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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

文章作者:包装材料 上传时间:2020-03-19

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电流互感器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。

图1 直流法测ta极性接线示意

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”。

当“搭”时,万用表指针偏向右转,而“放”时,万用表指针偏向左转,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,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)。

图2 ta原理接线图

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。

  1. 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

图3 接线示意图

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。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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