一種電壓互感器的性能測試方法
2023-07-09 22:50:01
一種電壓互感器的性能測試方法
【專利摘要】本發明涉及高壓電壓互感器產品的單元試驗領域，尤其涉及一種電壓互感器的性能測試方法，其特徵在於，以調頻調壓電源作為試驗電源，輸出一個變頻、變壓的電壓信號，再經勵磁變壓器升壓滿足被試電壓互感器二次繞組勵磁電壓的要求，被試電壓互感器一次繞組的感應電壓由電壓採樣器採集，對調頻調壓電源的輸出電壓、頻率、輸出電流及被試電壓互感器高壓反饋的監測。現有技術相比，本發明的有益效果是：代替體積龐大的三倍頻電源，減少試驗設備運輸成本，提高試驗質量，改善電壓波形，避免高次諧波的幹擾；試驗過程中，還可完成工頻情況下變比和勵磁特性測量試驗，實現一機多用；可設置過壓保護，保證被試電壓互感器的安全。設備輕巧、搬運方便。
【專利說明】一種電壓互感器的性能測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高壓電壓互感器產品的單元試驗領域，尤其涉及一種電壓互感器的性能測試方法。
【背景技術】
[0002]在高壓電壓互感器的單元試驗中，需要進行耐壓試驗以及變比及勵磁特性的測量，高壓電壓互感器的感應耐壓試驗通常採用三倍頻電源，根據國家試驗標準，對電壓互感器感應試驗電壓大致按2?3倍最大工作相電壓考慮。由於變壓器在額定頻率、額定電壓下，鐵芯接近飽和，若用工頻電源在被試變壓器繞組兩端施加大於額定電壓的試驗電壓，則空載勵磁電流會急劇增加，達到不可允許的程度，從感應電勢的關係式可以看出，為了施加大於額定電壓的試驗電壓，而又不使鐵芯飽和，可採用增加電源頻率的辦法，而變頻發電機組笨重，不便於運輸，不適合於在現場使用，在容量不大時，波形也不太好。將三臺單相變壓器按一次並聯、二次串聯的形式接成開口三角，能得到150HZ的電源輸出，但波形、容量都會隨著負載而變化，且極易出現與被試品諧振，產生五次、七次諧波，容易因諧振過電壓而損壞被試品。而電壓互感器的變比性能和勵磁特性測量需要藉助變比速測儀和自藕調壓器才能完成，測試過程繁瑣，周期長。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種電壓互感器的性能測試方法，以調頻調壓電源操作箱作為試驗電源，在電壓互感器的試驗過程中，能根據被試電壓互感器的耐壓標準設定最高輸出電壓，然後進行變比測量、勵磁特性測量，最後進行變頻感應耐壓測試，提高測試效率。
[0004]為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是:
[0005]一種電壓互感器的性能測試方法，以調頻調壓電源作為試驗電源，輸出一個變頻、變壓的電壓信號，再經勵磁變壓器升壓滿足被試電壓互感器二次繞組勵磁電壓的要求，被試電壓互感器一次繞組的感應電壓由電壓採樣器採集，過程中有對調頻調壓電源的輸出電壓、頻率、輸出電流及被試電壓互感器高壓反饋的監測，其具體操作步驟如下:
[0006]I)將試驗現場拉好警戒線，懸掛「止步，高壓危險」標識，將調頻調壓電源輸出端與勵磁變壓器的輸入端相連，勵磁變壓器的輸出端與被試電壓互感器二次側相連，被試電壓互感器一次側和電壓採樣器的輸入端相連接，電壓採樣器的採集端與調頻調壓電源的分壓器輸入端相連，確認連接無誤後，將調頻調壓電源的電源輸入端連接AC220V，被試電壓互感器的二次側分別連接電壓表和電流表，根據被試電壓互感器的耐壓標準確定調頻調壓電源的最高輸出電壓；
[0007]2)啟動調頻調壓電源，先將其輸出電壓調至最高輸出電壓以下的任意值，然後將其頻率調至50Hz，記錄被試電壓互感器的二次側電壓值和一次側電壓值，計算出被試電壓互感器的變比值；
[0008]3)逐漸增大調頻調壓電源的輸出電壓，分別監測並記錄被試電壓互感器額定電壓的20%、50%、80%、100%、120%時的勵磁電流，並對應記錄被試電壓互感器的二次側電壓，然後繪出被試電壓互感器的勵磁特性曲線，從而完成勵磁特性的測量；
