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用发光二极管替代指针式万用表测试电流互感器极性的方法

2019-12-03 09:57:50 来源:网络 点击:350

【大比特导读】在生产实践中,由于TA极性及接线不正确,造成保护装置拒动误动、测量装置错误工作的情况时有发生,所以TA在交接及大修前后应进行极性试验,以防在接线时将极性弄错。

电流互感器(TA)是电力系统重要的一次电气设备,它承担着隔离高、低压系统及将一次大电流转换成二次小电流的职能。其接线的正确与否,对系统的保护、测(计)量、监察等设备的正常工作有极其重要的意义。

在生产实践中,由于TA极性及接线不正确,造成保护装置拒动误动、测量装置错误工作的情况时有发生,所以TA在交接及大修前后应进行极性试验,以防在接线时将极性弄错。利用极性试验法检验TA接线的正确性,已经是继电保护工作人员必不可少的工作程序。

测试TA极性的方法很多,在日常工作中直流法应该是被采用最多的试验方法。

直流法接线如图1所示,使用干电池和高灵敏度的磁电式仪表(现场使用指针式万用表)进行测定。检测极性时,一般由两人配合进行,一人将打到直流毫安档(注意量程)的指针式万用表的正负极分别接在TA二次线圈的K1、K2端上,另一人用导线将电池的正极接在TA一次线圈的L1端上,负极则可直接敲击一次线圈的L2端,伴随敲击口中大喊“搭”“放”。

用发光二极管替代指针式万用表测试电流互感器极性的方法

当“搭”(开关S瞬间闭合)时,万用表指针偏向右转(正方向),而“放”(开关S瞬间断开)时,万用表指针偏向左转(反方向),则表明所接互感器一、二次侧端子L1和K1为同极性。反之,为异极性。

从上可以看到,指针式万用表在直流法测试TA极性中扮演着重要角色,那么它是否就是无可替代呢?答案是否定的。在一次实际操作中,我们就用发光二极管替代了指针式万用表,并取得了成功。那么它是怎么来实现的?下面就让我们来稍加分析。

1. 发光二极管的工作条件

发光二极管是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为LED。它与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED正极流向负极时,LED就发出光线,反之不发光。能使LED正常发光的电流即为它的工作电流IF, 一般当IF=1mA时起辉.随着IF的增加亮度不断增大。

2.直流法测试TA极性的原理

要搞清直流法测试TA极性的原理,首先要了解清楚TA的工作原理。

在电气测量和继电保护回路中,TA原理接线如图2 所示,其中 I1为一次电流;W1为一次绕组匝数;I2 为二次电流;W2 为二次绕组匝数; KA—电流继电器;A—电流表;W—有功功率表。由楞次定律可知,当系统一次电流I1从一次绕组极性端子 L1 流入时,在二次绕组中感应出的电流I2应从极性端子K1流出,且I2=I1*W1/W2 (式1)。

用发光二极管替代指针式万用表测试电流互感器极性的方法

直流法测试TA极性正是在一次绕组模拟了一个电流I1,由于使用的是干电池,不能在TA铁芯中产生交变主磁通,所以只能通过“搭”“放”电池的方式人为在铁芯中产生一个磁通量的变化,从而在二次绕组中感应出电流I2。同样由楞次定律可知,干电池“搭”和“放”分别产生的I2正好方向相反,其大小由式1可知肯定大于1mA。

至此,为何发光二极管能替代指针式万用表测试TA极性也就不言而喻了。

3. 发光二极管替代指针式万用表后的直流法接线如图3所示

用发光二极管替代指针式万用表测试电流互感器极性的方法

实际操作时和上面提到的方法一致,如果在“搭”电池时,LED1亮,“放” 电池时,LED2亮,则表明所接互感器一、二次侧端子为同极性;如果在此过程中,先亮LED2再亮LED1,则表明是异极性。

那么是不是所有的直流法测试TA极性都能用发光二极管来替代指针式万用表呢?答案也是肯定的。

在现场试验时,只要充分考虑了发光二极管的正常工作参数及极限参数,即(1)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。(2)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。然后再根据TA变比的不同,选择不同的直流电源或不同参数的发光二极管,应该都能圆满地完成测试工作。

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