Dreiphasige 35kV 1000A-System für die Kalibrierung von Instrumententransformatoren CT PT Fehlerprüfbank

Dieses System ist anwendbar auf dreiphasige Kombinationsstromwandler mit einem Nennstrom von bis zu 1000 A und einer Spannungsebene von bis zu 10 kV. Dieses System kann für dreiphasige Spannungswandler mit einer Nennspannung von 35 kV und darunter verwendet werden.

Dieses High-Tech-Kalibriersystem für dreiphasige Kombinationsstromwandler ermöglicht die gleichzeitige Fehlerkalibrierung von dreiphasigen Kombinationsstromwandlern. Es entspricht den tatsächlichen Betriebsbedingungen von Kombinationsstromwandlern im Feld, erleichtert gestraffte Kalibrierungsverfahren und eliminiert die Notwendigkeit von Mehrfachverdrahtungstests, die bei herkömmlichen einphasigen Kalibrierungsmethoden erforderlich sind. Folglich reduziert dieses System Arbeits- und Materialkosten, verbessert die Betriebseffizienz und führt genaue Fehlertests an dreiphasigen Spannungswandlern mit Y/YO-Verdrahtungskonfigurationen durch, wodurch die Messgenauigkeit und Zuverlässigkeit gewährleistet wird. Die in diesem System verwendete Dreiphasen-Kalibrierungsmethodik wird Fortschritte in der Design- und Herstellungsqualität von Kombinationsstromwandlern vorantreiben. Sie ermöglicht eine präzisere Charakterisierung der Leistungsmerkmale dieser Wandler unter Betriebsbedingungen und eine umfassende Identifizierung potenzieller Probleme, die bei der praktischen Anwendung auftreten, wodurch die Fairness und Unparteilichkeit der elektrischen Energiemessung gewährleistet wird.

• Umgebungstemperatur: -20 °C bis 45 °C
• Relative Luftfeuchtigkeit: nicht mehr als 85%
• Höhe: Nicht mehr als 1.000 m
• Betriebsumgebung: Innenbereich
• Teststromversorgung: einphasige Stromversorgung, Spannung 230 V ± 15%, Frequenz 45–65 Hz, Strom nicht weniger als 100 A
• Erdungswiderstand: Mehrpunkt-Erdung, mit einem Erdungswiderstand von weniger als 0,5 Ω
• Weitere Anforderungen: Der Installationsort muss frei von starker Gas- oder Dampfexposition, chemischen Ablagerungen von Staub oder Schmutz oder anderen explosiven Medien sowie starken Vibrationen sein.

Konstruktion, Herstellung, Installation und Betrieb aller Geräte in diesem System entsprechen den Anforderungen der folgenden Normen (aktuelle Versionen). Bei Abweichungen zwischen diesen Normen gelten die strengeren Anforderungen.

• GB 20840.1-2010 Messwandler – Teil 1: Allgemeine technische Anforderungen
• GB 20840.2-2014 „Stromwandler – Teil 2: Zusätzliche technische Anforderungen für Stromwandler“
• GB 20840.3-2013 „Messwandler – Teil 3: Zusätzliche technische Anforderungen für elektromagnetische Spannungswandler“
• GB 20840.4-2015 „Stromwandler – Teil 4: Zusätzliche technische Anforderungen für Kombinationswandler“
• JBT 10432-2016 Dreiphasen-Kombinationsstromwandler
• JBT 10433-2015 Dreiphasen-Spannungswandler
• JJF 1701.6-2019 Leitfaden zur Typenprüfung von Messwandlern – Teil 6: Dreiphasen-Kombinationsmesswandler
• JJG 1165-2019 Prüfnorm für dreiphasige Kombinationsstromwandler

• Genauigkeitsprüfung von dreiphasigen Kombinationsstromwandlern und dreiphasigen Spannungswandlern

