CT激发特性及变比试验原理说明

小夏 科学 更新 2024-02-22

1CT激发特性试验方法

目前,CT激励特性的测试方法主要有两种:工频法和低频法。

其中,工频法通过在CT二次工艺中施加频率电压来测试CT次级绕组的电压-电流关系(伏安特性),具有快速直观的特点,但存在以下缺点:

1)所需测试仪器功能强大,体积庞大;

2)对于饱和电压相对较高的CT,很难测试CT的饱和段。

工频测试原理。

低频法的基本原理

CT模型。 1)上图中的铁芯由以下3个参数建模:

2)从上面的CT模型图可以看出,如果CT励磁绕组在一定励磁电流i下的励磁电感为l,励磁阻抗为z,则:v=i·Z,电感l与阻抗z有如下关系:z=·l=2fl,即:v=i·2fl,可见电压v与频率f成正比。

假设当 f = 50 Hz 时,达到激励电流 ix 需要施加的电压 vx = ix·2 f l = 2000 v

如果应用不同的频率:

f = 50hz,vx = 2000v

f = 5hz, vx ≌ 200v

f = 0.5hz,vx ≌ 20v

可以看出,CT需要饱和到相同的程度,施加较低频率信号所需的电压可以大大降低。

3)从CT的数学模型可以看出低频法要满足的条件,为了达到低频测试结果和工频测试结果的一致性,需要保证不同频率的磁芯具有相同的磁通量。

准确的频率归因对于将低频测试结果正确转换为工频测试结果至关重要。

由于励磁阻抗非线性的影响,所需电压与频率不成线性比例,不与频率成比例降低,因此需要严格按照变压器的精确数学模型进行完整的理论计算。

4)低频法的特点是测试设备输出电压低,输出容量低;

测试设备体积小,重量轻;

测试过程更安全,不影响CT绕组绝缘。

1)《JB T 5356-2002电流互感器试验导则》122.2、规定“当被测电压高于二次绕组的工频耐压值时,应采用低频测试电源,将电压值在测量电压值、电流值和测量频率值后,折算为50Hz电源的值。 转换方法如下:

2)在《GB16847-1997《电流互感器保护用瞬态特性要求》附录B2交流方法中,详细介绍了使用低频测试电源测试励磁特性的二次交流电压法的原理和要求。

CT转化率测试方法CT转换比测试可分为电流法和电压法两大类。

其中,电流法是在一次侧通过大电流,直接测量二次侧电流,计算变比、比差、角差,这种方法得到的结果比较准确直接,但局限性明显,设备体积庞大,测试范围窄。

电压法的基本原理

CT模型。 1)从CT模型图可以看出:

通过二次加压的方法,励磁阻抗上的电压与某一工作状态的电压相同,可以模拟该工作状态,测量励磁电流,通过计算可以得到模拟工作状态下电流互感器的比值、比差、角差和复合误差。

基于上述模型,得到如下CT等效相量图。

CT等效相量图。

2)电压法测量比差和角差的步骤如下:

3)电压法的特点来测量变压器的变比。

测试设备输出电流小,输出容量低;

可采用低频测试结果,测试设备体积小,重量轻;

测试过程更安全;

无需大电流,测试范围宽;

将励磁试验的结果用于变比试验,也部分验证了低频法励磁试验的正确性。

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