觸摸屏互感器校驗儀測量原理

觸摸屏互感器校驗儀測量原理一.設計用途

設計用于對保護類、計量類CT/PT進行自動測試，適用于實驗室也適用于現場檢測。

觸摸屏互感器校驗儀測量原理二.參考標準

GB 1207-2006、GB 1208-2006

觸摸屏互感器校驗儀測量原理三.主要特征

• 支持檢測CT和PT

• 滿足 GB1207、GB1208等規程要求.

無需外接其它輔助設備，單機即可完成所有檢測項目.

• 自帶微型快速打印機、可直接現場打印測試結果.

• 操作簡便，帶有智能提示，使用戶更易上手操作。.

• 大屏幕液晶，圖形化顯示接口.

• 按規程自動給出CT/PT（勵磁）拐點值.

• 自動給出5%和10%誤差曲線.

• 可保存3000組測試資料，掉電后不丟失.

• 支持U盤轉存資料，可以通過標準的PC進行讀取，并生成WORD報告.

• 小巧輕便≤22Kg，非常利于現場測試.

觸摸屏互感器校驗儀測量原理四．測試儀主要測試功能：（見表1）

表1

觸摸屏互感器校驗儀測量原理五. 測試儀主要技術參數： （見表2）

表2

5.1．工作條件要求

輸入電壓 220Vac±10%、額定頻率 50Hz；

測試儀應該由帶有保護接地的電源插座供電。如果保護地的連接有問題，或者電源沒有對地的隔離連接，仍然可以使用測試儀，但是我們不保證安全；

參數對應的環境溫度是23℃±5℃；

保證值在出廠校驗后一年內有效。、

六. 產品硬件結構

6.1．面板結構: （圖1）

圖1

6.2．面板注釋：

1 —— 設備接地端子

2 ——U盤轉存口

3 ——打印機

4 ——液晶顯示器

5 ——過流保護（功率）開關

6 ——主機電源開關

7 ——P1、P2：CT變比/極性試驗時，大電流輸出端口

8 ——S1、S2：CT變比/極性試驗時，二次側接入端口

9 ——K1、K2：CT/PT勵磁（伏安）特性試驗時，電壓輸出端口，電壓法CT變比/極性試驗時，二次接入端

10 ——A、X ：PT變比/極性時，一次側接入端口

11 ——a、x ：PT變比/極性時，二次側接入端口

12 ——L1、L2：電壓法CT變比/極性試驗時，一次接入端

13 ——D1、D2 ：二次直阻測試

14 ——主機電源插座

七.操作方式及主界面介紹

7.1、主菜單 （見圖2）

開機之后默認進入CT測試，CT測試主菜單共有“勵磁”、“負荷”、“直阻”、“變比極性”、“角差比差”、“交流耐壓”、“一次通流” 、“數據查詢”、“系統設置” 、“PT”10種選項。

PT測試主菜單共有“勵磁”、“負荷”、“直阻”、“變比極性”、“角差比差”、“交流耐壓”、“數據查詢” 、“CT”8種選項。

八.CT測試

CT勵磁（伏安）特性測試

在CT主界面中，點擊“伏安特性” 選項后，即進入測試界面如圖4。

（1）、參數設置：

勵磁電流：設置范圍（0—20A）為儀器輸出的高設置電流，如果實驗中電流達到設定值，將會自動停止升流，以免損壞設備。通常電流設置值大于等于1A，就可以測試到拐點值。

勵磁電壓：設置范圍（0—2500V）為儀器輸出的高設置電壓，通常電壓設置值稍大于拐點電壓，這樣可以使曲線顯示的比例更加協調，電壓設置過高，曲線貼近Y軸，電壓設置過低，曲線貼近X軸。如果實驗中電壓達到設定值，將會自動停止升壓，以免損壞設備。

