4硬件部分原理框图

CT分析仪的结构原理如图2.3所示，其中的恒压恒流变频电源模块与AC220V电源输入是完全隔离的。

通过DSP数据采集系统完成对恒压恒流模块的控制，可以使电源输出AC0~180V正弦电压信号或者AC0~1A的正弦电流信号。

图2.3CT分析仪硬件原理图

DSP数据采集系统的主要功能是完成对变频电源控制和试验过程的数据采集。

所有的数据分析，存储和界面显示都由工控机系统完成，工控机内置了嵌入式XPE系统，并对系统的C盘进行的自恢复保护，这样可以有效的避免软件系统故障和病毒攻击。

仪器内部存储空间>6G，最大存储数据>1000组。

2.5键盘

CT分析仪面板带有一个16键的小键盘用于数据输入，键盘的外形如图2.4所示，其中各个按键的定义如下：

图2.4键盘输入

1）0~9数字输入键

2）∧向上选择方向键

3）∨向下选择方向键

4）＜删除数据键

5）.小数点输入键

6）ESC取消选择键

7）确定选择或输入键

第三章试验连线

3.1CT二次负荷

在进行CT二次负荷测量时请按照图3.1连接CT分析仪和被测CT

图3.1CT二次负荷测量接线图

具体接线步骤和说明如下：

1）将CT分析仪的接地柱连接到保护地PE

2）将按照图3.1所示，断开CT二次侧和二次回路的连接

3）将CT分析仪功率输出和CT二次侧/PT一次侧的黑色端子连接至二次负荷一侧，参见图3.1

4）将CT分析仪功率输出和CT二次侧/PT一次侧的红色端子连接至二次负荷的另一侧

5）为了消除接触电阻的影响，在连接CT分析仪的端子时，CT二次侧的连接端子应保持在功率输出端子的内侧，如图3.2。

注意：

在进行CT二次负荷测量时，必须要断开被测CT二次侧与负载的连接，否则测量的结果将是CT二次侧与二次负荷的并联阻抗，这将导致仪器获得错误的试验结果。

并且在进行二次负荷测量时仪器不进行退磁处理，因此如果CT二次侧未断开将会导致CT进入饱和状态。

图3.2CT/PT二次负荷测量的接线位置图

3.2CT分析，变比，极性试验接线图

图3.3CT分析，变比与极性试验接线图

在进行CT分析，变比或极性试验时请按照图3.3连接CT分析仪和被测CT，这三个试验项目的接线方式是一致的

具体接线步骤和说明如下：

1）断开电力线与CT一次侧的连接，未接地的电力线较长，会给CT一次侧的测量引入较大干扰，参见图3.4。

3）将CT一次侧一端连接至CT分析仪CT一次侧/PT二次侧黑色端子

4）将CT一次侧另一端连接至CT分析仪CT一次侧/PT二次侧红色端子

5）将CT分析仪的接地柱连接到保护地PE

6）将按照图3.3所示，断开被测CT二次侧和二次负荷的连接

7）将CT分析仪功率输出和CT二次侧/PT一次侧的黑色端子连接至CT二次侧的一端，参见图3.3

8）将CT分析功率输出和CT二次侧/PT一次侧的红色端子连接至CT二次侧另一端

9）为了消除接触电阻对线圈电阻测量的影响，在连接CT分析仪的端子时，CT二次侧/PT一次侧的连接端子应保持在功率输出端子的内侧，如图3.4。

图3.4CT分析，变比和极性试验接线位置图

注意：

在对变比值相同的多绕组电流互感器进行CT分析或CT比差角差测试时，没有测试的二次绕组应全部短接，否则测试误差将会偏大

例如同时含有测量0.5级，保护10P10，暂态TPY三个绕组的2000/1的CT，进行0.5级绕组的比差角差测量时应按照图3.4.1进行接线

图3.4.1CT分析和比差角差试验时，CT二次侧参考接线图

3.3CT线圈电阻测量接线图

在测量CT线圈的直流电阻时，请按照图3.5连接仪器和被测CT。

1）将CT分析仪的接地柱连接到保护地PE

2）按照图3.5所示，断开被测CT二次侧和二次负荷的连接

3）将CPTT分析仪功率输出和CT二次侧/PT一次侧的黑色端子连接至CT二次侧的一端，参见图3.5

4）将CT分析功率输出和CT二次侧/PT一次侧的红色端子连接至CT二次侧另一端

5）为了消除接触电阻对线圈电阻测量的影响，在连接CT分析仪的端子时，CT二次侧/PT一次侧的连接端子应保持在功率输出端子的内侧，如图3.4。

图3.5线圈电阻测量

第四章用户界面

