电能计量实训报告
南京工程学院经济管理学院
课程设计报告
实验名称
一、实验目的
1、掌握电能表的结构原理和接线方法。
2、掌握单相电能表的手动和电脑自动校验两种校验方法。
二、实验原理
1、电能表接线方式
端子1和2为电流回路接线端,端子1和3为电压回路接线端
单项有功电能表
2、电能表校验原理
(1)测试方法:标准电能表法:是让标准表和被检表在同一负荷同时工作,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差,因而又称比较法。这种校验方法属于相对测量,其显著优点是
对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准确度主要取决于标准表。 (2)测试原理图
标准电能表单项有功电能表
标准电
I流源标准电
U压源
209101218
(3)误差计算方法:高频脉冲预置法
在标准表和被检表都在连续运行的情况下,计读标准表在被检表输出N个低频脉冲时输出
的高频脉冲数m。作为实测高频脉冲数,再与算定的高频脉冲数m0相比较,用式(1)计算被检表的相对误差(%)。
m0m
100 m
(1)
m0
CHN
CL
(2)
式中:m—实测高频脉冲数 m0—算定的高频脉冲数 CH—标准表脉冲常数 CL—被检表脉冲常数
三、实验任务及步骤
1、外观检查
①标志是否完整,字迹是否清楚检查; ②表壳和颜色检查;
③玻璃窗检查、透明度等; ④表尾端钮检查等; 2、通电检查
①显示数字是否清楚、正确;
②显示内容是否正确、齐全;
③开关、操作键、按钮是否灵活可靠; 3、启动试验
在参比电压Un(V)功率因数cos1的条件下,负载电流升到表规定值IQ时,电能表应启动并连续累积记数且在启动时限tQ(min)内不少于1个脉冲,时限按式(3)确定。
tQ
801000
CmUnIQ
(3)
式中,C—电能表常数; m—系数,对单相有功表m=1
4、潜动试验。
对受检电能表各电压回路加110%的参比电压Un(V),各电流回路通0.25倍启动电流,功
率因数cos1的条件下,在潜动试验时限内,脉冲应少于1个。时限按下式(4)确定:
tJS
201000
CmUSIJS
(4)
式中:C—电能表常数
m—系数,对单相有功表m=1
US—试验电压,等于110%参比电压
IJS—试验电流,等于启动电流的0.25倍 5、基本误差测定。
(1)测定负载点。达到通电预热后(时间按生产厂技术要求),按表规定的负载点进行检定。
(2)测试次数要求。在每一负载下。至少做两次测量,取其平均值做为测量结果。如计算值的相对误差等于该表基本误差限的80%-120%,应再做两次测量,取这两次和前几次测量的平均值作为测量结果。 (3)测量误差限
6、标准偏差估计值测定。 (1)测定方法:
在参比电压Un(V)和参比电流Ib下,对功率因数cos1.0和cos0.5(L)两个负载点分别做不少于5次的相对误差测量,然后按式(5)计算标准偏差估计值S(%)。
S
1n
(i) n1i1
2
(5)
式中: n—对每个负载点进行重复测量的次数,n≥5 i—第i次测量得出的相对误差(%)
—各次测量得出的相对误差平均值(%),即:
12
n
n
(2)标准偏差估计值要求:
7、检定结果处理
电能表测量相对误差(%)和电能测量标准偏差估计值S(%)的末位数,应按照表5的规定化整为化整间距的整数倍。
表5 安装式电能表
(%)和S(%)的化整间距 日计时误差的化整间距为0.01s。
时段投切误差的化整间距为1 s。
需量误差的化整间距与基本误差相同。
需要考虑标准表或检定装置的已定系统误差修正检定结果时,应先修正检结果,再进行误差化整。
判断电能表检定结果是否合格,一律以化整后的结果为准。 测量数据化整的方法:
(1)化整间距数为1时的化整方法:保留位右边对保留位数字1来说,若大于0.5,则保留位加1;若小于0.5,则保留位不变;若等于0.5,则保留位是偶数时不变,保留位是奇数时加1。
(2)化整间距数为n(n≠1)时的化整方法:将测得数据除以n,再按(1)的化整方法化整,化整后再乘以n,即为最后化整结果。
四、实验数据与分析
1、实验接线图
2、见附表单相电能表检定记录单。
五、实验思考题
1.本实验使用的实验负荷是实负荷还是虚负荷?这种负荷方式有什么优点?
答:本实验使用的是虚负荷,在技术上容易实现,它可以节省电能,可以检定额定电压很高。标定电流很大的电能表,但实际供给的电能或功率却很小,这样可以节省电能。 2.测量数据化整的方法是如何减少统计误差的?
答:需要考虑标准表或检定装置的已定系统误差修正检定结果时,应先修正检结果,再进行误差化整。判断电能表检定结果是否合格,一律以化整后的结果为准。 测量数据化整的方法:
(1)化整间距数为1时的化整方法:保留位右边对保留位数字1来说,若大于0.5,则保留位加1;若小于0.5,则保留位不变;若等于0.5,则保留位是偶数时不变,保留位是奇数时加1。 (2)化整间距数为n(n≠1)时的化整方法:将测得数据除以n,再按(1)的化整方法化整,化整后再乘以n,即为最后化整结果。
3.什么是潜动?造成潜动的原因是什么?
