一章 LYFA-5000變頻互感器綜合特性測試儀特點與參數

是在傳統基于調壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎上，廣泛聽取用戶意見、經過大量的市場調研、深入進行理論研究之后研發的新一代革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、*制造工藝，保證了產品性能穩定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內處于*水平，是電力行業用于互感器的專業測試儀器。

1.1 主要技術特點

功能全，既滿足各類CT（如：保護類、計量類、TP類）的勵磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求，又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測試。

現場檢定電流互感器無需標準電流互感器、升流器、負載箱、調壓控制箱以及大電流導線，使用極為簡單的測試接線和操作實現電流互感器的檢定，的降低了工作強度和提高了工作效率，方便現場開展互感器現場檢定工作。

可測量變比差與角差，比差*大允許誤差±0.05%，角差*大允許誤差±2min，能夠進行0.2S級電流互感器的測量，變比測量范圍為1~40000。

基于*變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出*大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應對拐點高達60KV的CT測試。

自動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準確限值系數（ALF）、儀表保安系數（FS）、二次時間常數(Ts)、剩磁系數(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數。

測試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標準，并依照互感器類型和級別自動選擇何種標準進行測試。

測試簡單方便，一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試，而且除了負荷測試外，CT其他各項測試都是采用同一種接線方式。

全中文動態圖形界面，無需參考說明書即可完成接線、設置參數：動態顯示參數設置，根據當前所選的試驗項目自動顯示其相關參數；動態顯示幫助接線圖，根據當前所選試驗項目，顯示對應的接線圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽光下清晰可視。

采用旋轉光電鼠標操作，操作簡單，快捷方便，極易掌握。

面板自帶打印機，可自動打印生成的試驗報告。

測試結果可用U盤導出，程序可用U盤升級，方便快捷。

裝置可存儲1000組測試數據，掉電不丟失。

配有后臺分析軟件，方便測試報告的保存、轉換、分析，可以用于試驗數據的對比、判斷與評估。

易于攜帶，裝置重量<9Kg。

1.2 裝置面板說明

裝置面板結構如右圖接線端子從左向右：

·紅黑S1、S2端子：試驗電源輸出

·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測

·紅黑P1、P2端子：感應電壓測量端子

·液晶顯示屏：中文顯示界面

·微型打印機：打印測試數據、曲線

·旋轉鼠標：輸入數值和操作命令

1.3 主要技術參數

第二章 LYFA-5000變頻互感器綜合特性測試儀用戶接口和操作方法

2.1 電流互感器試驗

在參數界面，用 旋轉鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為CT。

2.1.1 試驗接線

試驗接線步驟如下：

**步：根據表2.1描述的CT試驗項目說明，依照圖2.1或圖2.2進行接線（對于各種結構的CT，可參考附錄D描述的實際接線方式）。

表2.1  CT試驗項目說明

第二步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側一端要接地，設備也要接地。

第三步：接通電源，準備參數設置。

2.1.2 參數設置

試驗參數設置界面如圖2.3。

參數設置步驟如下：

用 旋轉鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關的參數設置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線圖。

可設置的參數如下：

（1）編號：輸入本次試驗的編號，便于打印、保存的管理與查找。

（2）額定二次電流：電流互感器二次側的額定電流，一般為1A和5A。

（3）級別：被測繞組的級別，對于CT，有P、TPY、計量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入測試時的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）*大測試電流：一般可設為額定二次電流值，對于TPY級CT，一般可設為2倍的額定二次電流值。對于P級CT，假設其為5P40，額定二次電流為1A，那么*大測試電流應設5%*40*1A=2A；假設其為10P15，額定二次電流為5A，那么*大測試電流應設10%*15*5A=7.5A。

