高電壓互感器試驗(yàn)-互感器特性試驗(yàn)_第1頁(yè)
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互感器局部放電試驗(yàn)案例1知識(shí)點(diǎn)1:互感器局部放電試驗(yàn)案例局部放電產(chǎn)生的原因及危害在電網(wǎng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備,如電纜、電容器、互感器、變壓器及電機(jī)等高壓電氣設(shè)備,其絕緣耐壓等級(jí)是按其運(yùn)行電壓等級(jí)設(shè)計(jì)的。在正常情況下,其絕緣性能均能承受運(yùn)行電壓。由于制造工藝不良,電氣設(shè)備的絕緣可能在內(nèi)部留有氣泡、雜質(zhì)、裂縫等。這種絕緣在高壓交變電場(chǎng)作用下,絕緣內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)周期性的局部放電。由于其放電能量很小,不會(huì)一下子使整個(gè)通路擊穿,但卻能使絕緣性能下降,甚至喪失耐壓性能。久而久之,這種局部放電會(huì)使整個(gè)絕緣擊穿而爆炸,給電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電可靠性造成極大影響,給用戶和社會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,對(duì)電氣設(shè)備的局部放電應(yīng)予以重視。電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象是呈周期性的,隨交流電壓變化周而復(fù)始進(jìn)行,在交流電壓幅值最大時(shí)放電。絕緣件內(nèi)部在局部放電時(shí),也會(huì)產(chǎn)生光、聲波等形式的能量。牽引供電系統(tǒng)的基本要求問題1:為什么要對(duì)設(shè)備進(jìn)行局部放電試驗(yàn)?zāi)赝ㄟ^局部放電的檢測(cè),能反映出電氣設(shè)備的絕緣缺陷。這種試驗(yàn)是非破壞性的,在一定程度上替代了破壞性的耐壓試驗(yàn),其試驗(yàn)電壓應(yīng)保證不會(huì)導(dǎo)致貫穿性放電。在進(jìn)行對(duì)某設(shè)備的局部放電量測(cè)試時(shí),被測(cè)物的局部放電產(chǎn)生的脈沖電流,經(jīng)放大后送至測(cè)量?jī)x器,再經(jīng)放電量正后,即測(cè)得放電電量值。對(duì)于不同類型的設(shè)備及絕緣。其放電量值也是不同的。生產(chǎn)高壓電器產(chǎn)品的廠家,有出廠試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),可參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核。局部放電試驗(yàn)圖為換流變壓器的局放試驗(yàn)為使電網(wǎng)安全運(yùn)行,對(duì)新投入運(yùn)行的設(shè)備,一定要進(jìn)行局部放電量的技術(shù)檢測(cè),不合格的產(chǎn)品一律不得投入運(yùn)行。對(duì)已經(jīng)安裝在電網(wǎng)運(yùn)行的設(shè)備,也要按規(guī)定進(jìn)行檢測(cè),不合格者應(yīng)退出運(yùn)行。這樣才能避免因設(shè)備局部放電導(dǎo)致爆炸、電網(wǎng)停電等重大事故發(fā)生。某地鐵整流變壓器正常運(yùn)行17年,某天突然發(fā)生匝間短路。拆解變壓器后,里面絕緣正常,沒有燒損碳化痕跡。由于現(xiàn)場(chǎng)中尚有數(shù)百臺(tái)同一批次整流變壓器,為了排除隱患,決定使用局部放電進(jìn)行排查檢測(cè)。用局部放電試驗(yàn)檢查結(jié)合直阻測(cè)試,發(fā)現(xiàn)C相繞組斷線,判斷在繞組制作或者澆鑄過程中存在缺陷(匝間絕緣缺陷)。在變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行過程中,其絕緣薄弱處擊穿放電導(dǎo)致匝間短路,短路電流導(dǎo)致開關(guān)保護(hù)跳閘。