4.1仪器运行界面

CT分析仪软件系统定义了6种运行状态，这6种运行状态分别为“等待新建试验”，“等待查看历史结果”，“等待试验”，“运行”，“查看结果”和“查看历史结果”。

不同的状态下软件显示界面是不一样的，但是整个软件界面都是被划分为5个区域，其划分方式如图4.1所示，5个区域分别为工具栏，仪器主工作区（在等待试验界面显示为试验项目选择和操作命令选择，如图4.1），仪器状态信息栏，当前试验参数栏和试验控制栏。

仪器处于不同的运行状态时，仅仅是在主工作区对显示界面进行切换。

4.2仪器软件工具栏

工具栏包含了对仪器操作的各个命令按钮，其中包括“新建试验”，“保存”，“读取”，“仪器设置”，“语言选择”，“互感器设置”，“数据导出”和“使用帮助”等，各个仪器控制命令的详细解释如下。

4.2.1新建试验

新建试验是指结束当前的试验窗口，软件返回至“等待新建试验状态”，在该状态下图4.1所示界面被加载，可以在该窗体中选择将要进行的试验项目，该窗体中的试验项目包括“CT分析”，“CT比差角差测量”，“CT二次负荷”，“CT极性检查”，“CT线圈电阻测量”，“PT变比”，“PT二次负荷”，“PT极性检查”和“PT线圈电阻”，也可以在该状态下重新启动软件或是关闭系统。

4.2.2保存

保存按钮是在完成试验以后，保存仪器试验结果和数据。

在查看历史结果时，如果用户修改当前的显示模式（标准或互感器等级改变），可以通过此按钮保存修改后的结果。

仪器在保存试验结果时文件的名称是按照如下格式进行组织的：

年-月-日时：

分：

秒互感器编号试验名称.cta

例如2011-04-0811：

12：

30CT分析.cta

其中时间部分是取自试验启动瞬间的系统时间，因此在查看历史结果状态修改试验显示模式后保存试验结果，此时仪器将自动覆盖原来的文件，而不会重新为此文件创建一个副本。

4.2.3读取

读取按钮的功能是重新导入已保存的历史数据，当用户点击读取按钮以后图4.2所示窗体将会被加载。

图4.2试验结果读取

在试验读取界面，窗体的左边列出了当前仪器所保存的所有试验文件名称；右边是对保存文件的操作命令选择；右上角是仪器当前存储的文件计数，其内容包括当前选择的文件索引和当前存储的文件总数。

文件读取窗体中的命令按钮包括

1）“上一页”对文件显示列表中的内容进行向上翻页

2）“下一页”对文件显示列表中的内容进行向下翻页

3）“删除所有文件”删除当前存储在仪器中的所有试验文件

4）“删除文件”删除当前所选择的文件

5）“取消”退出文件读取窗体

6）读取当前所选择的文件，仪器进入“查看历史结果界面”，

4.2.4仪器设置

仪器设置按钮用于设置仪器的运行参数，点击仪器设置按钮图4.3所示的窗体会被加载。

图4.3仪器设置界面

仪器设置界面中的系统运行参数只会反映在仪器生成的试验报告中，与试验的流程控制无关，其中的各个参数详细定义如表4.1

表4.1系统运行参数

参数名称

含义

仪器ID

仪器的出厂识别号，所有的仪器都具有唯一的ID

软件ID

仪器的DSP软件系统版本号

操作人员

生成WORD试验报告时，报告中显示的操作人员名字

试验单位

生成WORD试验报告时，报告中显示的试验单位

试验地点

生成WORD试验报告时，报告中显示的试验地点

报告页眉

生成WORD试验报告时，报告页眉部分的内容

报告页脚

生成WORD试验报告时，报告页脚部分的内容

生成报告时含磁滞回路曲线

在完成CT分析试验后，将磁滞回线包含在所生成的WORD报告中

在误差曲线中使用整数一次电流倍数

在生成误差曲线数据时只显示一次电流整数倍数的数值

其余参数均与试验过程的控制有关，但是只涉及CT测试时的试验流程，与PT试验没有关系，其详细含义如表4.2所示

参数名称

含义

自动评估设置

1）如果设为“关闭自动评估”，在CT分析试验结束后，仪器给出各个参数数值，不会自动判定当前的试验结果是否符合所选标准的要求。

2）如果设置仅对操作负荷进行评估，在CT分析试验结束后，仪器除给出试验各参数的数值外，还会依据CT所连接负荷为当前操作负荷时，自动判断各项指标是否符合所选标准要求