答:经过轻载调整后,可能会出现这样一种现象,即当负载电流为零时,电能表转盘继续转动,这种现象叫做“电压潜动”,简称“潜动”。在感应式电能表中,由于测量机械制造和装配不准确、不对称,如电压、电流铁芯倾斜,回磁极位移等因素,从而产生附加力矩使电能表在无负载情况下出现圆盘正转或反转的潜动现象。若电子式电能表无机械测量部件,也不存在装配位置的因素,则根据电子式电能表的检定规程要求判断是否有潜动现象,即电压回路加参比电压,电流回路无电流时,安装式电能表在启动电流下产生一个脉冲的10倍时间内,输出不得多于1个脉冲。如果不符合此项要求,电子式电能表同样也有潜动现象,只是产生的原因不同,当电子式电能表在轻载情况下,产生的误差不呈线性变化,即脉冲的产生无规律时,就有可能在无负载情况下产生潜动现象,又如测量回路出现故障,也可能在无负载情况下产生脉冲,从而出现潜动现象。
六、实验扩展与心得
在此次的实验中,我们通过自己的实际操作,学会了电能表的结构原理和接线方法及单相电能表的手动校验方法。
单相电能表主要可分为感应式电能表和电子式电能表,在此次的实验中我们使用的是DDSF151型——电子式单相多费率电能表,额定电压为220V,基本电流为1.5A
,额定最大电
流为6A,准确度等级为0.2,电能表常数C=1600imp/kWh,额定频率为50Hz,在负载电流分别为Imax、100%Ib、50% Ib、20% Ib、10% Ib和5% Ib的电流条件下分别测定了功率因数为1、0.5和0.8的电能表实测误差。在操作的过程中,我们掌握了单相电子式电能表的结构和工作原理、正确接线和单相电能表的手动校验方法,在不通电的情况下,首先完成电能表的正确接线,检查电能表接线无误后,先开启电源,开始进行手动校验,在完成所有校验后,应首先将开关调整为OFF状态,等所有电压、电流均降为零后,再关闭电源,拆下电能表的接线。
U
在实验进行过程中还要要注意许多事项,首先要仔细查看被检电能表的参比电压n(V)
I
和参比电流b,设定相应的电压、电流值,以免损坏电能表;其次实验过程中电压源不能短路,电流源不能开路;最后要注意升压校验过程中不能按复位键,应将电压降至零时,再复位,以免损坏电源;另外操作不要过快,要等待数值升到设定值之后再进行下一步,以免影响准确性。 通过实验我们还知道了实验中常用的检定方法为虚负荷法,为了节省电能和技术上容易实现,装置采用电压回路和电流回路分开供电,电流回路电压很低,电压回路电流很小,电流回路与电压回路之间的相位,由移相器人工设置的方法称为虚负荷检定法,这种方法可以检定额定电压很高,标定电流很大的电能表,但实际供给的电能或功率是很小的,我国的电能表检定规程,除指明的外,均指虚负荷法。
七、实验设备和主要器材
1、DJ-101单相全自动电能表标准装置 1台 2、电子式单相电能表 1台
3、螺丝刀 1支 4、交流连接导线 若干
南京工程学院经济管理学院
课程设计报告
实验名称
姓名肖涵方、徐思琪、张创璐、张玲 专业 电力市场营销 班级 电力营销102 学号209101217、209101218、209101219、209101220日期 2014年1月7日 一、实验目的
1、掌握电能表的现场校验的接线方法。 2、掌握电能表的现场校验方法。
二、实验原理
1、电能表现场校验方法
标准电能表法:是让标准表和被检表在同一负荷同时工作,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差,因而又称比较法。这种校验方法属于相对测量,取显著优点是对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准确度主要取决于标准表。 2、测试原理图
单项有功电能表
3、误差计算方法
在标准表和被检表都在连续运行的情况下,计读标准表在被检表输出N个低频脉冲时输出的高频脉冲数m。作为实测高频脉冲数,再与算定的高频脉冲数m0相比较,用下式计算被检表的相对误差(%)。
m0m
100m
(6)
m0
CHNCL
(7)
式中:m—实测高频脉冲数 m0—算定的高频脉冲数 CH—标准表脉冲常数 CL—被检表脉冲常数
三、实验任务及步骤
1、测试要求
在现场校验仪达到热稳定后,且在负荷相对稳定的状态下,测定误差。测定次数一般不得少于2次,取其平均值作为实际误差。但对有明显错误的读数应该舍去。当实际误差在最大允许值的80~120%时,至少应再增加2次测量,取多次测量数据的平均值作为实际误差。 2、测试方法
(1)安装电能表:在单相全自动电能表标准装置上安装一只单相电能表。 (2)连接现场校验仪:按测试原理图连接。
(3)电能表上电:加载参比电压Un(V)和参比电流Ib,功率因数为cos0.8(L)。 (4)用现场校验仪进行测试。
3.校表操作步骤 (1)接线,开机
将钳表、光电采样器插头分别插入校验仪对应的插座内。光电采样器另一端的接收管(有吸盘的一面)对准电能表电能脉冲输出位置。将电压线的插头插入校验仪的电压插座内,电压线的黑色夹夹图例中的3端,红色线夹夹图例中的1端。 (2)电能表参数设置