• Manuelle Einstellung von Spannung und Last des Spannungsreglers
• Automatische Aufzeichnung von Testdaten
• Analyse von visualisierten Testergebnissen
• Automatische Generierung von Prüfprotokollen
• Abfrage historischer Daten
• Warnung bei Anomaliedaten
• Unterstützt Fernzugriffskontrolle
• Unterstützt abschaltbares Stromversorgungssystem
• Unterstützt erweiterte Netzwerkdatenkommunikation
• Siemens Industrie-SPS
• Manuelle Umschaltung der Primär- und Sekundärklemmen von Stromwandlern über Verdrahtungsvorrichtungen
• Automatische Alarmierung bei abnormalem Teststatus
• Die Testdaten unterstützen die Kommunikation über serielle Schnittstelle RS-485 und TCP-Netzwerkschnittstelle.

Reglerteil

• Eingangsspannung: 380 ± 5%
• Nennleistung: 5 kVA × 3 Phasen
• Ausgangsspannung: 0–400 V
• Ausgangsstrom: 0–12,5 A
• Ausgangsfrequenz: 45–55 Hz
• Einstellbare Auflösung: 0,1 V
• Welligkeitsfaktor <3%
• Stabile Ausgabe für über 10 Stunden

• Eingangsspannung: 380 ± 5%
• Nennleistung: 5 kVA
• Ausgangsspannung: 0–400 V
• Ausgangsstrom: 0–12,5 A
• Ausgangsfrequenz: 45–55 Hz
• Einstellbare Auflösung: 0,1 V
• Welligkeitsfaktor <3%
• Stabile Ausgabe für über 10 Stunden

• Eingangsspannung: 0–400 V
• Maximale Ausgangsspannung: 42 kV
• Stabile Ausgabe für über 10 Stunden

Präzisions-Spannungswandler

• Spannung: 35 kV, 35/√3kV
• Sekundärspannung: 100 V, 100/√3V
• Messgenauigkeitsklasse 0,05
• Nennlast: 0,25, 0,07 VA; Leistungsfaktor φ = 1,0
• Doppelseitige Erdungs-Stoßspannungsprüfung bei Netzfrequenz: 1,3Un

• Eingangsspannung: 0–400 V
• Erdungsfrequenz-Stoßspannungsfestigkeit: 1,3Un

Präzisions-Stromwandler

• Einphasiger Strom: 5–600 A
• Sekundärstrom: 5 A, 1 A
• Messgenauigkeit: Klasse 0,05S
• Nennlast: 5 VA, cos φ = 1,0
• Erdungsfrequenz-Stoßspannungsfestigkeit: 1,3Un
• Spannungsfestigkeit: 42 kV für 5 min

• Messbereich
• Phasenkomponente (%): 0,0001–200,0; Auflösung: 0,0001;
• Orthogonale Komponenten: 0,001–700,0; Auflösung: 0,001;
• Impedanz (Ω): 0,0001–60,0; Auflösung: 0,0001; Impedanz (Ω): 0,0001–60,0; Auflösung: 0,0001;
• Admittanz (mS): 0,0001–60,0; Auflösung: 0,0001; Admittanz (mS): 0,0001–60,0; Auflösung: 0,0001;
• Strommessbereich: 0–7,5 A
• Spannungsmessbereich: 0–150 V
• Messgenauigkeit: Klasse 2