3）如果设置对额定和操作负荷进行评估，在CT分析试验结束后，仪器除给出试验各参数的数值外，还会分别对CT所连接负荷为操作负荷和额定负荷时，自动判断各项指标是否符合所选标准要求

励磁试验控制

默认情况下，系统设置为自动获取系统的饱和电压点，此参数用于对CT进行励磁试验时的流程控制，仪器会根据获取的饱和电压自动选取合适的试验频率。

如果选择“自动获取”则仪器在进行励磁试验之前会自动测量所连接CT的饱和电压，否则仪器以设定的饱和电压为准进行励磁试验。

注意：

只有在“自动获取”无法正确获得仪器的饱和电压或者互感器的饱和电压大于8KV时才将仪器设为人工设定模式，因为人工设定模式可能会导致不能获得精细的励磁曲线

显示简化的励磁数据

选中时励磁曲线数据栏目将显示最多30个数据点，分别为拐点前15个数据点和拐点后15个数据点，这些数据点都是从励磁曲线上等步长截取获得的，显示简化数据时可以加快生成WORD文档的速度

未选中时仪器显示实际获取的励磁数据点数，通常会大于100个点

1A/5A类型互感器判断阈值

此参数适用于铭牌自动推测工作模式，当用户选择了自动推测铭牌，并且互感器二次额定电流未知时，仪器以此阈值来判断互感器类型，线圈电阻小于此阈值则认为是5A互感器，否则为1A互感器

1A互感器测量和保护类型判断阈值

此参数适用于铭牌自动推测工作模式，当用户选择了自动推测铭牌，并且互感器等级未知时，仪器以此阈值来判断1A的互感器保护和测量类型，饱和电压小于此阈值则认为是测量1A互感器，否则为保护1A互感器

5A互感器测量和保护类型判断阈值

此参数适用于铭牌自动推测工作模式，当用户选择了自动推测铭牌，并且互感器等级未知时，仪器以此阈值来判断5A的互感器保护和测量类型，饱和电压小于此阈值则认为是测量5A互感器，否则为保护5A互感器

励磁数据查找条件

设置为通过电压查找电流时

在励磁曲线数据栏目中，输入励磁电压数值仪器自动查找对应的励磁电流数值

位置为通过电流查找电压时

在励磁曲线数据栏目中，输入励磁电流数值仪器自动查找对应的励磁电压数值

计算比差时不考虑匝数比误差

将仪器作为互感器现场校验仪时,请选择中此项参数,仪器本身测量的匝数比误差将会被忽略,适用于无匝数补偿的高压电流互感器比差角差校验。

注意：

对于具有匝数补偿的低压电流互感器，请不要选择此项，否则反而会造成测试误差偏大（具有匝数补偿的互感器实测匝数比误差会比较大）

4.2.5语言选择

CT分析仪支持汉语和英文两种语言，此按钮用于系统语言的选择和切换。

点击此按钮后图4.4所示窗体被加载。

选择简体中文后仪器的工作语言为中文，选择English则仪器的工作语言变成英文

图4.4语言选择

4.2.6CT参数设置

互感器设置按钮用于设置被测CT铭牌参数和CT分析试验，变比试验的流程控制参数。

点击此按钮后图4.5所示窗体被加载。

此窗体中各参数的详细定义请参见第5.2节参数设置

图4.5互感器参数设置

4.2.7数据导出

数据导出按钮用于导出已保存在仪器上的试验数据，WORD报告等文件。

点击此按钮后图4.6所示的窗体被加载。

左边的列表框展示的是当前存储在仪器上文件列表，在文件类型选择下拉框中选择不同的文件类型，则在左边列表框中将展示相应的文件，文件类型包括“*.Cta“格式数据文件，WORD试验报告文件和Jpg图片文件。