在校电能表前首先应进行电能表校验参数设置,它包括电能表常数,校验圈数,以及互感器变比(其默认为“1”,若被校电能表无外接互感器或钳表夹在电能表的外接互感器的次级则输入“1”即可。若钳表夹在被校电能表外接互感器初级则输入外接互感器初次级匝数比值,此时校验误差包含互感器本身误差)的设置。具体操作:按“菜单”键进入菜单栏,通过“↑↓”键选择“校表参数”一栏,按“确定”键后进行设置。 (3)钳表夹线
根据以上步骤所设置的互感器变比值,将钳表夹在被校电能表的用户进线上,电流应由钳表上标有“L”的一端流入,此时测量出来的功率值为正值,否则为负。 (4)接光电采样器
将光电采样器接入校验仪的脉冲插座内,其正面灯亮。将反面(有吸盘的一面)的中间接收管对准电能表的脉冲信号灯。当采集到脉冲信号时,其正面的灯会随信号而闪,这时即可将吸盘吸在表面上。 (5)校表
自动校表,在接入光电采样器的情况下,若有脉冲输入,校验仪将自动进入校表界面进行电能表校验。每收到一个脉冲蜂鸣器会响一声,圈数递减,当圈数减为零时,蜂鸣器会长鸣一声表示本次校验结束,并显示本次校验的误差。若想在校表的过程中,看电测参数,可以利用“↑↓”键进行翻看。 (6)校表结束
拆线时请按如下进行:钳表脱离电力线→关机→取下电压线→取下钳表插头、光电采样器 3、测试数据
四、实验数据与分析
在现场校验仪达到热稳定后,且在负荷相对稳定的状态下,测定误差。测定次数一般不得少于2次,取其平均值作为实际误差。但对有明显错误的读数应该舍去。当实际误差在最大允许值的80~120%时,至少应再增加2次测量,取多次测量数据的平均值作为实际误差。
五、实验思考题
1、测试中为什么现场校验仪的钳表要夹在被检表的电流出线端?
答案:电流会产生磁场,钳夹利用磁感应现象感应出电流的流过,所以要将现场校验仪的钳表要夹在被检表的电流出线端。
2、JJG596-2012与JJG596-1997规程之间那些主要的区别?
答:①规程名称由原来的电子式电能表改为电子式交流电能表;
②只适用于安装式电能表的检定,不适用于标准电能表、数字电能表的检定及现场检验; ③明确了0.2级和0.5级为0.2S级和0.5S级,对0.2S级、0.5S级电能表只适用于经互感
器接入的有功电能表;
④增加了2级和3级无功电能表及相应的技术要求; ⑤增加了不平衡负载与平衡负载时的误差之差要求; ⑥增加了日计时误差的项目。
七、 实验扩展与心得
通过本次单相电能表现场校验,我们学会了如何利用单相电能表现场校验仪进行电能表的现场校验,我们掌握了电能表的接线方法和电能表的现场校验方法。这种校验方法属于相对测量,取显著优点是对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准确度主要取决于标准表。
我们首先了解了单相电能表现场校验仪的构成与操作方法,电能表现场校验方法采用的是标准电能表法,先仔细查看被检电能表的参比电压U0(V)和参比电流Ib,设定相应的电压、电流值,以免损坏电能,让标准表和被检表在同一负荷同时工作,利用吸盘式光电采样器对待测表的脉冲进行记录,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差。
进行校验的时候要仔细,认真操作,读取和记录数据时候要细心,由于数字较多,记录时应尽量避免笔误的发生,记录完成后仔细核对,遇到问题与疑惑时,虚心向老师请教。 根据最新规程《JJG596-2012》,若条件允许应增加哪些实验内容:用手表对单相电度表现场校验的方法: 先取一块电力部门计量单位刚校验过的单相电度表作为实验电度表,按上一个25瓦的灯泡作为一个实验灯泡,接通电源,使电源通过电度表让灯泡发亮,记下实验电度表铝盘旋转一圈所用的时间,和此实验电度表的盘转数常数,作为以后现场校验电度表的实验值。 若现场校验的用户电度表的盘转数常数与实验电度表盘转数常数相同,取了用户的一只灯泡,换上所带的实验灯泡,(此灯泡安装位置应选在尽量靠近电度表处),关掉其它用电负荷,只让通过实验灯泡的电流通过所要校验的电度表,这时可用下式计算电度表的准确度:
式中:ts ——实验电度表的铝盘在实验灯泡负荷下旋转一圈所用的时间,以秒为单位。 tX ——现场所校验的电度表铝盘在实验灯泡负荷下旋转一圈所用的时间,以秒为单位。
K——单相电度的准确度。若K为正值时,则为现场校验的电度表较快,若K为负值时,则为现场核验的电度表较慢。
七、实验设备和主要器材
1、DJ-101单相全自动电能表标准装置 2、DSB-101A单相电能表现场校验仪 3、电压线 4、钳流表
5、吸盘式光电采样器 6、绸布 7、电能表
1台 1台 1根 1只 1只 1块 1台
南京工程学院经济管理学院
课程设计报告
实验名称
姓名肖涵方、徐思琪、张创璐、张玲 专业 电力市场营销 班级 电力营销102 学号209101217、209101218、209101219、209101220日期 2014年1月7日
一、实验目的
1、掌握电子三相电能表的结构原理和接线方法。
2、掌握三相三线电能表的校验方法。
二、实验原理
1、三相三线电能表接线方式 如右图所示 2、电能表校验原理
信号接线