[0009]4)將調頻調壓電源的輸出頻率升至150Hz，使調頻調壓電源的輸出電壓逐漸由低到高，進行變頻感應耐壓試驗，在增大輸出電壓同時，應注意監測被試電壓互感器的二次側的勵磁電流，保證在允許範圍內，試驗過程中，應根據試驗頻率確定試驗時間，試驗完後將調頻調壓電源的電壓旋鈕退回零位結束試驗；
[0010]5)試驗結束，應再次檢查被試電壓互感器的絕緣性能，確定被試電壓互感器完好。
[0011]所述步驟4)若無法保證被試電壓互感器的二次側的勵磁電流在允許範圍內，則應先降低調頻調壓電源的輸出電壓，再增大調頻調壓電源的頻率，然後再逐漸增大輸出電壓。
[0012]所述步驟3)中，對於中性點直接接地的、電壓等級35KV及以下電壓等級的被試電壓互感器，其最高測量點為額定電壓的190% ;對於電壓等級66KV及以上的被試電壓互感器，其最高測量點為150%;需要進一步選取測量點進行測量，以滿足勵磁曲線的完整性和精度。
[0013]現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0014]代替體積龐大的三倍頻電源，減少試驗設備運輸成本,提高試驗質量,改善電壓波形，避免高次諧波的幹擾；試驗過程中，還可完成工頻情況下變比和勵磁特性測量試驗，實現一機多用；可設置過壓保護，保證被試電壓互感器的設備安全；設備輕巧、搬運方便，降低人工費和設備運輸成本，提高工作效率、降低企業成本，具有很強的實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明對電壓互感器測試狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0017]如圖1所示，是本發明對電壓互感器測試狀態示意圖，以調頻調壓電源作為試驗電源，輸出一個變頻、變壓的電壓信號，再經勵磁變壓器升壓滿足被試電壓互感器二次繞組勵磁電壓的要求，被試電壓互感器一次繞組的感應電壓由電壓採樣器採集送回調頻調壓電源的分壓器輸入端進行顯示，過程中有對調頻調壓電源的輸出電壓、頻率、輸出電流及被試電壓互感器高壓反饋的監測，其具體操作步驟如下:
[0018]I)將試驗現場拉好警戒線，懸掛「止步，高壓危險」標識，將調頻調壓電源輸出端與勵磁變壓器的輸入端相連，勵磁變壓器的輸出端與被試電壓互感器二次側相連，被試電壓互感器一次側和電壓採樣器的輸入端相連接，電壓採樣器的採集端與調頻調壓電源的分壓器輸入端相連，確認連接無誤後，將調頻調壓電源的電源輸入端連接AC220V，被試電壓互感器的二次側分別連接電壓表V和電流表A，根據被試電壓互感器的耐壓標準確定調頻調壓電源的最高輸出電壓做為上限控制；
[0019]2)啟動調頻調壓電源，先將其輸出電壓調至最高輸出電壓以下的任意值(如10V)，然後將其頻率調至50Hz，記錄被試電壓互感器的二次側電壓值和一次側電壓值，計算出被試電壓互感器的變比值；
[0020]3)逐漸增大調頻調壓電源的輸出電壓，按照試驗標準之規定分別監測並記錄被試電壓互感器額定電壓的20%、50%、80%、100%、120%時的勵磁電流(即電流表A所示)，並對應記錄被試電壓互感器的二次側電壓(即電壓表V所示)，然後繪出被試電壓互感器的勵磁特性曲線，從而完成勵磁特性的測量；
[0021]對於中性點直接接地的、電壓等級35KV及以下電壓等級的被試電壓互感器，其最高測量點為額定電壓的190%;對於電壓等級66KV及以上電壓互感器，其最高測量點為150%，需要進一步選取測量點進行測量，以滿足勵磁曲線的完整性和精度；
[0022]4)將調頻調壓電源的輸出頻率升至150Hz，使調頻調壓電源的輸出電壓逐漸由低到高(比如從IOV開始)，進行變頻感應耐壓試驗，在增大輸出電壓同時，應注意監測被試電壓互感器的二次側的勵磁電流，保證在允許範圍內，試驗過程中，應根據試驗頻率確定試驗時間,試驗時間T=120X50/試驗頻率，試驗完後將調頻調壓電源電壓旋鈕退回零位結束試驗;