如果用戶希望看到以下結果，需要準確設置基本參數（建議用戶設置）。

（1）匝比誤差、比值差和相位差

（2）準確計算的極限電動勢及其對應的復合誤差

（3）實測的準確限值系數、儀表保安系數和對稱短路電流倍數

（4）實測的暫態面積系數、峰瞬誤差、二次時間常數

對于不同級別的CT，參數的設置也不同，見表2.2。

表2.2  CT參數描述

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.1.3 試驗結果

試驗結果頁，界面分別如圖2.4。

對于不同級別的CT和所選的試驗項目，試驗結果也不同，見表2.3。

表2.3  CT試驗結果描述

2.2 電壓互感器試驗

在參數界面，用 旋轉鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為PT。

2.2.1 試驗接線

試驗接線步驟如下：

**步：根據表2.4描述的PT試驗項目說明，依照圖2.7或圖2.8進行接線。

表2.4  PT試驗項目說明

第二步：同一PT其他繞組開路。

第三步：接通電源，準備參數設置。

2.2.2 參數設置

PT的試驗參數設置界面如圖2.5。

參數設置步驟如下：

用 旋轉鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關的參數設置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線圖。

可設置的參數如下：

（1）編號：輸入試驗試驗編號。

（2）額定二次電壓：電壓互感器二次側的額定電壓。

（3）級別：被測繞組的級別，有P、計量等2個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入當時的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）*大測試電壓：試驗時設備輸出的*大工頻等效電壓。

（7）*大測試電流：試驗時設備輸出的*大交流電流。

第四步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.2.3 試驗結果

試驗結果頁，如圖2.6。

對于不同級別的PT和所選的試驗項目，試驗結果也不同，見表2.5。

表2.5  PT試驗結果描述

2.3自檢頁

自測界面如圖2.8。在萬用表幫助下，自測功能可用于檢查設備是否損壞，測量電路是否正常。

2.3.1 參數設置

自測測試所需的參數如下表：

表2.6  自檢測試參數

測試電流或測試電壓設置后，設置測試頻率，裝置將輸出對應頻率的電壓或電流，并顯示檢測到的實際電壓或電流。在選擇電壓后，如果負載太小，導致實際電流有效值大于5A，則顯示過載信息。在選擇電流后，如果負載太大，導致實際測試電壓有效值大于100V，則也會顯示過載信息。

2.3.2 接線方法

·選擇電壓測試時，將S1短接另一個S1，S2短接另一個S2。用萬用表電壓檔測量S1和S2之間的電壓，若與實際電壓相符，說明設備能夠輸出電壓且電壓測量環節正常。

·電流測試時，將電源輸出的S1、S2端子短接。電壓回測的S1、S2不接?？稍谳敵龅腟1和S2之間串入萬用表電流檔，若萬用表測量的電流與實際電流相符，說明設備能夠正常輸出電流且電流測量環節正常。

2.4功能按鈕

2.4.1 參數頁功能按鈕

(1)．系統工具

系統工具界面，如圖2.11。在該界面中可以進行時間校對、系統升級等操作。其中：調試用于出廠調試，升級用于軟件界面的升級。

(2)．幫助

（3）打印

用戶可以打印當前測試結果，此報告可做為現場試驗的原始記錄。

2.4.2 結果頁功能按鈕

(1)、勵磁曲線

在圖2.4或圖2.6的測量結果頁面，選擇勵磁結果，將出現勵磁曲線界面，如圖2.13：

(2)、勵磁數據

在圖2.13的勵磁曲線頁面，選擇勵磁數據將顯示勵磁數據界面，如圖2.14：

在上圖中可以顯示三種形式的勵磁數據：

實測：儀器升壓過程中實際捕捉的電壓、電流序列；

取整：對實測的勵磁數據按電流取整后的結果顯示，10mA以下按1mA遞增、10mA~100mA以上按5mA遞增、100mA以上按0.1A遞增，取整的結果便于數據記錄、比對；

：可以顯示任意電流點的勵磁數據；

(3)、5%、10%誤差曲線

只有保護級的互感器（包括暫態保護級）才有5%、10%的誤差曲線與誤差數據；在CT設置中選定為P/PR/PX/TPx的互感器，在試驗結果圖2.4界面中，選擇誤差結果將顯示5%誤差曲線，如圖2.15：

在圖2.15中，還可以選擇顯示10%的誤差曲線。保護互感器的10%誤差曲線是10%誤差數據的圖形化顯示，其含義是相同的，其含義為互感器復合誤差不大于10%時，其二次負荷與過流倍數的關系曲線。5%的誤差曲線是互感器復合誤差不大于5%時，其二次負荷與過流倍數的關系曲線。

