CN205643677U - 手持式电流互感器伏安特性测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种手持式电流互感器伏安特性测试仪，包括12V锂电池组B1、直流空气开关K1、逆变模块M1、自耦调压变压器T1、交流电压表V1、交流电流表A1和交流空气开关K2；还包括补偿回路、过电流报警回路和振荡回路，所述补偿回路包括补偿电容C1，所述补偿回路并联在自耦调压器T1输出回路中；所述过电流报警回路包括取样限流电阻R1、整流二极管D1、蜂鸣器H1和滤波电容C3，所述过电流报警回路串联在自耦调压变压器T1出口回路中；所述振荡回路包括限流电阻R2和保护电容C2，所述振荡回路与被测电流互感器器二次绕组并联。本实用新型不需要搭接试验电源，从电流、电压表读数可快速判断电流互感器二次绕组级别，操作简单，效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气交流阻抗测试技术领域，尤其涉及一种变电站电磁式电流互感器伏安特性测试仪。
背景技术
目前变电站电流互感器二次绕组级别主要分为计量级0.2级、测量级0.5级和保护级P级，其中计量级和测量级绕组伏安特性拐点电压远低于保护级绕组拐点电压。继电保护装置必须选取保护级的电流互感器二次绕组，如果所选取电流互感器二次绕组准确级错误，如保护装置取用计量级或测量级绕组，系统出现故障时，电流互感器铁芯饱和，二次电流波形失真，不能有效反应系统故障电流，将会导致保护装置拒动或者误动作，影响电网安全。对电流回路所选取电流互感器二次绕组的正确判断，是现场验收时重要内容。使用传统的互感器特性测试仪测试，需要搭接试验电源及相关接线，测试耗时长，且仪器笨重，使用起来不方便，工作效率很低。因此研制一种重量轻、方便携带、能够快速判断电流回路所选取电流互感器二次绕组准确级别的测试仪器，实现电流互感器伏安特性测试过程中，不需要搭接试验电源，提高验收工作效率，显得非常有必要。
实用新型内容
本实用新型所要解决技术问题是，克服以上所述问题，提供一种重量轻、方便携带、能够快速判断电流互感器二次绕组准确级别的测试仪器，以提高工作效率。
为了解决以上所述技术问题，本实用新型所述手持式电流互感器伏安特性测试仪，包括12V锂电池组B1、直流空气开关K1、逆变模块M1、自耦调压变压器T1、交流电压表V1、交流电流表A1和交流空气开关K2；所述测试仪还包括补偿回路、过电流报警回路和振荡回路，所述补偿回路包括补偿电容C1，所述补偿回路并联在自耦调压器T1输出回路中；所述过电流报警回路包括取样限流电阻R1、整流二极管D1、蜂鸣器H1和滤波电容C3，所述过电流报警回路串联在自耦调压变压器T1出口回路中；所述振荡回路包括限流电阻R2和保护电容C2，所述振荡回路与被测电流互感器二次绕组并联。
本实用新型的工作原理：12V锂电池组B1经输出至逆变模块M1，输出220V交流电压，经自耦调压变压器T1接至被测试设备L1，读取交流电流表A1和交流电压表V1读数，根据拐点电压曲线原理图即可判断电流互感器二次绕组（即被测试设备L1）为保护级别。
本实用新型增加补偿回路，当被测试电流互感器器二次绕组饱和时，产生较大感性电流，由于补偿电容器C1的存在可以补偿铁芯饱和时回路较大的感性电流和高次谐波电流，有效减小逆变模块M1输出电流，降低能耗。
本实用新型增加过电流报警回路，提醒测试人员，被测电流互感器二次绕组饱和或者异常，防止自耦调压变压器公共绕组长时间过载，同时取样限流电阻R1的存在可以有效减小短路电流。
本实用新型还增加了RLC振荡电路，电流互感器二次绕组（即被测设备）自身电感、限流电阻R2和保护电容器C2构成，防止测试过程中交流空气开关K2断开后，电流互感器互感器铁芯出现剩磁以及回路高电压的产生。
本实用新型的有益效果：本实用新型使用的是锂电池组B1，经逆变器输出，得到220V交流电，电源内置在仪器内部，使用过程中不需要再搭接试验电源，省时省力；只需调节T1输出电压，观察电流、电压表读数，即可以快速判断电流互感器二次绕组级别，操作简单，提高工作效率；本实用新型整体重量轻巧、携带方便。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为本实用新型所述补偿回路图；
图3为本实用新型所述过电流报警回路图；
图4为本实用新型所述振荡回路图；
图5为计量、测量和保护绕组拐点电压曲线特征图；
图6为本实用新型用于测试的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型所述手持式电流互感器伏安特性测试仪，包括12V锂电池组B1、直流空气开关K1、逆变模块M1、自耦调压变压器T1、交流电压表V1、交流电流表A1和交流空气开关K2；所述测试仪还包括补偿回路、过电流报警回路和振荡回路，所述补偿回路包括补偿电容C1，所述补偿回路并联在自耦调压器T1输出回路中；所述过电流报警回路包括取样限流电阻R1、整流二极管D1、蜂鸣器H1和滤波电容C3，所述过电流报警回路串联在自耦调压变压器T1出口回路中；所述振荡回路包括限流电阻R2和保护电容C2，所述振荡回路与被测电流互感器二次绕组并联。
实施例：本实用新型相关部件的参数为
12V10Ah磷酸铁锂电池组B1：组成3.2V 10Ah磷酸铁锂电池4个，同时配备4个3.2V4A专用充电器，重量1kg；
直流空气开关K1：单极10A；
逆变模块M1：输入10V-15V，输出220V 50Hz 纯正弦波，具备自动稳压、蓄电池组输入过压和欠压保护、输出过载和短路保护功能，重量0.7kg；