Das dreiphasige Prüfinstrument kann gleichzeitig die Strom- und Stromkreise sowohl des Prüflings als auch des Referenzstandards für alle drei Phasen (A, B und C) anschließen – unterstützt sowohl Drei-Draht- als auch Vier-Draht-Dreiphasenkonfigurationen. Die Strom- und Spannungssignale sowohl des Prüflings als auch des Referenzstandards werden dem Instrument zur Differenzialvergleichung zugeführt, und die Ergebnisse werden in Echtzeit auf dem 5,8-Zoll-Großbild-LCD-Bildschirm des Instruments gemäß den angegebenen Betriebspunkten angezeigt und gleichzeitig an einen Computer und Drucker übertragen. Ein Hauptmerkmal dieses Instruments ist seine Fähigkeit, die Gegentakt-Sensor-Fehlerdaten für alle drei Phasen auf einer einzigen Schnittstelle anzuzeigen, was die Beobachtung von gegenseitigen Einflüssen zwischen den dreiphasigen Sensoren, die durch Magnet- und Elektrizitätsfelder verursacht werden, erleichtert. DSP-Technologie wird in diesem Design verwendet: Im Vergleich zu herkömmlichen Mikrocontrollern verzichten DSP-Chips auf die von-Neumann-Architektur zugunsten einer Harvard-Architektur – bei der Programm und Daten getrennt sind –, wodurch die Verarbeitungsgeschwindigkeit erheblich erhöht wird. Die Befehlszyklen liegen typischerweise im Nanosekundenbereich, während die von herkömmlichen Mikrocontrollern normalerweise im Millisekundenbereich liegen, was einer Verbesserung um drei Größenordnungen entspricht. Diese Fähigkeit ermöglicht es dem System, große Mengen an Echtzeitdaten in dreiphasigen Geräten zu verarbeiten. FFT-Technologie wurde übernommen: Im Gegensatz zu bestehenden einphasigen Kalibratoren verwendet dieser Ansatz FFT zur Berechnung der Phasendifferenz und Winkeldifferenz, wodurch die Auswirkungen von Stromkreisen auf die Daten aufgrund von Schwankungen von Frequenz, Temperatur, Zeit und Luftfeuchtigkeit eliminiert werden. Bemerkenswert ist, dass viele Stromkalibratoren RC-Phasenverschiebungen zur Messung der Winkeldifferenz verwenden – eine Methode, bei der die Kapazität stark von Temperatur und Frequenz beeinflusst wird –, während die Verwendung eines reinen Software-basierten FFT-Algorithmus diese Probleme umgehen kann, wodurch die Teststabilität und -genauigkeit verbessert wird. Durch die Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Hochpräzisions-A/D-Abtastung kann das Instrument nicht nur gleichzeitig die Fehler von drei Gegentakt-Sensoren eingeben und vergleichen, sondern auch bequem den gegenseitigen Einfluss zwischen der Spannungseinheit und der Stromeinheit beobachten und so die Fehler der drei Gegentakt-Sensoren unter tatsächlichen Betriebsbedingungen genau reproduzieren.

• Nennstrom: 5 A
• Messbereich: 1 %–120 % (5 A)
• Nennleistung (5 A)
• Cos=0,8 2,5 VA, 3,75 VA, 5 VA, 7,5 VA, 10 VA, 15 VA, 20 VA, 25 VA, 30 VA, 40 VA, 60 VA, 80 VA Cos=0,8 2,5 VA, 3,75 VA, 5 VA, 7,5 VA, 10 VA, 15 VA, 20 VA, 25 VA, 30 VA, 40 VA, 60 VA, 80 VA
• Cos φ=1 2,5 VA, 5 VA Cos φ=1 2,5 VA, 5 VA
• Messgenauigkeit: Klasse 3
• Unterstützt Online-Fernmessungssteuerung
• Unterstützt manuelle Tests
• Phasentrennung: Dreiphasig

• Nennstrom: 1 A
• Messbereich: 5 %–120 % (1 A)
• Nennleistung (1 A)
• Cos=0,8 2,5 VA, 3,75 VA, 5 VA, 7,5 VA, 10 VA, 15 VA, 20 VA, 25 VA, 30 VA, 40 VA, 60 VA, 80 VA Cos=0,8 2,5 VA, 3,75 VA, 5 VA, 7,5 VA, 10 VA, 15 VA, 20 VA, 25 VA, 30 VA, 40 VA, 60 VA, 80 VA
• Cos φ=1 2,5 VA, 5 VA Cos φ=1 2,5 VA, 5 VA
• Messgenauigkeit: Klasse 3
• Unterstützt Online-Fernmessungssteuerung
• Unterstützt manuelle Tests
• Phasentrennung: Dreiphasig

