CT伏安特征试验及10%误差曲线校验
1 CT伏安特征概念
CT伏安特征,是指在电流互感器一次侧开路情况下,电流互感器二次侧励磁电流和电流互感器二次侧所加电压关系曲线(电压为纵座标,电流为横座标),其实际上就是铁芯磁化曲线。
参考文件:
[1]国家电网企业人力资源.国家电网企业生产技能人员职业能力培训通用教材-电气试验[M].北京:中国电力出版社,.144-146.
[2]陈天翔,王寅仲,海世杰.电气试验[M].北京:中国电力出版社,.151-153.[3]单文培,王兵,单欣安.电气设备试验及故障处理实例[M].北京:中国水利水电出版
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[4]高占杰.CT伏安特征试验及10%误差曲线[J].水电厂自动化,,29(1):78-80.
[5]DL/T866-,电流互感器和电压互感器选择及计算导则[S].
2 CT伏安特征试验目标
(1)检验新投产互感器铁芯质量,留下CT原始试验数据。
(2)运行CT停运检验维护时经过判别CT伏安特征饱和程度即电压拐点位置,判定运行一定时期后互感器绕组有没有匝间短路等缺点,方便立即发觉设备缺点,确保设备安全运行。
(3)以CT伏安特征为依据作CT10%误差曲线,对CT精度进行校验。
参考文件:
[1]高占杰.CT伏安特征试验及10%误差曲线[J].水电厂自动化,,29(1):78-80.
3 CT伏安特征试验
测得伏安特征曲线和出厂伏安特征曲线或最近测量伏安特征曲线比较,拐点位置电压不应有显著降低。若有显著降低,应检验二次绕组是否存在匝间短路。
施加于电流互感器二次接线端子上额定频率电压,若其均方根值(有效值)增加10%,励磁电流便增加50%,则此电压方均根值称为拐点位置电压。
其理论依据:拐点位置CT铁芯进入饱和状态,此时励磁电流几乎全部损耗在铁芯发烧上,因为CT直流电阻R2和CT二次绕组匝数相关,当CT二次绕组匝间短路时,造成直流电阻R降低,在CT伏安特征上表现为拐点位置电压U有显著下降(在CT铁芯饱和电流不变情况下,拐点位置电压U0’=I饱和×R2),据此判定CT二次绕组异常。
案例分析:图1所表示为一伏安特征曲线,其中横轴为电流I,纵轴为U,A、B两点为拐点,B点电压为1600V、A点电压为1878V, B点电压显著低于A点电压,两条曲线均为同一CT伏安特征曲线,且上方1曲线为CT出厂时原始伏安特征曲线,下方2曲线为新近测量曲线,依据上述分析,可知该CT已存在缺点,需深入检验或更换。
图1伏安特征曲线图
参考文件:
[1]高占杰.CT伏安特征试验及10%误差曲线[J].水电厂自动化,,29(1):78-80.
[2]郭耀珠,石光,刘华,刘巍.保护用电流互感器10%误差曲线现场测试及其二次负载
校核[J].电力系统保护和控制,,36(23):103.
[3]DL/T866-,电流互感器和电压互感器选择及计算导则[S].
4 CT10%误差曲线校验
10%误差曲线是保护用电流互感器一个关键基础特征。继电保护装置反应是一次系统故障情况,当一次系统故障,保护装置动作时,电流互感器一次电流通常比正常运行时电流大得多,所以,电流互感器误差也会扩大。为了使电保护装置能够正确反应一次系统情况而正确动作,要求电流互感器变比误差小于或等于10%。不管是一次电流加大,还是二次负载阻抗增加,其结果全部会引发电流互感器感应电动势升高,从而扩大误差。所谓10%误差曲线是变比误差为10%时,一次电流(I1)和其额定电流(I1N)比值(m= I1/I1N)和二次负载阻抗(ZY)关系特征曲线。也能够了解为,在不一样一次电流倍数下,为使电流互感器变比误差小于或等于10%而许可最大二次负载阻抗。
实际工作中常采取伏安特征法先测量CT伏安特征曲线,依据CT伏安特征曲线再绘出“CT10%误差曲线。依据电流互感器10%误差曲线得出二次回路最大许可阻抗ZYmax和该二次回路实际阻抗ZL进行比较,若ZL<ZYmax则认为该电流互感器是满足10%误差要求。
图2 电流互感器接入负载后等值电路图 其理论依据:由图2得出以下关系
E=I2×(Z2+ZY) (2) m=I1/IN (3)当互感器误差为10%时,有以下关系:
I2=9I0
(4) I1/k=10I0 (5)将式(4)代入式(2)得出:
ZY=E/9I0-Z2 (6)
将式(5)代入式得出:
m=I1/I1N=10I0/5=2I0 (7)
依据2)中计算得到励磁特征E-I0数据和式(6)、式(7),即可求得电流互感器10%误差曲线。
案例分析:表1是对LB-220电流互感器实测及计算数据,其最总目标是计算出二次许可负载ZYmax。图3是依据表中数据绘制10%误差是ZYmax和m函数曲线。不一样短路电流倍数时,能够查出不一样最大许可负载阻抗。假设该电流互感器使用在最大短路电流Ik=18kA处,则m=15,查出ZYmax=3.9Ω,
大于实测二次负载1.96Ω,结论是能够满足要求。
图3 10%误差曲线
表1 CT10%误差曲线测量和计算
基础参数 | 一次额定电流 | 1200A | 二次额定电流 | 5A | 正确等级 | 10P20 | |||||||||
二次负载 | 通入电流I | 5A | 测量电压 | 9.8V | ZL | 1.96Ω | |||||||||
| |||||||||||||||
试验项目 | 符号 | 数据起源 | 数值 | ||||||||||||
励磁电流 | I0(A) | 试验测得 | 0.5 | 1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | |||||
试验电压 | U0(V) | 试验测得 | 280 | 290 | 298 | 300 | 306 | 308 | 310 | 311 | |||||
绕组内阻 | R2(Ω) | 试验测得 | 0.535 | ||||||||||||
绕组漏抗 | Z2(Ω) | ≈2R2 | 0.706 | ||||||||||||
内部电动势 | E0(V) | =U0-I0Z2 | 279 | 289 | 296 | 297 | 302 | 304 | 304 | 304 | |||||
许可总负载 | Z2+ZY | =E0/9I0 | 62.1 | 32.1 | 16.5 | 8.25 | 6.72 | 5.63 | 4.22 | 3.37 | |||||
许可二次负载 | ZY(Ω) | = E0/9I0-Z2 | 61.4 | 31.4 | 15.9 | 7.55 | 6.02 | 4.92 | 3.52 | 2.67 | |||||
短路电流倍数 | m | 2I0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 |