亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于小電流法的電流互感器現(xiàn)場測試技術(shù)

        2019-12-09 08:59:54李航康王新燕許靈潔朱重冶
        浙江電力 2019年11期
        關(guān)鍵詞:差法測試點勵磁

        李航康,王新燕,許靈潔,陳 驍,郭 鵬,朱重冶

        (1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院,杭州 310014;2.國網(wǎng)浙江德清縣供電有限公司,浙江 湖州 313200;3.寧波三維電測設(shè)備有限公司,浙江 寧波 315032)

        0 引言

        測差法是測試電流互感器誤差最常用的方法,不僅準(zhǔn)確度高,且量值能夠溯源,是電流互感器誤差測量中首選的方法[1]。因此,在條件許可的情況下,應(yīng)盡量選用測差法來測量電流互感器的誤差。然而由于場地、電源等客觀條件的限制,有時無法滿足測差法所需要的條件,特別在現(xiàn)場測試時,由于電源限制無法提供很大的電流(2 000 A 以上),或者無法把笨重的設(shè)備(電流源、標(biāo)準(zhǔn)互感器、導(dǎo)線)搬運到現(xiàn)場,使得很難在現(xiàn)場用測差法對大電流互感器進行完整的誤差測試,導(dǎo)致現(xiàn)場校驗結(jié)果不理想,工作效率低下。針對以上情況,除了采取等安匝方法外[2],有關(guān)制造廠家研制了幾種不同于測差法原理的等效測量方法,主要分為以下兩大類[3-5]:

        (1)低校高法

        利用互感器的互易原理,即把電流互感器視為同變比的電壓互感器,在電壓互感器的一次側(cè)(原電流互感器的二次側(cè))施加某一電壓V1時,在二次側(cè)產(chǎn)生二次電壓,并產(chǎn)生誤差εv,而將互感器作為電流互感器時,在其一次側(cè)(作為電壓互感器時的二次側(cè))施加某一電流為I1,在其二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電勢為V1,此時電流互感器的誤差εi與εv相等。采用這一原理的電流互感器校驗方法通常稱為低校高法[6-8]。該方法的優(yōu)點是設(shè)備體積小巧,但明顯的缺點是抗干擾能力差且無法進行計量傳遞,只能通過對有限個數(shù)的互感器進行測量后,與測差法的結(jié)果進行比對,缺乏測差法所具有的廣泛有效性。

        (2)負荷外推法

        如果不具備在x%額定電流點測量誤差的標(biāo)準(zhǔn)裝置,可以通過增加二次負荷的方法間接測量,所以該方法又稱負荷外推法[9-10],測量時選定的電流不小于額定電流的20%。設(shè)選定的電流百分點為m%,電流互感器的額定二次負荷為ZB,二次繞組電阻和漏電抗為Z2,分別在二次負荷ZB,電流百分點m%以及二次負荷2ZB+Z2,電流百分點0.5m%下測量電流互感器的誤差,得到f1,δ1和f2,δ2。然后在二次負荷:(x/m)ZB+(x/m-1)Z2,電流百分點m%下測量電流互感器的誤差,得到f3,δ3。被檢電流互感器x%電流百分點下的誤差按下式計算:

        負荷外推法是測差法與參數(shù)測量相結(jié)合的一種方法,由于其內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、互感器校驗儀、負荷箱可以得到計量傳遞,所以該方法得到了一些電力計量部門的認可,缺點是電子式負荷箱制造工藝復(fù)雜,故障率偏高,整機重量比低校高法的增加了不少。

        本文采用的小電流法是測差法裝置的一種延伸,內(nèi)置的校驗儀、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、普通電流負荷箱可以進行計量傳遞,過程中無需精密調(diào)節(jié)負荷箱,而且在1%以上即可工作,降低了工作電源容量,相比以上2 種方法更加適合現(xiàn)場的工程應(yīng)用。