解體變壓器,發(fā)現(xiàn)整流變壓器局部絕緣擊穿,如圖①、②、③所示。由此可見,通過局部放電的檢測(cè),能反映出電氣設(shè)備的絕緣缺陷。變壓器匝間的絕緣缺陷主要是材料和制造工藝問題。一般先做直流電阻測(cè)量,與上次數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。對(duì)于大型變壓器,直流電阻對(duì)于縱絕緣的非金屬性短路無法測(cè)量,可以采用局放測(cè)試、感應(yīng)耐壓試驗(yàn)、特性試驗(yàn),判斷其絕緣狀態(tài)。局部放電試驗(yàn)在地鐵中的應(yīng)用局部放電試驗(yàn)圖①地鐵整流變壓器局部絕緣擊穿的剖解圖圖③圖②局部放電試驗(yàn)互感器局放試驗(yàn)流程序號(hào)試驗(yàn)階段主要、關(guān)鍵工序質(zhì)量控制1現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備1、認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明與廠家試驗(yàn)數(shù)據(jù)并對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行詳細(xì)交底2、安全技術(shù)措施交底與學(xué)習(xí)3、人員組織與分工4、施工場(chǎng)地熟悉5、檢查安全措施落實(shí)情況2試驗(yàn)前準(zhǔn)備1、試驗(yàn)儀器儀表準(zhǔn)備、檢查2、安全用品準(zhǔn)備、檢查3、對(duì)互感器進(jìn)行常規(guī)檢查4、對(duì)互感器一次與二次絕緣,短接互感器二次繞組并接地5、測(cè)試互感器末屏絕緣6、檢查互感器末屏可靠接地4、5局部放電試驗(yàn)互感器局放試驗(yàn)流程序號(hào)試驗(yàn)階段主要、關(guān)鍵工序質(zhì)量控制3進(jìn)行試驗(yàn)1、保證加壓設(shè)備及互感器與周圍設(shè)備的絕對(duì)安全距離2、保證試驗(yàn)接線的準(zhǔn)確無誤3、檢查試驗(yàn)儀器與設(shè)備的接地線應(yīng)絕對(duì)可靠4、實(shí)驗(yàn)操作程序應(yīng)正確符合規(guī)定5、試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確記錄1-54收尾工作1、拆除試驗(yàn)接線2、復(fù)查互感器一次與二次絕緣3、復(fù)查互感器末屏絕緣,恢復(fù)末屏接地4、填寫試驗(yàn)記錄2互感器局部放電試驗(yàn)案例1某制造廠若干臺(tái)同批次220kV電流互感器因局部放電超標(biāo),被電力用戶退回。此前,由于與該批產(chǎn)品同批的其它產(chǎn)品的局部放電性能良好,故該廠試驗(yàn)人員誤將此批產(chǎn)品的局部放電量偏高認(rèn)為是外部干擾信號(hào)引起的,致使這批原本不合格產(chǎn)品得以出廠。而這批產(chǎn)品與同批其它產(chǎn)品的不同之一就是該批產(chǎn)品器身中使用的一種絕緣緊固塑料螺桿的批次不同。而且最后證實(shí),正是這不同批次的螺桿之中含有氣泡而導(dǎo)致該批產(chǎn)品的局部放電超標(biāo)。經(jīng)試驗(yàn)部門復(fù)試,該批產(chǎn)品的工頻耐壓、介質(zhì)損耗率都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,產(chǎn)品變壓器油的擊穿強(qiáng)度,微水含量和介質(zhì)損耗率,也都符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定,且產(chǎn)品外觀潔凈,并無變壓器油滲漏的跡象,可排除器身吸潮或變壓器油不合格導(dǎo)致故障的可能性。因此,通常的真空脫氣、真空干燥以及真空注油處理將無意義,須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行吊心、解體檢查,以進(jìn)一步確定故障原因。