(4)、5%、10%誤差數據

在圖2.15中，選擇誤差數據將顯示5%、10%的誤差數據，如圖2.16所示：

(5)、比差、角差表

只有測量級的互感器才有比差、角差結果表；在CT設置中選繞組級別為“計量”的互感器，且測試項目選擇了“誤差”項目的才會有比差、角差表。在圖2.4 CT測試結果界面中，選擇誤差結果，將出現比差、角差表，如圖2.17：

上圖中顯示了互感器分別在額定負荷與下限負荷下的比差、角差表，額定負荷是在CT設置頁面中，下限負荷規定為25%的額定負荷。

附  錄

A. 低頻法測試原理

IEC60044-6標準（對應國家標準GB16847-1977）聲稱，CT的測試可以在比額定頻率低的情況下進行，避免繞組和二次端子承受不能容許的電壓。

CT伏安特性測量的原理電路如下圖：CT一次側開路，從二次側施加電壓，測量所加電壓V與輸入電流I的關系曲線。此曲線近似CT的勵磁電勢E與勵磁電流I的關系曲線。

設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之間具有下述關系：Z = ω·L = 2 π f L則：V= I·2 π f L

由公式中可見在某一激磁電感L時所加電壓V與頻率f成正比關系。

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

Vx = Ix·2 π f L = 2000V，

若施加不同頻率：

f = 50Hz，Vx ＝ 2000V

f = 5Hz， Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz，Vx ≌ 20V

由此可見需要使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這就是變頻法的基本原理。

在此必須嚴格注意，所需電壓并非與頻率呈線性比例關系，并非隨著頻率等比例降低，需要嚴格按照互感器的數學模型進行完整的理論計算。

B. 10％誤差曲線計算和應用方法

電流互感器的誤差主要是由于勵磁電流的存在，它使二次電流與換算到二次側后的一次電流不但在數值上不相等，而且相位也不相同，這就造成了電流互感器的誤差。

電流互感器的比值差定義為：

繼電保護要求電流互感器的一次電流等于*大短路電流時，其比值差小于或等于10％。在比值差等于10％時，二次電流、與換算到二次側后的一次電流以及勵磁電流之間滿足下述關系：

定義M為一次側*大短路電流倍數，K為電流互感器的變比，則有

其中：為一次側*大短路電流

為一次側額定電流

為二次側額定電流

10％比值差時，允許的*大負荷阻抗的計算公式為：

式中：為電流互感器二次繞組阻抗

為電流互感器二次繞組感應電動勢，的關系由勵磁特性曲線描述。

根據上述算式，*后可以得到用*大短路電流倍數和允許的*大負荷阻抗描述的10％誤差曲線（見圖2.29）。

10％誤差曲線的應用方法：

得出某一CT的10%誤差曲線后，還必須查閱流經該CT的*大短路電流和該CT二次側所帶回路的阻抗。*大短路電流往往在整定計算時得出，是該CT所在線路的*大運行方式下*嚴重短路時的短路電流，*大電流倍數（額定電流）。二次回路阻抗可以用CTA裝置測量得到。

得到后查閱10%誤差曲線，若點（）在曲線下方，則滿足要求，說明在*嚴重短路情況下CT的電流變換誤差小于10%。否則將大于10%。

C. CTA用于各種CT的實際接線方式

CTA用于CT測試的基本接線步驟（參見圖C.1）如下：

（1）用4mm2線將測試儀左側的接地端子連接到保護地。

（2）連接CT一次側的一個端子和二次側的一個端子到保護地。

（3）確保CT的其他端子全部從輸電線上斷開，其他繞組全部開路。

（4）用2.5mm2紅線和黑線將CT的二次側連接到測試儀“Output”S1和S2插孔，用1.2mm2黃線和黑線將CT的二次側連接到測試儀“Sec”的S1和S2插孔，注意兩根黑線連在CT二次側已接保護地的同一端子上。