（2）、試驗：

接線圖見界面，測試儀的K1、K2為電壓輸出端，試驗時將K1、K2分別接互感器的S1、S2（互感器的所有端子的連線都應斷開）。檢查接線無誤后，合上功率開關，選擇“開始”選項，即開始測試。               

試驗時，上方白色狀態欄會有提示“正在測試”，測試儀開始自動升壓、升流，當測試儀檢測完畢后，試驗結束并描繪出伏安特性曲線圖。

注意：圖4中“校準”功能：主要用于查看設備輸出電壓電流值，不用于互感器功能測試，詳情見附錄一。 

圖4，CT勵磁特性測試界面                   

2）、伏安特性（勵磁）測試結果操作說明試驗結束后，顯示出伏安特性測試曲線及數據（見圖5）。該界面上各操作功能如下：

打    印：點擊“打印”后，先后打印伏安特性（勵磁）曲線、數據，方便用戶做報告用。同時減少更換打印紙的頻率，節省時間，提率。                                      

勵磁數據：點擊“上頁” 、“下頁”即可實現數據的上下翻。

保    存：點擊“保存”選項，按下即可將當前所測數據保存，保存成功后，狀態欄顯示“保存完畢”。并且可在數據查詢菜單中進行查看。

誤差曲線：點擊“誤差曲線”選定后，屏上將顯示伏安特性試驗的誤差曲線的設置，設定參數后，選擇5%或10%誤差曲線即計算出的誤差曲線。

自定義打印：程序會按照表格中的10個電流值進行打印。

以下四項為誤差曲線計算時的設置項：

額定負荷 ：CT二次側額定負荷。  

額定二次 ：CT的二次側額定電流

ALF ：準確限值系數，如：被測CT銘牌為“5P10”，“10”即為限制系數。

5% ：自動計算出5%誤差曲線數據并顯示誤差曲線。

10% ：自動計算出10%誤差曲線數據并顯示誤差曲線。

CT變比極性試驗

進入CT變比極性菜單后首先選擇測試方式，對于套管CT，或者一次阻抗過大無法升電流來測量變比時，或接線位置過高不便攜帶沉重的電流線連接時，請選擇電壓法。

1：電流法變比極性測試。

1）參數設置：

進入測試界面見圖6。

一次側測試電流： 0 ～600A，測試儀P1、P2端子輸出的大電流；

二次側額定電流： 1A或。

2）試驗：

CT一次側接P1、P2，CT二次側接S1、S2，不檢測的二次繞組要短接，設置二次側額定電流及編號后，合上功率開關，選擇“開始”選項，試驗即開始。

上方白色狀態欄會有提示“正在測試”，直至試驗完畢退出自動測試界面，或按下”停止”人為中止試驗，裝置測試完畢后會自動停止試驗，試驗完成后，即顯示變比極性測試結果。可以選擇 “保存” 、“打印”及“返回”選項進行下一步操作。

儀器本身的同色端子為同相端，即P1接CT的P1，S1接CT的S1時，極性的測試結果為減極性。

2：電壓法變比極性測試。

1）參數設置：

在CT主界面中，選擇“變比極性”后，進入測試界面見圖7，設置二次側額定電流： 1A或。

2）試驗：

CT一次側接L1、L2，CT二次側接K1、K2，不檢測的二次繞組不用短接，設置二次側額定電流及編號后，合上功率開關，選擇“開始”選項，試驗即開始。

8.3、CT角差比差試驗

   CT角差比差測試同變比極性測試一樣，可選擇電流法或電壓法兩種測試方式。

1）參數設置：

在CT主界面中，選擇“角差比差”后，進入測試界面（圖8），（注：應參照互感器銘牌上的實際額定變比值設定）

額定一次：CT的一次額定電流：0～25000A

額定二次： /1A。

額定負荷：互感器容量。

實際負荷：根據額定負載的設定，可自動計算滿載與輕載兩種狀態值（輕載為滿載的25％）。

2）試驗：

CT一次側接P1、P2，CT二次側接S1、S2。設置參數并檢查接線無誤后，合上功率開關，選擇“開始”選項，試驗即開始。

試驗過程中通過按下控制器可終止試驗，測試完畢后自動計算出一次側與二次側的相位角差，實際測的變比值與用戶設定的額定變比的百分比差。可以選擇 “保存” 、“打印”及“退出”選項進行下一步操作。、

