ct伏安特性試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析1

1、ct伏安特性試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析摘要：CT電流互感器是電力設(shè)備中將強(qiáng)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次使用的弱電流信號(hào)， 用于保護(hù)、測(cè)量回路，其運(yùn)行性能的好壞直接關(guān)系到保護(hù)的正常運(yùn)行、測(cè)量的準(zhǔn)確，本章對(duì)CT電流互感器伏安特性曲線測(cè)量方法、注意事項(xiàng)，10%誤差曲線定義、畫(huà)法以及數(shù)據(jù)分析及異常判別、校核方法進(jìn)行解析，對(duì)新安裝的互感器校驗(yàn)檢查具有一定的指導(dǎo)意義。一、CT伏安特性試驗(yàn)概述所謂CT伏安特性：是指在電流互感器一次側(cè)開(kāi)路的情況下，電流互感器二次側(cè)勵(lì)磁電流與電流互感器二次側(cè)所加電壓的關(guān)系曲線，實(shí)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(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，該曲線表現(xiàn)為非線性。試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；二是運(yùn)行CT停運(yùn)檢驗(yàn)維護(hù)時(shí) （通常配合機(jī)組大修時(shí)進(jìn)行） 通過(guò)鑒別磁化曲線的飽和程度即拐點(diǎn)位置，以判斷運(yùn)行一定時(shí)期后互感器的繞組有無(wú)匝間短路等缺陷，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，確保設(shè)備安全運(yùn)行。三是對(duì)差動(dòng)保護(hù)CT精度有要求的進(jìn)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(yàn)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(shí)，電壓已達(dá)400V以上，用傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)時(shí)，調(diào)壓器無(wú)法將220V電源升到試驗(yàn)電壓，必須使用一個(gè)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(gè)PT或FLUKE87型萬(wàn)用表讀取電壓。

3、由于FLUKE87型萬(wàn)用表可測(cè)最高交流電壓為4000V,故可用它直接讀取電壓而無(wú)需另接PT。2）利用CT伏特性測(cè)試儀試驗(yàn)時(shí)，接線如圖所示：目前生產(chǎn)的CT伏安特性測(cè)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(cè)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(yàn)過(guò)程及注意事項(xiàng)1）試驗(yàn)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(yàn)時(shí)CT各相別可靠獨(dú)立于應(yīng)用設(shè)備，否則可能造成設(shè)備的損壞。2）試驗(yàn)時(shí)，一次側(cè)可靠開(kāi)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(gè)電流點(diǎn)，一般取10個(gè)電流點(diǎn)，即每10%額定電流為一個(gè)電流點(diǎn)，逐點(diǎn)讀取記錄

4、或儲(chǔ)存相應(yīng)電壓值、電流值，每個(gè)點(diǎn)必須從零開(kāi)始升壓升流，以消除互感器內(nèi)的剩磁，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3）通入的電流或電壓以不超過(guò)制造廠技術(shù)條件的規(guī)定為準(zhǔn)，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(diǎn)而電流增大很多時(shí)，說(shuō)明鐵芯已接近飽和，應(yīng)極其緩慢地升壓或停止試驗(yàn)，該點(diǎn)即為拐點(diǎn)電壓。4）試驗(yàn)后，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出或打印伏安特性曲線，對(duì)應(yīng)相應(yīng)CT初始伏安特性曲線或最近測(cè)量的伏安特性曲線進(jìn)行比對(duì)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(shí)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(duì)繼電保護(hù)有要求的CT二次繞組進(jìn)行，一般對(duì)差動(dòng)保護(hù)用CT要求必須滿足10%誤差曲線要

5、求。2.測(cè)得的伏安特性曲線與出廠的伏安特性曲線或最近的測(cè)量伏安特性曲線比較， 拐點(diǎn)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(cè)量電流，Ie為激磁電流，I2為流過(guò)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(shí)，所測(cè)電流包括CT的勵(lì)磁電流Ie及流過(guò)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(guò)CT直阻的電流I2隨之升高，CT的勵(lì)磁電流Ie隨之升高，因I1=Ie+I2,所以測(cè)量電流I1隨之升高。4、當(dāng)CT工作在鐵芯飽和區(qū)域時(shí)，所測(cè)電流包括CT的勵(lì)磁電流Ie及流過(guò)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(guò)CT直阻的電流I2隨之升高非常緩慢，CT的勵(lì)磁電流Ie隨之快速升高，因I1=Ie+I2,所以測(cè)量電流I1隨之快速升高，這是因?yàn)楫?dāng)鐵芯飽和時(shí)，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(shí)， 造成CT直阻R降低，在CT鐵芯飽和電流不變的情況下， 拐點(diǎn)電壓U=I2*R,從而在CT伏安特性曲線上表現(xiàn)為拐點(diǎn)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(diǎn)為拐點(diǎn),B點(diǎn)電壓為1600V、A點(diǎn)電壓為1878V,B點(diǎn)電壓明顯低于A點(diǎn)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(shí)的原始伏安特性曲線，下方2曲線為新近測(cè)量曲線，應(yīng)用以上4、的分析，表明該CT已存在缺陷，需進(jìn)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(fù)載阻抗有關(guān)；一般對(duì)誤差要求的繼電保護(hù)要求互感器的一次電流等于最大短路電流時(shí)，其變比誤差應(yīng)小于10%,校核時(shí)在互感器伏安特性曲線上在拐點(diǎn)處做一線性延長(zhǎng)線1,在圖1中橫軸找到一個(gè)電流I1b,自I1b點(diǎn)作垂線與曲線1、2分別交于B、A點(diǎn)，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(jì)算，圖2制造廠家對(duì)電流互感器提供了在M10（10%誤差曲線）下允許的二次負(fù)載阻抗Zen,當(dāng)我們已知M10（最大短路一次電流）時(shí)，從10%誤差曲線上可以很方便地得出允許的負(fù)載阻抗，如果它大于或等于實(shí)際的負(fù)載阻抗，誤差就滿足要求，否則，應(yīng)設(shè)法降低實(shí)際負(fù)載阻抗，直至滿足要求為止.當(dāng)然，也可以在已知實(shí)際負(fù)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(shí)際的負(fù)載阻抗，誤差就滿足要求，否則，應(yīng)設(shè)法降低實(shí)際