12有功总13无功总
1415公时共钟电源16需量周期17时段投切181920公AB共电源
制图人:张创璐
(1)测试方法:
标准电能表法:是让标准表和被检表在同一负荷同时工作,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差,因而又称比较法。这种校验
方法属于相对测量,其显著优点是对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准
确度主要取决于标准表。 (2)三相三线电能表检定接线图
(3)误差计算方法
高频脉冲预置法:在标准表和被检表都在连续运行的情况下,计读标准表在被检表输出N个低频脉冲时输出的高频脉冲数m。作为实测高频脉冲数,再与算定的高频脉冲数m0相比较,用式(1)计算被检表的相对误差(%)。
m0m100
m
(1)
CHNm0
CL
式中,m—实测高频脉冲数;
(2)
m0—算定的高频脉冲数
CH—标准表脉冲常数;
CL—被检表脉冲常数 三、实验任务及步骤
(一)实验任务 1、外观检查
①标志是否完整,字迹是否清楚检查; ②表壳和颜色检查;
③玻璃窗检查、透明度等; ④表尾端钮检查等; 2、通电检查
①显示数字是否清楚、正确; ②显示内容是否正确、齐全;
③开关、操作键、按钮是否灵活可靠; 3、启动试验
在参比电压Un(V)功率因数cos1的条件下,负载电流升到表规定值IQ时,电能表应启动并连续累积记数且在启动时限tQ(min)内不少于1个脉冲,时限按式(3)确定。
801000tQ (3)
CmUnIQ
式中,C—电能表常数; m—系数,对单相有功表m=1
表1 电能表启动电流规定值
4、潜动试验与停止试验
对受检电能表各电压回路加110%的参比电压Un(V),各电流回路通0.25倍启动电流,功
率因数cos1的条件下,在潜动试验时限内,脉冲应少于1个。时限按下式(4)确定:
tJS
201000
(4)
CmUSIJS
式中,C—电能表常数;
m—系数,对单相有功表m=1
US—试验电压,等于110%参比电压; IJS—试验电流,等于启动电流的0.25倍
标准电能表启动并累计计数后,用控制脉冲或切断电压使它停止计数,显示数字应保持3s不变化。
5、校核计度器示数
可以选择的方法有计读脉冲法、走字实验法、标准表法。 6、电能测量基本误差
(1)测定负载点。达到通电预热后(预热时间按生产厂技术要求),按表2规定的负载点进行检定。
表2 电能表检定常用负载点
(2)测试次数要求。在每一负载下。至少做两次测量,取其平均值做为测量结果。如计算值的相对误差等于该表基本误差限的80%-120%,应再做两次测量,取这两次和前几次测量的平均值作为测量结果。 (3)测量误差限
表3 电能表检定测量误差限
7、标准偏差估计值测定。 (1)测定方法:
在参比电压Un(V)和参比电流Ib下,对功率因数cos1.0和cos0.5(L)两个负载点分
别做不少于5次的相对误差测量,然后按式(5)计算标准偏差估计值S(%)。
S
1n
(i) (5) n1i1
2
式中, n—对每个负载点进行重复测量的次数,n≥5 i—第i次测量得出的相对误差(%) —各次测量得出的相对误差平均值(%),即:
12...n
n
(2)标准偏差估计值要求:
表4 安装式电能表的标准偏差估计值
8、检定结果处理
电能表测量相对误差(%)和电能测量标准偏差估计值S(%)的末位数,应按照表5的规定化整为化整间距的整数倍。
表5 安装式电能表
(%)和S(%)的化整间距
日计时误差的化整间距为0.01s。时段投切误差的化整间距为1 s。 需量误差的化整间距与基本误差相同。
需要考虑标准表或检定装置的已定系统误差修正检定结果时,应先修正检结果,再进行误差化整。
判断电能表检定结果是否合格,一律以化整后的结果为准。 (二)实验步骤
1、正确接线,其中电能表②、⑤、⑧端口接A、B、C相电压, A相电流从①端口流进,从③端口流出,C相电流由⑦端口流入,⑨端口流出。信号线由14号端口流进,12号端口流出。接
线完毕后,检查接线是否正确;
2、开机;
3、检查电表制式,三相有功选择为V有;
4、设定额定电压、额定电流:输入数值→按“额定电压(电流)”,此次试验采用的三相三线电能表额定电压为100V,基准额定电流1.5A,最大额定电流6A; 5、设电能表常数,主要是被检表常数C:12000和校验圈数n;
6、调负载点:①合元或分元,②输入电压电流值,③输入相位差,分元时,按“相电流→相位差→φ”;
7、确认无误后,按“确认执行”,记录读数;
8、在实验中要注意:调换负载点时,电压、电流须归零。
四、实验数据与分析(见附件)
1、接线图
2、数据记录见附录表
五、实验思考题
1、什么是潜动?造成潜动的原因是什么?
答:电压回路加参比电压(对三相电能表加对称的三相参比电压),电流回路中无电流时,安装式电能表在启动电流下产生1个脉冲的10倍时间内,输出不得多于1个脉冲.当在轻载情况下,脉冲的产生无规律时,就可能在无负载情况下产生潜动现象,又如测量回路出现故障,也可能在无负载情况下产生脉冲,从而出现潜动现象.