文件索引和文件总数计数器展示仪器中存储的当前类型文件总数和现在所选择的文件索引，通过鼠标点击可以同时选择多个文件，文件被选择时显示为蓝色底色。

数据导出窗体中的操作命令按钮包括：

1）“上一页”对文件显示列表中的内容进行向上翻页

2）“下一页”对文件显示列表中的内容进行向下翻页

3）“清空存储器”，指删除插入仪器的U盘中“试验数据”目录下的所有文件

4）“删除所有文件”删除当前存储在仪器中的所有试验文件

5）“删除文件”删除存储在仪器中当前所选择的文件

6）“导出所有文件”，将当前左边窗体中的所有试验文件导出至U盘中。

如果当前选择的是“*.Cta”，则左边列表框中的所有“*.Cta”文件都会被导出至U盘的“试验数据\仪器试验数据”文件目录下，如果当前选择的是“.Doc”文件，则左边列表框中的所有“*.Doc”文件都会被导出至U盘的“试验数据\WORD试验报告”目录下。

如果当前选择的是“.Jpg”文件，则左边列表框中的所有“*.Jpg”文件都会被导出至U盘的“试验数据\Jpg图形文件”目录下

7）“导出文件”，将当前所选择的文件导出至U盘对应的目录下。

8）“取消”退出文件导出窗体

图4.6导出文件窗体

4.2.8使用帮助

此按钮可以打开仪器的使用帮助文档，使用帮助文档以“*.Pdf”的文件格式存储在仪器中，当用户点击此按钮后使用帮助文档会被打开。

4.3主工作区

位于软件中部的所有区域是软件的主工作区，仪器处于不同试验状态时主工作区的内容会被切换，例如当仪器处于“等待新建试验状态”时仪器主工作区显示试验选择按钮等如图4.1.当仪器处于“查看结果”或“查看历史结果”时，并且选择了当前展示模式为励磁曲线时，仪器显示如图4.7所示

图4.7励磁曲线展示

4.4仪器运行状态信息栏

仪器状态信息栏展示的信息有：

1）仪器的当前运行状态，如“等待新建试验”，“等待试验”，“查看结果”，“查看历史结果”，“运行”，“等待查看历史结果”等。

2）除了仪器的运行状态外还有对仪器内部的工控机与DSP之间通信的标识，如果DSP与工控机之间通信成功则仪器在状态信息栏显示联机，否则仪器显示为脱机状态。

3）当前试验项目，其内容为当前所选择的试验项目名称，如“CT分析”，“比差角差测量”等

4）系统日期和时间，当仪器处于联机非运行状态时，此栏目会显示当前的系统日期，系统时间和当前面板处的环境温度

5）环境温度。

仪器每隔2分钟会更新一次环境温度测量，所测得的环境温度将会被用于计算75摄氏度的参考线圈电阻

4.5试验控制栏

试验控制栏里具有“试验参数设置”和“开始试验”按钮，当仪器处于等待试验状态时点击“试验参数设置”按钮，仪器将会显示对应的试验参数设置窗体，在这些窗体中用户可以设置当前试验的控制参数。

“开始试验”按钮用于启动和停止当前的试验，当用户从“等待试验”或“查看结果”状态点击“开始试验”按钮后，仪器进入“运行”状态，对应的试验会被启动，该按钮的标识变成“停止试验”，再次点击该按钮或试验自动完成后，仪器进入“查看结果”状态，对应的结果参数被自动计算并展示。

注意：

当仪器处于“查看历史结果”时，如果需要运行试验必须首先点击新建试验，让仪器进入到“等待试验界面”，然后按照“等待新建试验”->“等待试验”->“运行”->“查看结果”的流程完成试验项目。

4.6仪器的启动与关闭

打开仪器面板的电源后，仪器的软件系统被自动加载，仪器进入“等待新建试验”状态，开机过程完成。

如果要关闭仪器，请首先通过软件界面的“关闭系统”按钮关闭仪器。

等待仪器显示屏上提示“Itissafetoshutdownnow”时再切断仪器的电源。

注意：

紧急情况时，请直接切断仪器的供电电源

第五章试验操作

5.1试验运行的一般流程

如第四章中的描述仪器的软件运行可以分为“等待新建试验”，“等待试验”，“查看结果”，“运行”，“查看历史结果”和“等待查看历史结果”6种状态。

软件运行的几种常见的流程如下：

1）仪器开机