分別選取該批產(chǎn)品中局部放電量為最大、最小及中值的3臺(tái)不同故障產(chǎn)品,并依其局部放電量的大小加以編號(hào)進(jìn)行檢査。故障分析產(chǎn)品吊心后,觀察到儲(chǔ)油柜與油箱的內(nèi)表面漆膜完好、光滑,沒有銹跡,產(chǎn)品內(nèi)部沒有金屬或非金屬異物。器身繞組表面清潔,無油垢、碳素及金屬雜質(zhì)。絕緣包扎緊實(shí),繞組表面無碰傷,露銅現(xiàn)象。一、二次繞組引線與導(dǎo)電桿以及零、末屏引線均接觸良好。可見不是由器身污染及導(dǎo)體接觸不良而引起的放電。吊心檢查解體檢查檢查零配件經(jīng)檢查,器身零配件中,金屬零件表面光滑無毛刺;木質(zhì)墊塊、夾件絕緣性能滿足要求;而塑料螺桿在材料上看,也沒有雜質(zhì)。似乎零配件方面也沒什么問題。但經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),部分塑料螺桿表面有局部凹陷和缺口現(xiàn)象,因此懷疑其內(nèi)部有氣泡存在,于是將塑料螺桿切開檢查,果然在部分塑料螺桿的內(nèi)部發(fā)現(xiàn)有氣泡。由于空氣的擊穿強(qiáng)度低于固體介質(zhì),因此,當(dāng)外加電壓升高到一定值時(shí),就會(huì)造成空氣的擊穿而產(chǎn)生局部放電。這也正是該起局部放電故障的原因?;ジ衅骶植糠烹娫囼?yàn)案例1通過對(duì)所有拆卸下的螺桿進(jìn)行切開檢查,發(fā)現(xiàn)此批互感器所使用的塑料螺桿并非同批入場(chǎng)的配件,因此每臺(tái)產(chǎn)品上所使用的缺陷螺桿數(shù)量并不相同。然而,產(chǎn)品的放電量與所含缺陷螺桿的數(shù)量并非成正比,有的甚至相差很大,這又是什么原因呢?經(jīng)進(jìn)一步分析表1發(fā)現(xiàn),1號(hào)產(chǎn)品中缺陷螺桿的數(shù)目最少,且裝在器身的下部,比較接近地電位。3號(hào)產(chǎn)品中缺陷螺桿的數(shù)目最多,且多裝在靠近零屏引線處,而此處接近器身高電位。也就是,產(chǎn)品局部放電量與缺陷螺桿(氣泡)在產(chǎn)品上的裝配位置有關(guān),氣泡所在位置的電場(chǎng)強(qiáng)度越高,其所造成的危害也越大。放電量差異的分析互感器局部放電試驗(yàn)案例1互感器局部放電試驗(yàn)案例22017年7月,某供電公司變電檢修室電氣試驗(yàn)人員在對(duì)110kV某變電站35kV開關(guān)柜進(jìn)行局放檢測(cè)過程中,發(fā)現(xiàn)35kVI段電壓互感器開關(guān)柜后上、后下部位暫態(tài)地電壓測(cè)試值與環(huán)境背景值、歷史數(shù)據(jù)的差值均大于20dB,超過規(guī)定值;后柜中上位置的通風(fēng)口處超聲波信號(hào)檢測(cè)值最大為26dB,大于8dB,結(jié)合兩種測(cè)試數(shù)據(jù)初步判斷此開關(guān)柜存在比較嚴(yán)重的放電缺陷。一、局部放電發(fā)現(xiàn)過程?二、局部放電缺陷情況及分析?電氣試驗(yàn)人員使用PDS-T10型局部放電測(cè)試儀對(duì)110kV某變電站35kV開關(guān)柜進(jìn)行局放檢測(cè)。測(cè)試當(dāng)天開關(guān)室溫度36℃,濕度50%,室外天氣晴。測(cè)試時(shí)照明燈、軸流風(fēng)機(jī)、驅(qū)鼠器均關(guān)閉,無空調(diào)、除濕機(jī)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)柜實(shí)際結(jié)構(gòu)選擇前中、前下、后上、后下四個(gè)測(cè)試點(diǎn)首先進(jìn)行暫態(tài)地電壓測(cè)試。測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)I段電壓互感器開關(guān)柜后上、后下部位暫態(tài)地電壓數(shù)值明顯高于同排其它開關(guān)柜,測(cè)試數(shù)值見表2。序號(hào)開關(guān)柜名稱