2、根据检定装置所使用的主要标准器的不同,检定装置分为哪两类?本次试验采用的是哪一类?
答:虚负荷检定法、实负荷检定法。本次试验使用的是虚负荷检定法。
为了节省电能和技术上容易实现,电能表装置采用电压回路和电流回路分开供电,电压回路电流很小,电流回路电压很低,电流与电压之间的相位由移相器人工调节.这种方法称为虚负荷检定法,它可以检定额定电压很高、标定电流很大的电能表,但实际供给的电能或功率却很小,这样可节省电能.
六、实验扩展与心得
通过这次三相电能表的校验,我们基本掌握了三相电能表的结构原理、接线方法及校验,
更具体地掌握了三相三线电能表的工作原理,同时举一反三应用到三相四线电能表的学习中。
本次实习中,我们组了对三相三线制电能表进行了校验。首先进行装表接线,根据表盖上的接线原理图进行装表接线,接线完成后进行检查。第二步,通电检查后,完成基本误差的测定。在标准表控制界面上,选择V有,测合元时按下合元键,测分元时按A元键、B元键、C元键。设定其额定电压为100V,在测定电流为Imax时,额定电流设为6A;在非Imax时,额定电
imp/kWh,n=5,其余常数不变,再输入相应的流设为1.5A。对表的常数进行设置,C12000
电流和相位角,设置成功后,确认执行,进行读数。标准偏差的测定和基本误差大致相同。
在本次试验中,三相电能表校验采用的是标准电能表法,即使标准表和被检表在同一负荷同时工作,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差,因此又称比较法。这种校验方法属于相对测量,其显著优点是对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准确度主要取决于标准表。此外在实验过程中,还应注意仔细查看被检电能表的参比电压Un(V)和参比电流Ib,设定相应的电压、电流值,以免损坏电能表;实验过程中电压源不能短路,电流源不能开路;升压校验过程中不能按复位键,应等电压降至零时再复位,以免损坏电源。
七、实验设备及主要器材
1、DJ-101三相全自动电能表标准装置 1台 2、电子式三相电能表 1台 型号:DSSD22,
额定电压:3100V,
6A, 额定电流:31.5
imp/kWh,12000imp/kvarh, 电能表常数:C12000准确度等级:有功①,无功②
额定频率:50Hz 3、螺丝刀
1支
4、交流连接导线 若干
南京工程学院经济管理学院
课程设计报告
实验名称
姓名肖涵方、徐思琪、张创璐、张玲 专业 电力市场营销 班级 电力营销102 学号209101217、209101218、209101219、209101220日期 2014年1月7日 一、实验目的
1、掌握测量用电流互感器的结构原理和接线方法。
2、掌握电流互感器的手动和电脑自动校验两种校验方法。
二、实验原理
1、互感器现场校验方法
标准互感器比较法:是让标准表Tx和被检表T0在同一负荷同时工作,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差。这种校验方法属于相对测量,其显著优点是对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准确度主要取决于标准表。 2、误差计算方法
电流互感器的电流误差(比值差)按下式定义:
fI(%)
KIISIP
100 (1) IP
电流互感器的相位误差定义为一次电流相量与二次电流相量的相位差,单位为min。相 量方向以理想电流互感器的相位差为零来决定,当二次电流相量超前一次电流相量时,相位差为正,反之为负。
式(1)中,KI为电流互感器的额定电流比,IS为二次电流有效值, IP为一次电流有效值。
三、实验任务
1、测试项目
2、测试内容
(1)外观及标志检查:被检互感器外观应完好,铭牌及标记应符合制造厂技术条件的规定。 (2)绕组极性检查
使用互感器校验仪检查绕组的极性。根据互感器的接线标志,按比较法线路完成测量接线后,升起电流、电压至额定值的5%以下试测,用校验仪的极性指示功能或误差测量功能,确定互感器的极性。测试数据记录至附表。 (3)基本误差检验
根据被检互感器的变比和准确度等级,参照国家计量检定规程选用标准器并使用推荐的检验线路测量误差。测量时可以从最大的百分数开始,也可以从最小的百分数开始,但都应该在至少一次全量程升降之后读取检定数据。
电流互感器的检验点参见表1。注1:只对S级。
表1 电流互感器误差检验点
使用标准电流互感器的比较法线路,原理线路见CT 测试线路接线图。被检电流互感器一
次导体的P1(L1)L(CT端和标准电流互感器的P1(L1)端对接,二次绕组的S1
N(CT(K1)端和标准电流互感器的S1
(K1)端对接。共用一次导体的其它电流互感
器二次绕组端子用导线短路并接地。 CT 测试线路接线图
(4)稳定性试验
电力互感器的稳定性取上次检定结果与当前检定结果,分别计算两次检定结果中比值差的差值
和相位差的差值。
(5)电流互感器附加误差试验
在有实验条件的情况下,有选择地作考虑高低温影响、剩磁影响、邻近一次导体影响、高压漏电流影响、等安匝法影响、工作接线影响的附加误差试验。 (7)检定结果的处理
