變頻式互感器綜合測(cè)試儀是電力試驗(yàn)專業(yè)檢測(cè)儀器，具有高穩(wěn)定性、全面性和高效率，能測(cè)試互感器勵(lì)磁特性、變比、極性等多項(xiàng)參數(shù)，具備高度自動(dòng)化，為電力行業(yè)提供便利。那么，今天給大家講一講變頻式互感器的低頻法測(cè)試原理。

根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定的標(biāo)準(zhǔn)——IEC60044-6（相對(duì)應(yīng)于我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB16847-1977）的準(zhǔn)則，對(duì)電力變壓器（CT）的測(cè)試過(guò)程其實(shí)是可以在其額定頻率以下進(jìn)行的，這樣便能有效地避免繞組及二次端子受到不可接受的電壓應(yīng)力。

如下圖所示，電力變壓器的伏安系數(shù)特性的測(cè)量原理大致如下：將CT的一次側(cè)開路，然后在二次側(cè)施加特定的電壓，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄所加電壓V以及輸入電流I的相關(guān)變化趨勢(shì)，從而生成兩者間的關(guān)系曲線。這個(gè)曲線實(shí)際上可以被視為電力變壓器的勵(lì)磁電勢(shì)E與勵(lì)磁電流I之間的關(guān)系曲線。

我們假設(shè)在某個(gè)特定的勵(lì)磁電流I之下，電力變壓器的勵(lì)磁繞組的激磁電感值為L(zhǎng)，而激磁電阻抗為Z。此時(shí)可以得到以下公式:

V = I·Z

需要注意的是，電氣感應(yīng)器的電感量L與電阻抗Z之間存在以下數(shù)學(xué)關(guān)系式：

Z = ω·L = 2π·f·L

那么就有：V= I·2π·f·L

從上述公式中可以看出，在某個(gè)特定的勵(lì)磁電感L下，所加電壓V與頻率f呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。

假定當(dāng)頻率f等于50赫茲（Hz）時(shí)，為了讓電力變壓器的勵(lì)磁電流達(dá)到相應(yīng)值Ix，所需施加的電壓Vx應(yīng)該是2000伏特（V）。具體來(lái)說(shuō)：

Vx = Ix·2π·f·L = 2000V

假如改變施加的頻率，即：

f = 50Hz，則Vx仍然是2000V；

f = 5赫茲（Hz），Vx約等于200V；

f = 0.5赫茲（Hz），Vx約等于20V。

由此可見，如果要讓電力變壓器達(dá)到相同的飽和度水平，由于頻率越低，施加的電壓也會(huì)相應(yīng)減少。因此，通過(guò)調(diào)整電壓頻率的變化，便可在所需電壓大幅降低的前提下實(shí)現(xiàn)CT的飽和程度不變。這正是變頻法的關(guān)鍵性原理所在，但請(qǐng)務(wù)必注意，電壓與頻率并非呈線性比例關(guān)系，并不總是隨著頻率的減小而按比例下降。在實(shí)際應(yīng)用中，還需參照電力變壓器精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行全面且精確的理論分析與計(jì)算。

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2024年9月26日