        1 通用誤差公式的推算

        以上提到的3 種電流互感器誤差的現(xiàn)場測試方法中,都借助于電流互感器誤差的數(shù)學(xué)模型式(1),(2),而這一模型的基礎(chǔ)是圖1 所示的電流互感器的等效電路[11]。

        圖1 電流互感器等效電路

        從圖1 的等效電路推導(dǎo)電流互感器誤差的計算公式為:

        因為Ist為二次總電流,應(yīng)有:

        式中:n2/n1=N;N 為互感器實際變比。

        所以:

        因此:

        設(shè)互感器的額定變比為SR,根據(jù)互感器誤差的定義:

        因為│Y(Zb+Z2)│是一個遠小于“1”的量,可以把按函數(shù)展成麥克勞林級數(shù):就是電流互感器以圖1 作為等效電路的誤差的級數(shù)表示法。

        在式(14)中舍去Y(Zb+Z2)的二次及二次以上項,并在第二項中取SR/N=1,則得到:

        于是就得到如下通用誤差公式:

        2 小電流法的實施

        2.1 勵磁導(dǎo)納的測量

        在上面通用誤差公式中,SR為被測互感器的額定變比,為已知數(shù);Zb=rb+jxb為測試條件給出的二次負載,為已知數(shù);Y=G-jB 為二次繞組的勵磁導(dǎo)納,可以由下述方法測得:

        (1)計算二次負載電流Ict。設(shè)二次額定電流為I2n(一般I2n=5 A 或1 A),測量點的二次電流Ict與I2n之比為x%,x%為待定的工作點,已知。則Ict=x%·I2n。

        (2)計算二次繞組勵磁電壓Vct:

        式中:Z 為二次回路總阻抗。

        式中:rb,xb為給定的負載;r2,x2為未知數(shù)。

        (3)按圖2 所示測量導(dǎo)納:

        Yx=Gx-jBx,下標(biāo)x 表示該數(shù)據(jù)為在工作電流x%·I2n時的數(shù)據(jù)。在測量G,B 的過程中可以看出:隨著工作點x%的變化,二次繞組兩端的勵磁電壓也隨著變化,得出的G,B 也在變化。從實測數(shù)據(jù)可以看出,G,B 的變化對Vct的變化是非線性的,因此每一個工作點的導(dǎo)納必須實測。

        2.2 其他參數(shù)的測量

        2.2.1 測差法及小電流法

        從式(16),(17)可知,兩式的右端還有r2,x2,N 為未知數(shù),需要逐一求出。

        直流電阻r2按圖2 所示電路進行測量:在二次繞組中串入一測量電阻R0(阻值在0.5 Ω 左右),在一端與地之間加直流電壓VD,使流過R0的電流在0.2~0.5 A 即可。則直流電阻:

        圖2 導(dǎo)納及電阻測量示意圖

        同樣的接線,將直流電壓改為交流電壓源,可以求得各點的導(dǎo)納值。

        在測量過直流電阻后,互感器鐵芯可能被磁化,必須進行退磁。退磁方法為:在二次繞組兩端加一交流電壓,一次開路。交流電壓從0 V 慢慢升至20 V 左右,再慢慢降到0 V,反復(fù)進行幾次即可。

        N,x2的求取仍將借助測差法來解決。在較低的測量點(如20%的額定二次電流),一般的測試設(shè)備(即使在現(xiàn)場)還是能滿足測試要求的,因此就提出了在較低的測試點用測差法,實測互感器的誤差,然后再用誤差的計算公式推算出大電流測試點的誤差,即所謂的小電流法。

        首先對式(16)進行仔細分解。在比差f 的表達式中包含3 個部分:一是(SR-N)/N 匝比誤差,這對一個已繞制定型后的互感器而言是個常數(shù),不隨工作電流的變化而改變;二是二次繞組的內(nèi)阻抗對比差的影響;三是二次負載對比差的影響。