被检互感器在全部检验点的误差,如果不超出表2的基本误差限值范围,且稳定性和附加误差符合规程规定,则认为误差合格。检定后有不合格项目的互感器,发给检定结果通知书,并在通知书中说明不合格的项目并给出检定数据。
表2 电流互感器基本误差限值
注:电流互感器的基本误差以退磁后的误差为准。 3、测试步骤
(1)将开关打到“CT”,选择相应的设备,进入相应的设备检定管理。
(2)进入“基本数据”板块,点击“新互感器”,这时该页会显示该互感器的基本数据。
(3)选择“测试数据”板块,进入测试数据的录入和修改。
(4)选择“新量程”或“修改”按钮,这时“全程测试”、“手动/自动”、“退磁”、三个按钮被激活。
(5) 按“全程测试”按钮即进入“全程测试”状态,这时光标停留在该等级的第一个校验点上,当全自动互感器校验装置传送一个点的数据后,光标自动移到下一点,待所有点全部测试结束后,脱离“满载联机”状态。(在通讯过程中,如遇到特殊原因,要终止通讯,按“SPACE”键,系统会弹出一个窗口,提示用户是否退出通讯。)
(6) 全程自动方式测量电压互感器时,满载实验完成后请先切换电压负荷箱至1/4额定负荷,然后按校验仪的确认键(如果选用FY98-3H电压电流互感器负荷箱,则不必进行此项操作)。 (7) 测试结束,按“保存”按钮保存所测的测试数据。
四、数据分析 1、接线图
2、测试数据
3、结论
4、比差误值互感器曲线
5、相位误差互感器曲线
6、检定证书
五、实验设备及主要器材
1、HEJV(12)-Hplus虚拟多台位互感器检定装置 2、HEY-H+智能型互感器校验仪
3、FY98-2H(3H)电流电压互感器负载箱 4、HVH-H虚拟多台位互感器校验系统 5、螺丝刀
6、交流连接导线
电流互感器的铭牌
1套 1台 1台 1套 1支 若干
六、预习及思考题
1、计量用电流互感器检验装置校验的项目包括哪些?其中主要的项目是哪些?
答:电流互感器检验装置校验的项目包括外观及标志检查、绕组极性检查、基本误差实验、稳定性实验和附加误差实验。其中主要项目是:绕组极性检查和基本误差实验。 2、计量用电流互感器有哪些准确度等级?如何计算互感器的基本误差?
答:电流互感器准确度等级有:1、5、20、100和120。
误差计算方法:电流互感器的电流误差(比值差)按下式定义:
KIIP
fI(%)IS100 (1)
IP
电流互感器的相位误差定义为一次电流相量与二次电流相量的相位差,单位为min。相量方向以理想电流互感器的相位差为零来决定,当二次电流相量超前一次电流相量时,相位差为正,反之为负。
式(1)中,KI为电流互感器的额定电流比,IS为二次电流有效值, IP为一次电流有效
值。
六、实习心得
在朱老师的详细讲解及演示下,我们知道了电流互感器的接线过程。为了避免发生接线错误,应该将导线理清,根据原理图,找好对应的线,将线接在对应的正确端子上。接好线之后便开始用电脑进行自动校验,由于进行校验时带高压,所以操作时应小心,并且保持安全距离。电流互感器和电压互感器是一起进行校验的,在进行电脑对电流互感器的自动校验时,先打开相应软件,将开关打到正确的位置,然后选择电流互感器,在基本数据的界面内先输入相应的相关数据,选择测试数据,然后选择新量程,全程测试,然后电脑就会进行自动校验,得出相关数据。
此次电流互感器的校验采用的是电脑自动校验的方法,让标准表和被检表在同一负荷同时工作,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差。这种校验方法属于相对测量,其显著优点是对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准确度主要取决于标准表。通过此次电流互感器校验的实验,我们掌握了测量用电流互感器的结构原理和接线方法以及电流互感器电脑自动校验的校验方法。
南京工程学院经济管理学院
课程设计报告
实验名称
姓名肖涵方、徐思琪、张创璐、张玲 专业 电力市场营销 班级 电力营销102 学号209101217、209101218、209101219、209101220日期 2014年1月7日 一、实验目的
1、掌握测量用电压互感器的结构原理和接线方法。
2、掌握电压互感器的手动校验方法,即采用标准互感器比较法。
3、掌握电脑自动校验方法,即采用虚拟多台位互感器校验管理系统(HVH-H型) 进行校验。
二、实验原理
切换到电压负荷箱
1、互感器现场校验方法
标准互感器比较法:是让标准表
和被检表在同一负荷同时工作,然后
比较两表的测量值,进而确定被检表的误差。这种校验方法属于相对测量,
PX被测电压PT
其显著优点是对电源稳定度要求不P0标准电压PT
KD测U高,即不要求严格的恒定功率,它的
ax接参考电压U0
准确度主要取决于标准表。
实验原理图:
运用相对误差进行计算,即
被检TV二次侧电压-标准TV二次侧电压
*100%
标准TV二次侧电压
二次侧电压差值即由 K、D端子引出的两端电压差值,a、x端子接标准表参考电压,K、x为同一端子。 2、误差计算方法
电压互感器的电压误差(比值差)按下式定义:
KUUSUP
fU(%)100
UP
电压互感器的相位误差定义为一次电压相量与二次电压相量的相位差,单位为min。相量方向以理想电压互感器的相位差为零来决定,当二次电压相量超前一次电压相量时,相位差为正,反之为负。式(1)中,KU为电压互感器的额定电压比,US为二次电压有效值,UP为一次电压有效值。
三、实验任务及步骤
1、测试项目
2、测试内容
(1)外观及标志检查
被检互感器外观应完好,铭牌及标记应符合制造厂技术条件的规定。有下列缺陷之一的电压互感器,必须修复后再检定:
1)无铭牌或铭牌中缺少必要的标志; 2)接线端子缺少、损坏或无标志;
3)有多个电压比的互感器没有标示出相应接线方式; 4)绝缘表面破损,油位或气体压力不正确; 5)内部结构件松动;
6)其他严重影响检定工作进行的缺陷。 (2)绕组极性检查
使用互感器校验仪检查绕组的极性。根据互感器的接线标志,按比较法线路完成测量接线后,升起电流、电压至额定值的5%以下试测,用校验仪的极性指示功能或误差测量功能,确定互感器的极性。测量用电压互感器的绕组极性规定为减极性,如果测得的误差超出校验仪测量范围,则极性异常。也允许用其他方法(如直流法或交流法)检查电压互感器绕组极性。 (3)基本误差检验
基本误差检验使用标准电压互感器、电压比例标准器或电容式电压比例装置通过比较法进行测量。根据被检互感器的变比和准确度等级,参照国家计量检定规程选用标准器并使用推荐的检验线路测量误差。测量时可以从最大的百分数开始,也可以从最小的百分数开始,但都应
该在至少一次全量程升降之后读取检定数据。电压互感器的检验点参见表1。
表1 电压互感器误差检验点
注(1):适用于500kV电压互感器;
注(2):适用于110kV、220kV和330kV电压互感器; 注(3):适用于6kV~35kV电压互感器。
本实验的标准电压互感器为JDZ(X)16-10型电压互感器 ,因此Up/Un(%)=120%
(4)使用标准电压互感器的比较法线路进行校验,原理线路见下图:PT测试接线图
切换到电压负荷箱
PX被测电压PTP0标准电压PT
ax接参考电压U0
KD测U
A-X为电压互感器一次绕组接线端子或感应分压器励磁绕组接线端子;a-x为电压互感器二次绕组接线端子;Y为电压负荷箱。
接线时均应分别完成一次回路、二次差压回路和校验仪工作电压回路的接线,最后在三个回路的接地点用各自的接地导线接地。具体来说:
1)一次侧相等,用并联,即用红色A线将两个TV的一次侧A端连起来; 2)同理,用黑色X线将两个TV的一次侧X端连起来,且接地;
3)用红线a线加将两个TV的二次侧a端连起来,将被检电压互感器的a段用黄色Y线与负荷相(Y)相连,绿色Y线与负荷相另一端相连,x端用绿色D(PT)线与PT箱的D端相连;
4)用红色a线将标准电压互感器a端与PT电箱表的a端相连,a端且接地;用黄色K(PT)线将标准TV的x端与PT箱的K端相连,且用黑色X线将x端与PT箱的X端相连。a、x用于测量标准表的电压。K、D差值用于测电压差值;
5)将电源的一次侧L端用红色L(PT)线连接到电源箱上,N端用黑色N(PT)线连接。 (5)稳定性试验
电压互感器的稳定性取上次检定结果与当前检定结果,分别计算两次检定结果中比值差的差值和相位差的差值。互感器误差值的偏差不应大于误差限值的1/2. (6)电压互感器附加误差试验
在有实验条件的情况下,有选择地作高低温影响、组合互感器一次导体磁场影响、电容式电压互感器环境效应影响、工作接线影响、频率影响的附加误差试验。试验时使用变频电源施加试验电压, 频率点为49.5Hz和50.5Hz,进行误差试验。计算测得误差与50Hz下误差的偏差,取其中最大偏差作为频率影响量。 (7)检定结果的处理
被检互感器在全部检验点的误差,如果不超出表2的基本误差限值范围,且稳定性和附加误差符合规程规定,则认为误差合格。检定后有不合格项目的互感器,发给检定结果通知书,并在通知书中说明不合格的项目并给出检定数据。
表2 电压互感器基本误差限值
(8)电脑软件校验
利用虚拟多台位互感器校验管理系统(HVH-H型)软件进行校验,步骤如下:
1)进入虚拟多台位互感器校验管理系统(HVH-H型)软件页面,将开关拨到“PT”位置; 2)在菜单栏选择“电压互感器”,进入“基本数据”板块; 3)点击“新互感器”,按“保存”,出现本次测试所测量的互感器; 4)进入“测试数据”板块,点击“新量程”;
5)按“全程测试”进行满载、轻载情况下的比差值、修约的测试,电脑会总动输入数据; 6)测试完毕后,点击“曲线图”查看比值误差、相位误差两种曲线,并截图;
7)按“打印”,得到检定证书的pdf版。
四、实验数据与分析 1、接线图
2、表1 电压互感器测试数据
3、图2 准确度为0.5的PT误差图标(比值误差)曲线图
4、图3 准确度为0.5的PT误差图表(相位误差)
5、检定证书
五、实验思考题
1、电压互感器检验装置校验的项目包括哪些?其主要的项目是哪些?
答:校验的项目有:外观及标志检查、绕组极性检查、基本误差实验、稳定性实验和附加误差实验。主要的项目是基本误差实验和稳定性实验。
2、电压互感器有哪些准确度等级?如何计算互感器的基本误差?