暫態(tài)地電壓測(cè)試點(diǎn)數(shù)值(dBmV)前中前下后上后下1383開關(guān)柜323236382I段電壓互感器開關(guān)柜363544463384開關(guān)柜363040404382開關(guān)柜333036365385開關(guān)柜2926353563801開關(guān)柜303032377380開關(guān)柜302833358386開關(guān)柜302835339381開關(guān)柜3028273310387開關(guān)柜3025272411II段電壓互感器開關(guān)柜26252325環(huán)境背景值:21dB表2:暫態(tài)地電壓測(cè)試數(shù)據(jù)互感器局部放電試驗(yàn)案例2由于開關(guān)室環(huán)境背景值為21dB,通過計(jì)算各開關(guān)柜暫態(tài)地電壓測(cè)試數(shù)值與環(huán)境背景值、歷史數(shù)據(jù)的差值,發(fā)現(xiàn)I段電壓互感器后上、后下部位測(cè)試值與環(huán)境背景值、歷史數(shù)據(jù)的差值均大于20dB,超過規(guī)定值,在對(duì)所有開關(guān)柜進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)35kVI段電壓互感器開關(guān)柜后部縫隙處能監(jiān)聽到放電聲音(相鄰開關(guān)柜均無放電聲音),超聲波信號(hào)異常。發(fā)現(xiàn)在開關(guān)柜柜體后中上位置的通風(fēng)孔處超聲波信號(hào)幅值最大,放電聲音最為強(qiáng)烈。測(cè)試圖譜如圖④所示。由圖一可知,該開關(guān)柜后中部位置通風(fēng)口處超聲波信號(hào)周期最大值為26dB綜合分析可確定該開關(guān)柜后中上部存在嚴(yán)重放電現(xiàn)象?;ジ衅骶植糠烹娫囼?yàn)案例2圖④為了更加準(zhǔn)備的分析局部放電信號(hào)的類型,使用示波器對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行了展開分析,如圖⑤、圖⑥所示圖⑤:10ms示波器波形圖圖⑥:200ns示波器波形圖互感器局部放電試驗(yàn)案例2三、局部放電缺陷處理過程由圖⑤所示的特高頻信號(hào),可以觀察到一個(gè)工頻周期(20ms)出現(xiàn)一大一小兩簇放電脈沖,正負(fù)半周兩簇放電脈沖信號(hào)不完全對(duì)稱,每簇放電脈沖幅值大小不一,大脈沖相位分布寬度較寬,小脈沖相位分布寬度較窄,當(dāng)每簇脈沖展開到200ns如圖⑥所示,可以觀察到一簇放電脈沖當(dāng)中的每個(gè)放電脈沖基本等間距分布,結(jié)合典型放電特征與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)綜合判斷該放電類型為金屬表面的電暈放電。2017年9月底對(duì)該站35kVI、II段母線全停進(jìn)行秋季檢修及開關(guān)柜放電缺陷停電驗(yàn)證處理。對(duì)I段電壓互感器開關(guān)柜進(jìn)行檢查,拉出小車開關(guān)發(fā)現(xiàn)三相動(dòng)觸頭導(dǎo)電桿有明顯放電痕跡,動(dòng)觸頭上的絕緣護(hù)套被燒蝕,與之對(duì)應(yīng)的觸頭盒上也有明顯放電痕跡并且出現(xiàn)樹狀放電裂紋,見圖⑦、⑧、⑨、⑩。被燒蝕的絕緣護(hù)套圖⑦互感器局部放電試驗(yàn)案例2圖⑧三相均有放電痕跡圖⑩觸頭盒擋板上的放電痕跡圖⑨互感器局部放電試驗(yàn)案例2試驗(yàn)人員對(duì)觸頭盒、絕緣擋板、動(dòng)觸頭兩側(cè)的絕緣件進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試,發(fā)現(xiàn)觸頭盒、絕緣擋板、絕緣件的絕緣電阻均不合格,見圖⑾、