        后二項的影響是隨著工作電流變化而變化的,原因是G,B 是隨工作電流變化而變化的。因此,互感器誤差隨著不同工作點而變化的原因就是由G,B 引起的。

        在測試設(shè)備供流能力許可的條件下,選取一測試點n0%(n0盡可能取大一些,有利于Yn0的測量,也有利于推算大電流工作點誤差的準(zhǔn)確性的提高),用測差法,實測互感器的空載誤差fn0,δn0,此時式(16),(17)可寫成:

        設(shè)待測點為x%,則互感器在待測點在帶負載Zb=rb+jxb時的誤差記為fx,δx,根據(jù)式(16),(17)有:

        由式(21)—(23),式(22)—(24)得:

        就是小電流法的數(shù)學(xué)模型。

        式(25)為fx的計算公式,它包含有三部分內(nèi)容:

        (1)小電流實測點n0%的實測空載比差fn0,fn0中不僅包含式(21)中表達的內(nèi)容,還包含了影響誤差的其它因素,如分布電容等。這些因素對誤差的影響在各測試點是個常數(shù)。在實測fn0時,已計入fn0中,所以在fx的表達式的其它地方不再出現(xiàn),包括匝比誤差(SR-N)/N。因此實際變比N 不再出現(xiàn)在fx的表達式中,避開了N 的求解問題。

        (2)由于在n0%及x%二點勵磁導(dǎo)納的變化引起的比差的變化r2(Gx-Gn0)+x2(Bx-Bn0)。

        (3)由負載Zb=rb+jxb對誤差造成的影響:rbGx+xbBx。

        現(xiàn)在再觀察一下式(25),(26),未知參數(shù)只有二次繞組的漏抗x2了,它不僅直接影響式(25),(26)的計算,而且影響Yn0=Gn0-jBn0,Yx=Gx-jBx的測量。

        直接測量或計算出x2是困難的。從表面看,在式(22)中,δn0,Gn0,Bn0,r2都已實測得到,可以直接計算獲得x2,其實不然,因為在測試導(dǎo)納Yn0時,下標(biāo)n0表示在工作點n0%的值。

        在計算確定Vctn0時,Vctn0=n0%·I2n·Z,Z 為回路總阻抗:

        在空載(Zb=0)情況下,把式(25)改寫成:

        2.2.2 逐步副近法

        對式(28)采用逐步逼近法:

        (1)選取n0%,n0/2% 2 個點(n0盡可能取大些),用測差法實測互感器的空載誤差,得到fn0,δn0,fn0/2,δn0/2。

        (2)取x2=x2′為初始值(x2′可取0,或取x2′=r2,或其它值),

        計算勵磁電壓:

        (4)將fno,fno/2,r2,代入式(28),計算得:

        當(dāng)然,也可以把式(26)在空載下改寫成:

        以式(33)為基礎(chǔ)用逐步逼近法求解x2,2 種結(jié)果應(yīng)該一致。

        這里并沒有證明用逐步逼近法一定會收斂,也沒有討論收斂的速度。但一般而言,只要初值選得適當(dāng),逼近過程很快能完成,如若發(fā)散,則可重設(shè)初值再試。

        3 測試過程實例

        下面以一個實例來說明小電流法測互感器誤差的全過程。

        例1:電流互感器的額定變比為1 000/5,額定容量為30 VA,cosφ=0.8,準(zhǔn)確級為0.2 級。現(xiàn)有的測試設(shè)備的最大功率為750 VA,最大輸出電流為600 A。

        測試步驟:

        (1)按圖2 測二次繞組的直流電阻r2,在圖中,取R0=0.5 Ω。

        加電壓VD=0.260 4 V,測得VR=0.155 V,計算得:

        (2)取n0%=40%,n0/2%=20%,并在這2 點處用測差法測互感器的空載誤差f40,f20,δ20,δ40:

        f40=0.045%,δ40=2.65′;

        f20=0.031%,δ20=3.25′。

        (3)采用式(28),用逐步逼近法求解x2(由于過程太過冗長,故從略),求得x2=0.3,并在最后一步逼近時,測得n0%處的導(dǎo)納為Y40=0.385-j1.71 mΩ。

        (4)在求得x2后,即可在額定負載及下限負載下計算各測試點的勵磁電壓,測量勵磁電流,計算勵磁導(dǎo)納:

        計算額定負載阻抗:

        計算下限負載阻抗:

        計算額定負載下的二次回路總阻抗:

        Z=(0.34+0.96)+j(0.3+0.72)=1.3+j1.02。

        計算下限負載下的二次回路總阻抗:

        Z*=(0.34+0.24)+j(0.3+0.18)=0.58+j0.48。

        計算額定負載下的各測試點的勵磁電壓:

        Vct5=5%×5×1.652 4=0.413 1 V;

        Vct20=20%×5×1.652 4=1.652 4 V;

        Vct100=100%×5×1.652 4=8.262 0 V;

        Vct120=120%×5×1.652 4=9.914 4 V。

        按圖2 所示方法,在額定負載下在各測試點測試勵磁導(dǎo)納:G5=0.712,B5=3.015;G20=0.361,B20=1.335;G100=0.35,B100=1.124;G120=0.345,B120=1.110,單位均為mS。

        計算下限負載下的各測試點的勵磁電壓:

        (5)完成上述工作后,把上述所得數(shù)據(jù)依次代入式(25),(26)就能得出各測試點比差和角差。計算結(jié)果列于表1,為了比較小電流法的測量結(jié)果,對被測互感器用測差法在各測試點進行測試,其結(jié)果也列于表1。

        表1 電流互感器誤差測試數(shù)據(jù)對比

        通過對比,可以看出小電流法測量與測差法結(jié)果基本一致,比差差異小于0.05%,角差差異小于2′,滿足現(xiàn)場的使用要求。

        4 小電流法的適用范圍及誤差控制

        小電流法適用于在現(xiàn)場對電流互感器進行誤差的測量校準(zhǔn),特別是現(xiàn)場電源容量或其他條件不滿足傳統(tǒng)測差法要求的場合。該方法主要誤差來源包括起始測試電流太小造成的測試誤差、漏抗測量計算出現(xiàn)的偏差、現(xiàn)場環(huán)境電磁場干擾造成的影響等。為此提出以下幾點注意要點和改進措施:

        (1)選取空載實測點n0%時,盡可能選n0大些(在電流源及標(biāo)準(zhǔn)互感器承受范圍內(nèi))有利于空載導(dǎo)納的測量。一般應(yīng)使n0%盡量靠近20%。因為工作點大于20%以后,互感器的性能趨于平穩(wěn),在20%點測試合格的互感器,在100%,120%點測試一般都是合格的。

        (2)一次電流源的輸出容量及標(biāo)準(zhǔn)互感器的電流承受能力要選取合適:過大,會造成設(shè)備體積龐大,重量沉重,不利于現(xiàn)場運送和使用;過小,會限制對大電流互感器的測量。一般可選取最大被測互感器額定一次電流的20%。

        (3)在求解x2過程中,有時因工作點低(二次電流?。卫@組阻值小,使得計算出的二次勵磁電壓很低,影響勵磁導(dǎo)納的準(zhǔn)確測量,從而影響x2的測量準(zhǔn)確度。此時,可在二次回路中串接一電阻r0,來提高二次勵磁電壓。r0的值并入r2,使r2′=r2+r0。當(dāng)然,在逼近x2過程中測得的勵磁導(dǎo)納不再是空載時的導(dǎo)納,不能在式(25)、(26)中直接使用。