5、CT二次回路試驗 

1）參數設置：

在CT主界面中，選擇“二次回路”后，進入測試界面（圖9），設置好設定電流值：0～600A。

2）試驗：

CT一次側接P1、P2，CT二次側接二次負載。設置好通流電流后，合上功率開關，點擊“開始”選項，，試驗即開始，電流保持時間以進度條顯示(0～200A:保持10分鐘；大于200A～300A：保持2分鐘;大于300A：保持3秒鐘)。

CT交流耐壓試驗

1）參數設置：　

在CT主界面中，選擇“交流耐壓”后，進入測試界面（圖10），設置好設定電壓值：0～2500V。

2）實驗：

被測CT二次側短接與測試儀電壓輸出口K2連接，電壓輸出口另一端K1連接互感器外殼。檢查接線完成后，合上功率開關，選擇 “開始”選項，按下即開始升壓，電壓保持時間默認為1分鐘，測試過程中，儀器內部對互感器二次繞組與外殼之間的漏電流實時檢測，如果發現電流迅速增加，將會自動回零，頁面會顯示“不合格”。

7、CT負荷試驗

參數設置：　

在CT測試主界面中，選擇進入“二次負荷”試驗界面（如圖11），設置二次側額定電流： 1A或。線電阻：只在測試負載箱時使用（按照負載箱銘牌設定）

試驗：　

測試儀的K1、K2為電壓輸出端，將被測負荷（負載）接測試儀的K1、K2端，檢查接線無誤后，選擇“開始”即開始試驗，試驗完成后，即顯示負荷性測試結果，可以選擇 “保存” 、“打印”及“退出”選項進行下一步操作。

8、直阻測試：                 

1）、校零：

   在CT測試主界面中，選擇進入“直流電阻”試驗界面（如圖12），試驗前應先對測試用導線進行校零，在CT主界面顯示菜單上選中 直流電阻測試項，進入直阻測試界面并選擇“校零”, 校零前將測試導線的線夾對接（測試線短接），然后進行校零，校零完成后，界面提示“校零完畢”。

2）、試驗：

校零結束后，參照圖24接好測試線，測試儀的D1、D2接被測繞組，選中 “開始” 鍵即開始測試，試驗完成后，即顯示直阻測試結果，可以選擇 “保存” 、“打印”及“返回”選項進行下一步操作。

9.PT測試

1、PT勵磁特性測試

1)、參數設置

在PT測試主界面中，選擇進入“伏安特性”試驗界面（如圖13），

勵磁電流（0～20A）：輸出電流為儀器輸出的高設置電流，如果試驗中電流達到設定值，將會自動停止升流。通常1A即可測試出拐點值。

勵磁電壓：100V、100/√3、100/3、150V、220V、350V。

2）、試驗：

測試儀的為電壓輸出端，試驗時將K1、K2分別接互感器的a、x ，電壓互感器的一次繞組的零位端接地。檢查接線無誤后，合上功率開關，選擇“開始” 選項后，即開始測試。                

試驗時，上方白色狀態欄會有提示“正在測試”，測試儀開始自動升壓、升流，當測試儀檢測完畢后，試驗結束并描繪出伏安特性曲線圖。

3）、PT（勵磁）測試結果操作說明

請參考CT測試結果說明

2、PT變比極性試驗

1）參數設置：測試界面見圖15。

一次：0～2500V。

二次：100V、100/√3、100/3、150V、220V。

2）開始試驗：

PT一次側接A、X，PT二次側接a、x。設置二次側額定電壓及編號后，合上功率開關，選擇 “開始”選項，按下控制器，試驗即開始。

上方白色狀態欄會有提示“正在測試”，直至試驗完畢退出測試界面，或按下控制器人為中止試驗，試驗完成后，即顯示變比極性測試結果。可以選擇 “保存” 、“打印”及“退出”選項進行下一步操作。