• Nennspannung: 100 V, 100/√3V
• Messbereich: 20 %–120 %
• Nennleistung: 1,25 VA–158,75 VA; Einstellgranularität: 1,25 VA
• Leistungsfaktor: 0,8, 1,0
• Messgenauigkeit: Klasse 3
• Unterstützt Online-Fernmessungssteuerung
• Unterstützt manuelle Tests
• Phasentrennung: Dreiphasig

• Unterstützende sekundäre Testleitung
• Ein Satz Hochstromleiter
• Ein Schraubenschlüssel und ein Schraubendreher.

Abbildung 1: Blockdiagramm des Prinzips der Prüfung von dreiphasigen Kombinationsstromwandlern mit der Dreiphasenmethode Abbildung 1: Blockdiagramm des Prinzips der Prüfung von dreiphasigen Kombinationsstromwandlern mit der Dreiphasenmethode

Befolgen Sie strikt den unten angegebenen Verdrahtungsplan. Da die dreiphasige Prüfung aufgrund ihrer größeren Verdrahtungskomplexität und der Verfügbarkeit standardisierter Geräte für dreiphasige Anwendungen von der einphasigen Prüfung abweicht, muss während des Prüfvorgangs besondere Aufmerksamkeit auf die Sicherheit gelegt werden. Achten Sie besonders auf den Isolationsabstand in Hochspannungsbereichen, um Sekundärleerläufe der Stromwandler (TA) zu vermeiden und so Unfälle zu verhindern, die zu Personen- oder Sachschäden am Prüfgerät führen könnten. Anschließend positionieren Sie gemäß den Anforderungen auf dem Typenschild des Kombinationsstromwandlers jede Last auf der Prüfplattform auf der rechten Seite des Prüfgestells in die entsprechende Nennposition.

Abbildung 2: Stromwandler-Fehlerverdrahtungsdiagramm für einen dreiphasigen Zwei-Element-Kombinationswandler Abbildung 2: Stromwandler-Fehlerverdrahtungsdiagramm für einen dreiphasigen Zwei-Element-Kombinationswandler

Abbildung 3: Verdrahtungsdiagramm des Stromwandlers für einen dreiphasigen Drei-Element-Kombinationswandler Abbildung 3: Verdrahtungsdiagramm des Stromwandlers für einen dreiphasigen Drei-Element-Kombinationswandler

Während der TV-Prüfung sollte das Prinzip „zuerst zuhören, dann beobachten und drittens nicht berühren“ befolgt werden. Befolgen Sie strikt die unten gezeigten korrekten Verdrahtungsanweisungen (für die V-Typ-Verbindung siehe das V-Typ-Verdrahtungsdiagramm; für die Y-Typ-Verbindung siehe das Y-Typ-Verdrahtungsdiagramm; die Verdrahtungsmethoden für 10 kV und 35 kV sind identisch). Stellen Sie eine ordnungsgemäße Erdung gemäß den Anforderungen sicher.

Abbildung 5: Fehlerkalibrierungs-Verdrahtungsdiagramm für einen dreiphasigen Zwei-Element-Spannungswandler Abbildung 5: Fehlerkalibrierungs-Verdrahtungsdiagramm für einen dreiphasigen Zwei-Element-Spannungswandler

Abbildung 6: Fehlerkalibrierungs-Verdrahtungsdiagramm für einen dreiphasigen Drei-Element-Spannungswandler Abbildung 6: Fehlerkalibrierungs-Verdrahtungsdiagramm für einen dreiphasigen Drei-Element-Spannungswandler

Abbildung 7: TV-Prüfungs-V-Typ-Verdrahtungsdiagramm Abbildung 7: TV-Prüfungs-V-Typ-Verdrahtungsdiagramm

Abbildung 8: Y-Verbindungsdiagramm für die TV-Prüfung Abbildung 8: Y-Verbindungsdiagramm für die TV-Prüfung