自耦调压变压器T1：容量0.2kva，调压范围0至400V，重量3kg；
限流取样电阻R1：1.5欧母；
补偿电容C1：3.5uF，450V；
限流电阻R2：200欧母；
保护电容C2：2.5uF，450V；
交流空气开关K2：单极3A；
数字交流电压表V1：量程0-400V；
数字交流电流表A1：量程0-5A；
蜂鸣器H1：工作电压3V-24V；
滤波电容C2：220uF，25V；
整流二极管D1：1N4007。
将各部件按照电路图（见图1）连接组装，所得测试仪达到：工作时间4小时以上，输出电压0～400V，仪器重量6kg以下，测试拐点电压380V以下电流互感器二次绕组（所述拐点电压，当所加电压大于拐点电压后，电压增加幅度很小的时候，电流急剧增加很大；本实用新型的输出电压范围：0～400V，当拐点电压大于380V，仅有20V可增加的裕度，数据量不足，不能对拐点进行有效的判断，见图5），配备220V市电接入接口，工作环境为-10～55℃。
过电流报警回路的工作原理：电流穿越取样限流电阻R1产生电压，经二极管D1整流，得到直流电压驱动，工作电压3V-24的蜂鸣器H1，发出告警声，C3作为滤波电容。当流经取样限流电阻R1的电流达到2倍T1的额定电路1.8A时，产生的交流电压峰值3.78V，减去整流二极管D1的固定压降0.7V的，蜂鸣器H1两端电压达到3.08V，蜂鸣器H1发出声音，并且随着电压的增加，告警声音越大（见图3）。
本实用新型除了可以用于测试电流互感器二次绕组伏安特性外，还可用于对电流互感器铁芯退磁、测试回路交流阻抗等。使用方法分别如下：
1、测试电流互感器二次绕组伏安特性的步骤：
（1）仪器接地桩接地；
（2）仪器输出线接至被测电流互感器二次绕组；
（3）合上逆变模块M1输入直流空气开关K1（如果采用市电输入，则将逆变模块M1输出插头从调压器输入接口拔出，如图1，连接处介于逆变模块M1和自耦调压变压器T1之间，插入市电插头即可），观察交流电压表V1数值，读数不为0V，调节自耦调压变压器T1，使电压表读数为0V；
（4）合上调压器输出空气开关K2，调节自耦调压变压器T1，缓慢增加输出电压，观察电压表V1和电流表A1读数；
（5）试验结束（如曲线原理图，铁芯饱和后，增加电压，电流急剧增加时），记录数据，调节调压器，使调压器输出为0V，断开交流空气开关K2，拆除接线；
（6）数据判断，同一只电流互感器，同样变比的二次绕组，计量绕组和测量绕组拐点电压远低于保护绕组拐点电压，如2000/5的变比，测量绕组拐点电压仅为35V，而保护绕组拐点电压为110V以上，通过此特性可以有效判断电流互感器的绕组级别。
2、对电流互感器铁芯退磁（使用过程中可能在大负荷下切断过电源以及发生过二次绕组开路的现象，这些因素都会在电流互感器的铁芯中造成剩磁，使电流互感器增加附加误差，对电流互感器的性能造成影响，所以在检定或投入使用前，电流互感器需要进行退磁试验）：
（1）-（3）同测试电流互感器二次绕组；
（4）合上调压器输出空气开关，调节调压器，缓慢增加输出电压，观察电流表A1读数，判断铁芯是否饱和（根据图5曲线原理进行判断），调节调压器，缓慢减少输出电压直至归零，断开交流空气开关K2，拆除接线。
3、测试回路交流阻抗步骤（该仪器的附加功能，比如一根100米的电缆，要知道它的阻抗，就需要加入电压观察电流值的大小，使用欧母定理U/i得到它的值，用来核算电路是否符合要求）：
（1）-（3）同测试电流互感器二次绕组；
（4）合上调压器输出空气开关，调节调压器，缓慢增加输出电压，观察电压表V1、电流表A1读数，使用欧母定理计算回路阻抗；
（5）试验结束，调节调压器，使调压器输出为0V，断开交流空气开关K2。
使用注意事项：测试过程中，调压器输出电压没有降低至0V，禁止分合交流空气开关K2；互感器铁芯出现饱和或者交流阻抗小，调压器输出电流过大时，过流报警回路报警，应采取措施减少测试时间，降低调压器输出电压，避免调压器公共绕组长时间过载。
Claims (1)
1.一种手持式电流互感器伏安特性测试仪，其特征在于，所述测试仪包括12V锂电池组B1、直流空气开关K1、逆变模块M1、自耦调压变压器T1、交流电压表V1、交流电流表A1、交流空气开关K2；所述测试仪还包括补偿回路、过电流报警回路和振荡回路，所述补偿回路包括补偿电容C1，所述补偿回路并联在自耦调压器T1输出回路中；所述过电流报警回路包括取样限流电阻R1、整流二极管D1、蜂鸣器H1和滤波电容C3，所述过电流报警回路串联在自耦调压变压器T1出口回路中；所述振荡回路包括限流电阻R2和保护电容C2，所述振荡回路与被测电流互感器二次绕组并联。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106899060A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-27 | 南京工业大学 | 便携充电式微秒脉冲电源 |
| CN108508394A (zh) * | 2017-02-26 | 2018-09-07 | 武汉市欧睿科技有限公司 | 互感器的伏安特性检测方法 |
| CN116087866A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-05-09 | 山东泰开互感器有限公司 | 一种电流互感器二次接地系统抗短路试验系统及方法 |
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