[0023]若無法保證被試電壓互感器的二次側的勵磁電流在允許範圍內，則應先降低調頻調壓電源的輸出電壓，再增大調頻調壓電源的頻率，然後再逐漸增大輸出電壓，被試電壓互感器一次側感應電壓與頻率、磁通成正比，在磁通增大受限時，通過增大頻率來完成感應耐壓，被試電壓互感器一次側的感應電壓E=4.44fW(i)，式中f為頻率，單位Hz，W為匝數，Φ為磁通，單位Wb ；
[0024]5)試驗結束，應再次檢查被試電壓互感器的絕緣性能，確定被試電壓互感器完好。
[0025]所述步驟4)若無法保證被試電壓互感器的二次側的勵磁電流在允許範圍內，則應先降低調頻調壓電源的輸出電壓，再增大調頻調壓電源的頻率，然後再逐漸增大輸出電壓。
[0026]所述步驟3)中，對於中性點直接接地的、電壓等級35KV及以下電壓等級的被試電壓互感器，其最高測量點為額定電壓的190%;對於電壓等級66KV及以上電壓互感器，其最高測量點為150%，都需要進一步選取測量點進行測量，以滿足勵磁曲線的完整性和精度。
[0027]實施例中，調壓調頻電源能完成最高電壓設定，且能輸出一個變頻、變壓的電壓信號，同時完成對輸出電壓、頻率、輸出電流及被試電壓互感器高壓反饋的監測。勵磁變壓器，其輸入為O?250V,輸出為O?600V,滿足被試電壓互感器二次側勵磁電壓的要求。電壓採樣器能通過分壓監測被試電壓互感器一次側的感應電壓。電流表A和電壓表V能監測被試電壓互感器二次側的電流和電壓，防止勵磁電流過大損壞二次繞組。
【權利要求】
1.一種電壓互感器的性能測試方法，其特徵在於，以調頻調壓電源作為試驗電源，輸出一個變頻、變壓的電壓信號，再經勵磁變壓器升壓滿足被試電壓互感器二次繞組勵磁電壓的要求，被試電壓互感器一次繞組的感應電壓由電壓採樣器採集，過程中有對調頻調壓電源的輸出電壓、頻率、輸出電流及被試電壓互感器高壓反饋的監測，其具體操作步驟如下: 1)將試驗現場拉好警戒線，懸掛「止步，高壓危險」標識，將調頻調壓電源輸出端與勵磁變壓器的輸入端相連，勵磁變壓器的輸出端與被試電壓互感器二次側相連，被試電壓互感器一次側和電壓採樣器的輸入端相連接，電壓採樣器的採集端與調頻調壓電源的分壓器輸入端相連，確認連接無誤後，將調頻調壓電源的電源輸入端連接AC220V，被試電壓互感器的二次側分別連接電壓表和電流表，根據被試電壓互感器的耐壓標準確定調頻調壓電源的最聞輸出電壓； 2)啟動調頻調壓電源，先將其輸出電壓調至最高輸出電壓以下的任意值，然後將其頻率調至50Hz，記錄被試電壓互感器的二次側電壓值和一次側電壓值，計算出被試電壓互感器的變比值； 3)逐漸增大調頻調壓電源的輸出電壓，分別監測並記錄被試電壓互感器額定電壓的20%、50%、80%、100%、120%時的勵磁電流，並對應記錄被試電壓互感器的二次側電壓，然後繪出被試電壓互感器的勵磁特性曲線，從而完成勵磁特性的測量； 4)將調頻調壓電源的輸出頻率升至150Hz，使調頻調壓電源的輸出電壓逐漸由低到高，進行變頻感應耐壓試驗，在增大輸出電壓同時，應注意監測被試電壓互感器的二次側的勵磁電流，保證在允許範圍內，試驗過程中，應根據試驗頻率確定試驗時間，試驗完後將調頻調壓電源的電壓旋鈕退回零位結束試驗； 5)試驗結束，應再次檢查被試電壓互感器的絕緣性能，確定被試電壓互感器完好。
2.根據權利要求1所述的一種電壓互感器的性能測試方法，其特徵在於，所述步驟4)若無法保證被試電壓互感器的二次側的勵磁電流在允許範圍內，則應先降低調頻調壓電源的輸出電壓，再增大調頻調壓電源的頻率，然後再逐漸增大輸出電壓。
3.根據權利要求1所述的一種電壓互感器的性能測試方法，其特徵在於，所述步驟3)中，對於中性點直接接地的、電壓等級35KV及以下電壓等級的被試電壓互感器，其最高測量點為額定電壓的190%;對於電壓等級66KV及以上的被試電壓互感器，其最高測量點為150% ;需要進一步選取測量點進行測量，以滿足勵磁曲線的完整性和精度。
【文檔編號】G01R31/12GK103558573SQ201310576910
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】李祥福 申請人:中國三冶集團有限公司電氣安裝工程公司