答:准确度等级有80、100和120。误差计算方法电压互感器的电压误差(比值差)按下式定义为:
KUUP
fU(%)US100
UP
电压互感器的相位误差定义为一次电压相量与二次电压相量的相位差,单位为min。相量方向以理想电压互感器的相位差为零来决定,当二次电压相量超前一次电压相量时,相位差为正,反之为负。式(1)中,KU为电压互感器的额定电压比,US为二次电压有效值,UP为一次电压有效值。
3、简述如何进行电压互感器绕组极性检查。
(1)直流法:可用干电池和直流电压表按图的方式接线。在合上开关S的瞬间要注意指针的知识,指针正向摆动为减极性,反向摆动为加极性。接线时要注意极性,即如果电池的正极是接U端,负极接X端,则电流表的正端接u负端接x。
(2)比较法:利用已知极性的标准电压互感器在互感器校验仪上与被试互感器相比较的方法来确定被试互感器绕组的极性。
六、实验扩展与心得
实验开始时,我们首先仔细听了朱老师对于接线原理图的讲解,介绍了标准表检验的方法,即用被检表与标准表二次侧电压差值求相对误差来检定,让我们对电压互感器检定接线有了初步了解,并了解了一些符号的特殊含义。随后,老师带领我们来到接线现场,通过现场仪器讲解,指导了我们实际接线,并说明该实验所有的线上都有对应的符号标记,每个端子最多两个接线钳,否则容易松动。
实验中,我们先观察了被检电压互感器外观,铭牌及标记,为下面的接线做好基础工作,以选择合适的导线。接线时应该把导线理清楚,以免发生接线错误。然后对着接线原理图,看准端子一步步、一条条线接,这样不容易出错。在整个实验过程中,一开始由于没有理解负荷箱Y一端的绿色导线与K(PT)线不是同一条,而漏接了一条,后来及时发现了错误,并顺利完成接线。
此次电压互感器的校验采用的是电脑自动校验的方法,是让标准表和被检表在同一负荷同时工作,然后比较两表的测量值,进而确定被检表的误差。这种校验方法属于相对测量,其显著优点是对电源稳定度要求不高,即不要求严格的恒定功率,它的准确度主要取决于标准表。
由于进行校验时带高压,所以操作时应小心,并且保持安全的距离。我们电流互感器和电压互感器是一起进行校验的,在进行电脑对电压互感器的自动校验时,先打开虚拟多台位互感器校验管理系统(HVH-H型)软件,将开关打到正确的位置,然后选择电压互感器,在基本数据的界面内先输入相应的相关数据,选择测试数据,然后选择新量程,全程测试,电脑就会进行自动校验,得出相关数据。在自动校验过程中,屏幕右上角会提示操作到了哪一步,此步骤时间持续较长,要耐心等待。
通过此次电压互感器校验的实验,我们掌握了测量用电压互感器的结构原理、标准表检定接线方法、电压互感器电脑自动校验的校验方法、如何使用visio软件进行绘图。Visio使用较CAD简单,它通过模块来快速搭建图形。不仅可以用已有模块,还可以自己创造模块。其主要工作是选择模块、用连接线连接模块、调整位置、添加文字。在实习过程中,由于一开始不能使用公式编辑器,后来下载了mathType 6.0 Equation,在“插入”菜单栏中点击“对象”输入。通过自己亲自动手进行电流、电压互感器接线的绘制等、标准表与被检表接线的实训,不仅提高了我的动手实践能力,更提高了我理论联系实际能力,巩固和扩大所学的理论知识,了解电气图纸的看法,更好地掌握如何运用电气接线图进行实物接线,使我更好对电压互感器检验装置校验知识有了更加深刻的认识,对后续专业课程将要学习的内容有个感性的认识,也为将来从事专业技术工作打下一定的基础。
根据《JJG313—2010》规程,若条件允许应增加: 1、绝缘电阻测量
1kV及以下的电压互感器用500V兆欧表测量,一次绕组对二次绕组及接地端子之间的绝缘电阻不小于20MΩ;1kV及以上的电压互感器用2500V兆欧表测量,不接地互感器一次绕组对二次绕组及接地端子之间的绝缘电阻不小于10MΩ/kV,且不小于40MΩ;二次绕组对接地端子之间以及二次绕组之间的绝缘电阻不小于40MΩ。 2、绝缘强度试验
绝缘强度试验包括一次绕组或二次绕组的外加电压试验,试验电压可从一次绕组或二次绕
组施加。试验电压值按JB/T 5473的6.7.1款选取。有多个电压比的互感器选择额定一次电压最高的绕组进行。试验设备和方法应符合GB/T 16927.1要求。试验过程中如果没有发生绝缘损坏或放电闪络,则认为通过试验。
特殊用途的电压互感器,可根据用户要求进行绝缘强度试验;试验室作标准用的互感器,在周期复检时可根据用户要求进行工频电压试验。
七、实验设备和主要器材
1
2、被检测电流互感器 1台
3、HVH-H虚拟多台位互感器校验系统 1套 4、HEY-H+智能型互感器校验仪 1台 5、FY98-2H(3H)电流电压互感器负载箱 1台 6、HEJV(12)-Hplus虚拟多台位互感器检定装置 1套 7、螺丝刀 1支 8、扳 手 1把 9、交流连接导线 若干
报告分工情况
实验一、实验二:徐思琪; 实验三: 肖涵方; 实验四:张玲
实验五:张创璐; 报告整合、修改:张创璐; VISIO画图:见图注释