（5）用1.2mm2綠線和黑線將CT的一次側連接到測試儀的“Prim”的P1和P2端子上，P2通過黑線與CT一次側連接到保護地的那個端子相連。

（6）檢查接線無誤，開始測試。

1．測試儀在三角形接法變壓器上進行CT測試的接線方式如圖C.2所示。

2．測試儀進行變壓器套管CT測試時的接線方式如圖C.3所示。

注意：一次端子H1不能接地，否則一次側都接地了，則測試儀不能獲取正確結果。

4．測試儀在對GIS（SF6）開關上的CT測試時的接線方式如圖C.4所示。

注意：斷開與母線連接的所有開關，合上接地刀閘。

D. 四端法接線的測量原理

施加輸出一個電壓源信號Vs到一個阻抗R上，將產生一電流I，如圖D.1。

若需測量該阻抗值，需測量該阻抗上的電壓V：

由于從電壓源到被測阻抗有一段導線，導線有電阻r，導致V=Vs，所以若要測量阻抗R，不可以簡單地用電源電壓Vs代替V。

阻抗R的測量電路應采用圖D.2 的接線方法，測量電壓的電壓表必須單獨用導線從R兩端連線才能測量R的電壓值V。因R兩端是采用4根導線接線，故稱為4端法接線。圖D.3的接線方法是錯誤的。

采用CTA測量互感器的電阻、變比、勵磁時，需采用4端法接線，如圖D.4。

四端法接線必須注意被測繞組的端子接法。圖D.5的接法是正確接法，圖D.6、7均是錯誤接法。

一、概述

在電力變壓器的半成品、成品生產過程中，新安裝的變壓器投入運行之前以及電力系統中變壓器運行過程中根據國家電力部的預防性試驗規程中，要求對運行的變壓器定期進行匝數比或電壓比測試。傳統的變比電橋操作繁瑣，讀數不直觀，且要進行必要的換算，測試結果只為一相變比的資料。變比測試儀克服了傳統變比電橋測試的缺點。屏幕采用一次完成三相變比測試，測試速度快，準確度高。大大節省了現場測試時間，為客戶的試驗帶來了很高的效率。

