ct伏安特性試驗及數(shù)據(jù)分析1

1、ct伏安特性試驗及數(shù)據(jù)分析摘要：CT電流互感器是電力設(shè)備中將強電流信號轉(zhuǎn)換成二次使用的弱電流信號， 用于保護、測量回路，其運行性能的好壞直接關(guān)系到保護的正常運行、測量的準確，本章對CT電流互感器伏安特性曲線測量方法、注意事項，10%誤差曲線定義、畫法以及數(shù)據(jù)分析及異常判別、校核方法進行解析，對新安裝的互感器校驗檢查具有一定的指導(dǎo)意義。一、CT伏安特性試驗概述所謂CT伏安特性：是指在電流互感器一次側(cè)開路的情況下，電流互感器二次側(cè)勵磁電流與電流互感器二次側(cè)所加電壓的關(guān)系曲線，實際上就是鐵芯的磁化曲線，即該曲線在初始階段表現(xiàn)為線性，當(dāng)鐵芯磁化飽和拐點出現(xiàn)時，該曲線表現(xiàn)為非線性。試驗的主要目的：一是檢

2、查新投產(chǎn)互感器的鐵芯質(zhì)量，留下CT原始實驗數(shù)據(jù)；二是運行CT停運檢驗維護時 （通常配合機組大修時進行） 通過鑒別磁化曲線的飽和程度即拐點位置，以判斷運行一定時期后互感器的繞組有無匝間短路等缺陷，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，確保設(shè)備安全運行。三是對差動保護CT精度有要求的進行10%誤差曲線校核。二、原理接線利用調(diào)壓器、升壓變、電流表、PT、電壓表試驗接線如圖所示：1）通常情況下電流互感器的電流加到額定值時，電壓已達400V以上，用傳統(tǒng)試驗設(shè)備試驗時，調(diào)壓器無法將220V電源升到試驗電壓，必須使用一個升壓變（其高壓側(cè)輸出電流需大于電流互感器二次側(cè)額定電流）升壓，一個PT或FLUKE87型萬用表讀取電壓。

3、由于FLUKE87型萬用表可測最高交流電壓為4000V,故可用它直接讀取電壓而無需另接PT。2）利用CT伏特性測試儀試驗時，接線如圖所示：目前生產(chǎn)的CT伏安特性測試儀一般電壓可升至2500V,且具備數(shù)字電壓、電流顯示功能，部分測試儀具備數(shù)據(jù)處理功能，可直接打印出CT特性曲線.三試驗過程及注意事項1）試驗前，應(yīng)將電流互感器二次繞組引線和CT接地線均應(yīng)拆除，做好防止接地的可靠安全措施，即保證試驗時CT各相別可靠獨立于應(yīng)用設(shè)備，否則可能造成設(shè)備的損壞。2）試驗時，一次側(cè)可靠開路，從CT二次側(cè)施加電壓，參考CT額定電流預(yù)先選取幾個電流點，一般取10個電流點，即每10%額定電流為一個電流點，逐點讀取記錄

4、或儲存相應(yīng)電壓值、電流值，每個點必須從零開始升壓升流，以消除互感器內(nèi)的剩磁，保證測量數(shù)據(jù)的準確性。3）通入的電流或電壓以不超過制造廠技術(shù)條件的規(guī)定為準，電壓應(yīng)不得高于CT匝間絕緣要求電壓。當(dāng)電壓稍微增加一點而電流增大很多時，說明鐵芯已接近飽和，應(yīng)極其緩慢地升壓或停止試驗，該點即為拐點電壓。4）試驗后，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪出或打印伏安特性曲線，對應(yīng)相應(yīng)CT初始伏安特性曲線或最近測量的伏安特性曲線進行比對分析。5）恢復(fù)電流互感器二次繞組引線和CT接地線以及其它臨時安全措施。四、數(shù)據(jù)分析1.電流互感器10%誤差曲線校核：只對繼電保護有要求的CT二次繞組進行，一般對差動保護用CT要求必須滿足10%誤差曲線要

5、求。2.測得的伏安特性曲線與出廠的伏安特性曲線或最近的測量伏安特性曲線比較， 拐點電壓不應(yīng)有顯著降低。若有顯著降低，應(yīng)檢查二次繞組是否存在匝間短路。具體分析如下：下圖為CT等效電路圖，其中I1為測量電流，Ie為激磁電流，I2為流過CT直阻的電流。3、當(dāng)CT工作在正常伏安特性曲線的線性非飽和區(qū)域時，所測電流包括CT的勵磁電流Ie及流過CT直阻的電流I2兩部分，在此區(qū)域隨著所加電壓的增加，流過CT直阻的電流I2隨之升高，CT的勵磁電流Ie隨之升高，因I1=Ie+I2,所以測量電流I1隨之升高。4、當(dāng)CT工作在鐵芯飽和區(qū)域時，所測電流包括CT的勵磁電流Ie及流過CT直阻的電流I2兩部分，在此區(qū)域隨著

6、所加電壓的略微增加， 流過CT直阻的電流I2隨之升高非常緩慢，CT的勵磁電流Ie隨之快速升高，因I1=Ie+I2,所以測量電流I1隨之快速升高，這是因為當(dāng)鐵芯飽和時，大量電流損耗于鐵芯發(fā)熱上，由于CT直阻與CT二次繞組匝數(shù)有關(guān)， 當(dāng)發(fā)生CT二次繞組匝間短路故障時， 造成CT直阻R降低，在CT鐵芯飽和電流不變的情況下， 拐點電壓U=I2*R,從而在CT伏安特性曲線上表現(xiàn)為拐點電壓U明顯降低，據(jù)此初步判斷CT二次繞組有異常5、下圖為一伏安特性曲線，其中橫軸為電流I1,縱軸為U,A、B兩點為拐點,B點電壓為1600V、A點電壓為1878V,B點電壓明顯低于A點電壓，兩條曲線均為同一CT伏安特性曲線，

7、且上方1曲線為CT出廠時的原始伏安特性曲線，下方2曲線為新近測量曲線，應(yīng)用以上4、的分析，表明該CT已存在缺陷，需進一步檢查或更換。五、10%誤差校核電流互感器的變比誤差除了與互感器本身的特性有關(guān)外，還和互感器二次負載阻抗有關(guān)；一般對誤差要求的繼電保護要求互感器的一次電流等于最大短路電流時，其變比誤差應(yīng)小于10%,校核時在互感器伏安特性曲線上在拐點處做一線性延長線1,在圖1中橫軸找到一個電流I1b,自I1b點作垂線與曲線1、2分別交于B、A點，且BA=0.1I1b,如果電流互感器一次電流I1I1b,其變比誤差就大于10%.為了便于計算，圖2制造廠家對電流互感器提供了在M10（10%誤差曲線）下允許的二次負載阻抗Zen,當(dāng)我們已知M10（最大短路一次電流）時，從10%誤差曲線上可以很方便地得出允許的負載阻抗，如果它大于或等于實際的負載阻抗，誤差就滿足要求，否則，應(yīng)設(shè)法降低實際負載阻抗，直至滿足要求為止.當(dāng)然，也可以在已知實際負載阻抗后，在該曲線上求出允許的M10（最大短路一次電流），用以與流經(jīng)電流互感器一次繞組的最大短路電流作比較，如果它小于或等于實際的負載阻抗，誤差就滿足要求，否則，應(yīng)設(shè)法降低實際