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订购功率测量传感器时必须指定电流和电压互感器的一次值以及功率范围上限值
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发布时间:2022年10月24日                   作者:德国GMC-I高美测仪(上海电励士)

订购功率测量传感器时必须指定电流和电压互感器的一次值以及功率范围上限值:

功率测量传感器尺寸

与为电量或物理量设计标准测量传感器相反,功率测量变压器的尺寸需要在下单时进行一些额外的考虑,如下所述。

测量变压器的输入和输出之间的关系通常可以通过简单地分配相应的值来建立,例如交流测量传感器:0…1 a-->4…20毫安。

对于功率测量传感器,功率测量范围(W、KW、MW或VAr)的规范是必要的,尽管这还不够。除了功率范围上限值外,还必须为电流和电压输入指定额定值。如果要将测量传感器校准到一次值(变压器一次侧的功率),则还必须知道电流互感器和电压互感器的变比。

电压电流传感器

电流互感器和电压互感器的变比例子:

在三相电力系统中,用1500/5A电流互感器和6000/100V电压互感器测量有功功率。已知以下数据:

☆ 电源:三相三线系统(在这种情况下,负载类型无关)

☆ 输入:5 A和100 V

☆ 输出:4。。。20毫安

虽然没有规定功率,但是可以用这些数据在二次侧校准功率测量变压器。然而,当施加5 A和100 V时产生的功率值仅对应于在特殊情况下应实际显示的值。为什么?利用这些数据,可以使用三相系统中的有功功率(Pa)方程计算有功功率:

Pa=U x I x 3-->100 x 5 x 1.732=866瓦

在cos phi=1的特殊情况下,如果施加100 V,消耗5 A负载,则该有功功率值在变压器的二次侧。

为了确定一次功率,二次功率(变压器下游功率,在我们的例子中为866 W)必须乘以变压器比:

Pprim=Psec x R(u)x R(i)=866瓦x 6000/100 x 1500/5=15.588兆瓦

然而,在实际操作中,将测量传感器的尺寸定为最终值(15.588 MW)会导致许多缺点:

1) 由于小数点后三位,下游指示器和记录器的刻度不易辨认(刻度划分!).

2) 由于在实际应用中,cos phi总是小于1,或者由于电力系统中的电流互感器已经(过)定了尺寸,以满足未来的要求,所以没有充分利用可用的测量跨度。

然而,如果在上述示例的情况下,假设电流互感器已经根据功率适当地确定了尺寸,并且系统在假定cos phi小于或等于0.9的情况下运行,则合理的尺寸确定结果。

在这种情况下,最大一次功率计算如下:

压缩比=15.588 MVA x 0.9=14.03兆瓦

出于上述原因,量程上限四舍五入为整数,设置为14兆瓦。(此值通常由操作员根据其对系统的了解提供)仍然必须进行测试,以确保功率测量变压器能够适应量程上限。存在可通过所谓的校准因子(“C”)来确定的极限。

校准系数由Papparent和pacative的两个值计算得出,并且必须在0.75到1.3的范围内(具体取决于设备类型,请参阅数据表):

校准系数=pacative/Papparent

三相系统的Papparent计算如下:

视在功率=U x I x 3

以下适用于本例:校准系数=14/15.588=0.898

因此,校准系数不超过规定限值。由此得出功率测量传感器的尺寸确定。

电流互感器和电压互感器测试/校准:

在测试和重新校准功率测量传感器时,必须考虑校准系数!因此,在上述示例中,仅应用100 V和5 A以获得20毫安的输出信号是不正确的(顺便说一下,这是一个常见的错误)。

相反,必须先将其中一个输入值(100 V或5 A)乘以校准系数,然后应用。

例如:5A*0.898=4.49A。

当施加100 V和4.49 A时,测量传感器必须产生20毫安信号。