二、安全措施

1、使用本儀器前一定要認真閱讀本操作說明書。

2、儀器的操作者應具備一般電氣設備或儀器的使用常識。

3、本儀器戶內外均可使用，但應避開雨淋、腐蝕氣體、塵埃過濃、高溫、陽光直射場所使用。

4、儀表應避免劇烈振動。

5、對儀器的維修、護理和調整應由專業人員進行。

6、測試線夾的黃、綠、紅分別對應變壓器的A、B、C不要接錯。

7、高、低壓電纜不要接反。

8、測單相變壓器時只使用黃色和綠色線夾，不要用錯，不用的測試夾要懸空。

三、性能特點

1、測試量程寬，*高可達10000。

2、測試速度快，7秒鐘完成三相測試。

3、Z形聯接變壓器測試。

4、具有盲測變比、組別測試功能。

5、不掉電時鐘和日期顯示，數據存儲功能。

6、高、低壓反接的保護功能。

7、變壓器短路、匝間短路保護功能。

8、熱敏打印機輸出功能，快速、無聲。

9、體積小、重量輕。

四、技術指標

1、量程：0.9～10000

2、度：0.2%±2字（1000以下） 0.5%±2字（1000-5000） 1%±2字（5000以上）

3、分辨率：*小0.0001

4、輸出電壓：160V、10V 自動換檔

5、工作電源：AC220V±10% 50HZ

6、使用溫度：–20℃ - 40℃

7、相對濕度：≤85％，不結露

五、系統描述

儀器的面板見圖1

顯示屏：240×128點陣液晶，帶LED背光，顯示操作菜單和測試結果。

打印機：可打印測試結果。

電源插座：是整機電源輸入口，接220V，50Hz電源，插座帶保險和開關。

:儀器接地柱。

高壓端:高壓端A、B、C分別通過黃、綠、紅測試線與變壓器的高壓A、B、C接線端相接。

低壓端:低壓端a、b、c分別通過黃、綠、紅測試線與變壓器的低壓a、b、c接線端相接。

輝  度:調節顯示器的對比度。

功能鍵:在顯示器的右方有F1、F2兩個功能鍵，在儀器操作過程中按界面提示表示不同的功能。

復位鍵:按此鍵整機復位回到初始狀態。

確認鍵:按確認鍵開始對變壓器進行測試。

返回鍵:返回初始界面。

向上鍵:向上移動光標，在儀器的使用過程中根據提示操作。

向下鍵:向下移動光標，在儀器的使用過程中根據提示操作。

向左鍵:向左移動光標，在儀器的使用過程中根據提示操作。

向右鍵:向右移動光標，在儀器的使用過程中根據提示操作。

六、操作方法

1、接線：根據被測試變壓器的具體情況正確聯接測試線夾。

a、單相變壓器：高壓端電纜的黃、綠線夾接被測變壓器高電壓側的接線端，低壓端電纜的黃、綠線夾接被測變壓器低電壓側的接線端。

b、三相變壓器：將高壓端和低壓端電纜的3色夾鉗按黃、綠、紅各對應高壓A相、B相、C相和低壓a相、b相、c相連接。

2、變比測量：儀器接線完成后,插上電源線，打開電源開關，屏幕顯示見圖2。

4秒鐘后屏幕顯示見圖3。

圖3

①如果直接測量變比，此時可以直接按F1鍵直接進入測試，顯示“正在測試”，測試結果顯示如圖4所示。

此時，可以使用功能鍵F1、F2分別操作儀器進行“重測”、“存儲”,如果需要打印可以按打印鍵打印當前顯示的數據，當選擇存儲時儀器內部可以存儲50組數據。

②如果需要改變參數，在圖2所示主菜單按下F2鍵，則屏幕顯示見圖5。

向左向右鍵按下，光標可以在各個參數之間上下循環移動，可將光標移動到需要改變的參數上。

向上向下鍵按下，圖5的狀態可以改變高壓方式，選擇項目包括“Y”、“D”、“單”、“Z”,可以循環選擇，選擇“單”，測試時可以測量單相變壓器或PT；光標在其他位置時可以改變數字的大小。

返回鍵按下，菜單返回到開機初始菜單；測試單相變壓器時，結果顯示如圖4所示,如果選擇三相測試時,測試結果如圖6所示。

③如果調閱儀器內部存儲的歷史數據，在開機初始菜單下按下“F2”鍵，數據顯示如圖7所示。

按向上向下鍵改變選擇的記錄號,按F1鍵清理當前記錄，按F2鍵清理全部記錄。

3、時間設置：在開機圖3界面下，按返回鍵，屏幕顯示如下：

此時按向上向下鍵修改當前數值，按向左向右鍵使光標左右移動，改變所需修改的時間。修改結束后按確認鍵退出。

七、操作示例

1．Y-d-11，電壓組合110±8×1.25%/10.5KV 的變壓器。

按圖9進行接線。

打開電源開關顯示出主菜單（見圖3），此時按確認鍵，顯示見圖5。此時可輸入額定變比值，按照變壓器銘牌上的高壓端9分接電壓值110.0，低壓電壓10.5，計算出額定變比10.476，輸入額定變比10.476，分接總數09，分接間距1.25%，輸入完成后，按返回鍵返回到主菜單，按F1鍵，儀器開始測量，測量結果見圖10所示。

此時，可按F1鍵重測一次，F2鍵存儲數據，打印鍵打印數據，按復位鍵返回主菜單。

2．單相變壓器，電壓組合525/√3±8×1.25%/20，按圖11接線。

打開電源開關，顯示主菜單（見圖3），操作與上例相似，只是額定變比的計算要注意，變壓器銘牌高壓端9分接電壓值（525/1.732=）303.1，低壓側電壓20，計算值是303.1/20=15.155，輸入到額定變比位置，在參數設置時，將高壓方式改成“單”，然后進行測試。測試結果與圖4相似。

八、儀器成套性

九、注意事項

1、有載分接開關19檔的變壓器，9、10、11分接是同一個值，儀器輸入分接類型時應輸入17，此時12分接以后，儀器顯示分接位置比實際位置小2。

2、本儀器分接位置的設置按高壓側調壓設計，是假設1分接為*高電壓檔位，如果電壓反向設計或分接開關在低壓側的變壓器，顯示分接位置和實際分接位置倒置。

十、售后服務

自購買之日起12個月內，屬產品質量問題免費包修。終身提供保修和技術服務。如發現儀器有不正常情況或故障請與本公司及時聯系，以便為您安排*便捷的處理方案。