儀器本身的同色端子為同相端，即A接PT的A，X接PT的X時，極性的測試結果為減極性。

3、PT角差比差試驗

1）參數設置：

在PT測試主界面中，選擇進入“角差比差”試驗界面（如圖16），（注：應參照互感器銘牌上的實際額定變比值設定）

額定一次： 3～500KV

額定二次： 100V、100/√3、100/3、150V、220V

額定負荷：互感器容量。

實際負荷：根據額定負載的設定，可自動計算滿載與輕載兩種狀態值（輕載為滿載的25％）。

2）試驗：

PT一次側接A、X，CT二次側接a、x。設置參數后，選擇“開始”選項，按下控制器，試驗即開始。

試驗過程中通過按下控制器可終止試驗，測試完畢后自動計算出一次側與二次側的相位角差，實際測的變比值與用戶設定的額定變比的百分比差。按下 “打印”即可打印出測試結果， “保存”即可保存測試結果， “退出”可返回至參數設置菜單。如果顯示均為9，則說明誤差超出顯示范圍，請檢查設定值。

5、PT交流耐壓試驗

1）、參數設置：　

在PT測試主界面中，選擇進入“交流耐壓”試驗界面（如圖17），

設置好設定電壓值：0～2500V。

2）、實驗：

被測PT二次側短接與測試儀電壓輸出口K2連接，電壓輸出口另一端K1連接互感器外殼。檢查接線完成后，合上功率開關，選擇 “開始”選項，按下即開始升壓，電壓保持時間默認為1分鐘，測試過程中，儀器內部對互感器二次繞組與外殼之間的漏電流實時檢測，如果發現電流迅速增加，將會自動回零，頁面會顯示測試異常。

6、PT負荷試驗

1）、參數設置：　

在PT測試主界面中，選擇進入“負荷”試驗界面（如圖18），

設置額定二次電壓值：100V、100/√3、100/3、150V、220V。

2）、試驗：　

測試儀的K1、K2為電壓輸出端，參照圖35進行接線，將被測負荷（負載）接測試儀的K1、K2端，檢查接線無誤后，合上功率開關，選擇“開始”即開始試驗，試驗完成后，即顯示負荷性測試結果，可以選擇 “保存” 、“打印”及“退出”選項進行下一步操作。

7、直阻測試：                  

請參照CT直阻測試。

十.數據查詢

在CT/PT測試主界面中，選擇進入“數據查詢”試驗界面（如圖19），根據需要選擇“勵磁”、“負荷”、“直阻”、“變比極性”、“角差比差”、“退出”等測試選項，選定測試項目后，顯示儀器中該項目下所保存的新的測試結果，可以選擇 “上頁” 、“下頁”、“轉存”、“退出”、“清除”選項進行相應操作。

轉存時，插上U盤至測試儀通訊口“USB”，點擊“轉存”則會將當前頁面下所顯示的測試記錄轉存進入U盤之中。每條記錄所用時間約2秒鐘，轉存結束后，界面提示“轉存完畢”。

十一.PC 機操作軟件使用說明

打開“伏安特性”文件夾，選擇打開“VATeXing.exe”