        (4)儀器可在導(dǎo)納測量和誤差測量環(huán)節(jié)引入異頻測量的概念,在45 Hz 和55 Hz 2 種工作頻率下測得的結(jié)果平均后代替50 Hz 情況下的數(shù)據(jù),以消除現(xiàn)場電磁場環(huán)境影響帶來的測量誤差[12]。

        5 結(jié)語

        當(dāng)精度要求達到0.05S 級,采用小電流法的電流互感器現(xiàn)場測試儀將在電力部門有著廣泛的應(yīng)用。為了滿足便于攜帶的需要,通常將電子源、校驗儀、負荷箱、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、控制器等集中安裝在一個機箱內(nèi),這樣的源功率通常在3~4 kVA 左右,配合合適的大電流導(dǎo)線,使裝置輸出10%以上的額定電流,基本上能夠滿足220 kV,5 000 A 及以下的電流互感器現(xiàn)場測試的需求,相比于傳統(tǒng)的測差法升流裝置,要在220 kV 的高度上輸出5 000 A 的電流,需要的電源容量將在100 kVA 以上[13-14],考慮到設(shè)備和現(xiàn)場電源的限制,小電流法裝置帶來的便利是很明顯的,同時由于采用了普通的自動電流負荷箱,使得裝置在計量方面也有相當(dāng)好的可溯源性,如果需要測量具有較長管道的GIS 電流互感器[15-16],可以將裝置的電子源部分與其他部分分離,這樣只要適當(dāng)提高源的容量,使得對現(xiàn)場電流互感器的適應(yīng)能力接近理想,測試對象除了GIS,也可以包括電流達到數(shù)萬安培的發(fā)電機出口的電流互感器[17]。

        猜你喜歡
        差法測試點勵磁
        一種新型模擬電路故障字典測點選擇方法研究
        機電信息(2023年24期)2023-12-26 10:55:38
        點差法的七個作用
        基于信息熵可信度的測試點選擇方法研究
        例談“定比點差法”在解幾問題中的應(yīng)用
        勵磁變壓器勵磁涌流引起的調(diào)相機跳閘分析
        邏輯內(nèi)建自測試雙重過濾測試點選取策略
        基于動態(tài)差法的交通量監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用
        基于勵磁阻抗變化的變壓器勵磁涌流判別方法的探討
        電子制作(2018年1期)2018-04-04 01:48:34
        大型發(fā)電機勵磁用旋轉(zhuǎn)變換器的開發(fā)和應(yīng)用
        “鬧”中取靜點差法
        欧美成人小视频| 国产猛烈高潮尖叫视频免费| 免费人妻无码不卡中文字幕系| 欧美国产日本高清不卡| www插插插无码视频网站| 亚洲欧美日韩人成在线播放 | 国产高清吃奶成免费视频网站| 国产人妖一区二区av| 国产av剧情一区二区三区| 亚洲熟妇无码一区二区三区导航 | 一区二区特别黄色大片| 亚洲男人免费视频网站| 麻豆av一区二区三区| 免费现黄频在线观看国产| 精品高清国产乱子伦| 精华国产一区二区三区| 黄桃av无码免费一区二区三区| 97免费人妻在线视频| 亚洲精品99久久久久久| 国产精品人成在线765| 亚洲字幕中文综合久久| 狠狠色噜噜狠狠狠狠7777米奇| 精品人妻无码中文字幕在线| 国产精品午夜福利天堂| 内射白浆一区二区在线观看| 人妻少妇av中文字幕乱码| 狠狠狠狠狠综合视频| 你懂的视频在线看播放| 中文天堂国产最新| 真正免费一级毛片在线播放| 久久精品中文字幕免费| 级毛片内射视频| 99热久久精里都是精品6| 2017天天爽夜夜爽精品视频| 女优av一区二区在线观看| 妺妺窝人体色www在线| 妺妺窝人体色www聚色窝| 黄视频国产| 亚洲国产精品久久久久婷婷软件| 国产高清人肉av在线一区二区| 让少妇高潮无乱码高清在线观看 |