操作軟件，如圖20即為上位機操作軟件。

11.2  在“VATeXing.exe”操作軟件中，下方選擇互感器種類“CT”或“PT”，應用語言“中文”或“英文”。

11.3如需生成報告格式文件，必須載入試驗結果數據，具體操作方法如下：

a）、將存儲試驗數據的U盤連接至計算機。

b）、在圖20中選擇打開“選擇文件”，出現圖21操作窗口，在圖21中可根據需要載入所需文件。

c）、試驗結果數據說明：以“A”為開頭的數據為勵磁特性結果數據，以“B”為開頭的數據為變比極性結果數據，以“C”為開頭的數據為負荷結果數據，以“D”為開頭的數據為直阻結果數據。以“E”為開頭的數據為角差比差結果數據。

11.4 載入數據結束后，選擇“確定”出現圖22界面，在此界面右上方設置相應參數后，選擇“生成誤差曲線”則完成所有試驗結果的載入。

11.5 載入全部完成后，可根據需要選擇“保存”或打印結果數據。

11.6  選擇“保存”選項，則以WORD的形式顯示結果如圖23。

11.7  如需繼續加載試驗結果數據，請先清除上次載入的數據。

圖23

附  錄

附錄一、 “校準”測試方法（以CT為例）

1）參數設置：

進入CT“勵磁”測試界面后，選擇進入“校準”試驗界面，設定好勵磁電流值：0.1A ～ ;勵磁電壓值：1V～2500V。

2）開始：

電壓校準試驗參照圖24進行接線；設置好被測電壓后，合上功率開關，選擇 “開始”選項，按下控制器，試驗即開始，試驗到達設定值后將保持輸出電壓/電流值用于檢測。

電流校準試驗參照圖25進行接線，電壓設定值略高于【電流設定值（A）*負載（Ω）】，設置好被測電流/電壓值后，合上功率開關，選擇 “開始”選項，按下控制器，試驗即開始，試驗到達設定值后將保持輸出電流/電壓值用于檢測。

附錄二、售后服務承諾 ，本產品保修一年，終身維護。

附錄三、誤差曲線說明                          

根據互感器二次側的勵磁電流和電壓計算出的電流倍數（M）與允許二次負荷（ZII）之間的5%、10%誤差曲線的數據中也可判斷互感器保護繞組是否合格：

1）在接近理論電流倍數下所測量的實際負荷大于互感器銘牌上理論負荷值，說明該互感器合格如圖26數據說明；

2）在接近理論負荷下所測量的實際電流倍數大于互感器銘牌上的理論電流倍數,也說明該互感器合格如圖26數據說明；

保護用電流互感器二次負荷應滿足5%誤差曲線的要求，只要電流互感器二次實際負荷小于5%誤差曲線允許的負荷，在額定電流倍數下，合格的電流互感器的測量誤差即在5%以內。二次負荷越大，電流互感器鐵心就越容易飽和，所允許的電流倍數就越小。因此，5%誤差曲線即n/ZL曲線為圖9所示曲線。在圖26中例所示（所測保護用CT為5P10 20VA）：其中5為準確級（誤差極限為5％），P為互感器形式（保護級），10為準確限值系數（10倍的額定電流），20VA表示額定二次負荷（容量）。電流倍數為10.27倍（接近10倍）時，所允許的二次負荷為27.19Ω,大于該CT的額定負荷20VA(20VA/1=20Ω),通過該數據可判斷該互感器合格。另外，在二次負荷為19.58Ω(接近20Ω) 所允許的二次負荷為27.19Ω,大于該CT的額定負荷20VA(20VA/1=20Ω),通過該數據可判斷該互感器合格。另外，在二次負荷為19.58Ω(接近20Ω)時，所允許的電流倍數為12.85倍，大于該CT的額定電流倍數（10倍），通過該數據也可判斷該互感器合格。其實，只要找出這兩個關鍵點中的任意一個，即可判斷所測互感器是否合格。

如果10％誤差不符合要求一般的做法有：

增大二次電纜界面積（減少二次阻抗）

串接同型同變比電流互感器（減少互感器勵磁電流）

改用伏安特性較高的繞組（勵磁阻抗增大）

提高電流互感器變比（增大勵磁阻抗）

誤差曲線計算公式：

M =（I*P）/N                   ZII =（U-（I*Z2））/(K*I)

I 電流                          U 電壓

N=1  (1A 額定電流)              I 電流

N=5  ( 額定電流)              Z2 CT二次側阻抗

P=20 （5％誤差曲線 ）           K=19（5％誤差曲線.1A  額定電流）

P=10 （10％誤差曲線 ）          K=9 （10％誤差曲線.1A  額定電流）

工作原理

在供電用電的線路中，電流相差從幾安到幾萬安，電壓相差從幾伏到幾百萬伏。線路中電流電壓都比較高，如直接測量是非常危險的。為便于二次儀表測量需要轉換為比較統一的電流電壓，使用互感器起到變流變壓和電氣隔離的作用。 顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表，所以電流互感器的二次電流大多數是安培級的(如5等)。隨著時代發展，電量測量大多已經達到數字化，而計算機的采樣的信號一般為毫安級(0-5V、4-20mA等)。微型電流互感器二次電流為毫安級，主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器稱之為"儀用電流互感器"。("儀用電流互感器"有一層含義是在實驗室使用的多電流比精密電流互感器，一般用于擴大儀表量程。)

電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器類似也是根據電磁感應原理工作，變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。繞組N1接被測電流，稱為一次繞組(或原邊繞組、初級繞組);繞組N2接測量儀表，稱為二次繞組(或副邊繞組、次級繞組)。

微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比，叫實際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時的電流比叫電流互感器額定電流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n

結構原理

普通電流互感器結構原理:電流互感器的結構較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(N1)較少，直接串聯于電源線路中，一次負荷電流(I1)通過一次繞組時，產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流(I2);二次繞組的匝數(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯形成閉合回路，由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數，I1N1=I2N2，電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態，相當于一個短路運行的變壓器。

穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組，載流(負荷電流)導線由L1至L2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯形成閉合回路，由于穿心式電流互感器不設一次繞組，其變比根據一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數確定，穿心匝數越多，變比越小;反之，穿心匝數越少，變比越大，額定電流比I1/n:式中I1--穿心一匝時一次額定電流;n--穿心匝數。

多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器，一次繞組不變，在繞制二次繞組時，增加幾個抽頭，以獲得多個不同變比。它具有一個鐵心和一個匝數固定的一次繞組，其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上，將不同變比的二次繞組抽頭引出，接在接線端子座上，每個抽頭設置各自的接線端子，這樣就形成了多個變比，此種電流互感器的優點是可以根據負荷電流變比，調換二次接線端子的接線來改變變比，而不需要更換電流互感器，給使用提供了方便。

不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組，而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組，以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要，例如在同一負荷情況下，為了保證電能計量準確，要求變比較小一些(以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右)，準確度等級高一些(如1K1.1K2為200/5.0.2級);而用電設備的繼電保護，考慮到故障電流的保護系數較大，則要求變比較大一些，準確度等級可以稍低一點(如2K1.2K2為300/5.1級)。

一次繞組可調，二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點是變比量程多，而且可以變更，多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段，分別穿過互感器的鐵心，二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側的連接片連接，通過變更連接片的位置，使一次繞組形成串聯或并聯接線，從而改變一次繞組的匝數，以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組，隨著一次繞組連接片位置的變更，一次繞組匝數相應改變，其變比也隨之改變，這樣就形成了多量程的變比。帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級，可以分別應用于電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等，以滿足各自不同的使用要求。

組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成，多安裝于高壓計量箱、柜，用作計量電能或用作用電設備繼電保護裝置的電源。組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心，固定在鋼體構架上，浸入裝有變壓器油的箱體內，其一、二次繞組出線均引出，接在箱體外的高、低壓瓷瓶上，形成絕緣、封閉的整體。一次側與供電線路連接，二次側與計量裝置或繼電保護裝置連接。根據不同的需要，組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種，以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能。