圖⑿

。動(dòng)觸頭兩側(cè)絕緣件絕緣電阻不合格互感器局部放電試驗(yàn)案例2圖⑾圖⑿對(duì)電壓互感器進(jìn)行絕緣電阻、直阻測(cè)試試驗(yàn)合格。咨詢廠家,觸頭盒、絕緣擋板、絕緣件均為SMC材料(片狀膜材料),此種材料防潮性強(qiáng)但防污穢能力弱。通過對(duì)局部放電點(diǎn)的分析和研究,判斷產(chǎn)生放電的主要原因?yàn)橛|頭盒內(nèi)擋板與導(dǎo)電桿之間距離過近導(dǎo)致局部放電現(xiàn)象的產(chǎn)生,見圖⒀。同時(shí)由于觸頭盒、絕緣擋板、絕緣件表面污穢嚴(yán)重加之夏季高壓室內(nèi)濕度大使得污穢吸附潮氣附著在絕緣材料表面,絕緣材料絕緣性能下降,在持續(xù)放電電弧和高溫作用下,導(dǎo)致絕緣不斷劣化。檢修人員對(duì)導(dǎo)電桿重新進(jìn)行絕緣包封,并更換了新的觸頭盒、絕緣擋板及動(dòng)觸頭兩側(cè)絕緣件,耐壓試驗(yàn)合格后恢復(fù)送電。帶電運(yùn)行后復(fù)測(cè),該開關(guān)柜暫態(tài)地電壓和超聲波測(cè)試數(shù)據(jù)均合格。圖⒀絕緣隔板距導(dǎo)電桿距離過近互感器局部放電試驗(yàn)案例2局部放電的影響因素很多,無論是結(jié)構(gòu)還是制造及工藝上的缺陷都會(huì)在局部放電量上有所體現(xiàn)。仔細(xì)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)及加工過程進(jìn)行研究,并配以其它試驗(yàn),就會(huì)找出問題所在。絕緣零配件的加工質(zhì)量不良,特別是內(nèi)部存在氣泡時(shí),會(huì)引起互感器內(nèi)部嚴(yán)重局部放電。制造廠應(yīng)引起足夠重視,加強(qiáng)對(duì)進(jìn)廠原材料、零配件的檢驗(yàn),完善檢測(cè)手段如圖⒁、圖⒂,并做好每一批材料及零件的跟蹤工作。四、結(jié)語(yǔ)工作人員在對(duì)互感器進(jìn)行局放驗(yàn)收?qǐng)D⒁圖⒂互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)規(guī)程01

互感器定義及主要作用互感器又稱為儀用變壓器,是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流,用于量測(cè)或保護(hù)系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A,均指額定值),以便實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng),以保證人身和設(shè)備的安全?;ジ衅鞫x圖1油浸式電流互感器互感器特點(diǎn)1、一次線圈串聯(lián)在電路中,并且匝數(shù)很少,因此,一次線圈中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流.而與二次電流無關(guān);2、電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小,所以正常情況下,電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。電流互感器一、二次額定電流之比,稱為電流互感器的額定互感比:kn=I1n/I2n因?yàn)橐淮尉€圈額定電流I1n己標(biāo)準(zhǔn)化,二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5(1或0.5)安,所以電流互感器額定互感比亦已標(biāo)準(zhǔn)化。kn還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數(shù)比,即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2為一、二線圈的匝數(shù)。

互感器主要作用

電力系統(tǒng)為了傳輸電能,往往采用交流電壓、大電流回路把電力送往用戶,無法用儀表進(jìn)行直接測(cè)量?;ジ衅鞯淖饔?,就是將交流電壓和大電流按比例降到可以用儀表直接測(cè)量的數(shù)值,便于儀表直接測(cè)量,同時(shí)為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置提供電源。電力系統(tǒng)用互感器是將電網(wǎng)高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側(cè)的計(jì)量、測(cè)量?jī)x表及繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的一種特殊變壓器,是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件,其一次繞組接入電網(wǎng),二次繞組分別與測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置等互相連接。互感器與測(cè)量?jī)x表和計(jì)量裝置配合,可以測(cè)量一次系統(tǒng)的電壓、電流和電能;與繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置配合,可以構(gòu)成對(duì)電網(wǎng)各種故障的電氣保護(hù)和自動(dòng)控制。互感器性能的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)測(cè)量、計(jì)量的準(zhǔn)確性和繼電器保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。

互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類,其主要作用有:將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備;將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓(標(biāo)準(zhǔn)值)、小電流(標(biāo)準(zhǔn)值),使測(cè)量、計(jì)量?jī)x表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化,并降低了對(duì)二次設(shè)備的絕緣要求;將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離,從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。電流互感器結(jié)構(gòu)原理

電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同,一次繞組的匝數(shù)(N1)較少,直接串聯(lián)于電源線路中,一次負(fù)荷電流(I1)通過一次繞組時(shí),產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流(I2);二次繞組的匝數(shù)(N2)較多,與義表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負(fù)荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路,見圖。

由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù),電流互感器額定電流比:。電流互感器實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷阻抗很小,二次繞組接近于短路狀態(tài),相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器。電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)問題1:如何進(jìn)行電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)?02電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)方法注意事項(xiàng)主要儀器試驗(yàn)步驟電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)儀器及步驟單相調(diào)壓器(3~5kVA)1臺(tái);電流互感器(0~50/5A)1塊;電流表(0~5A)1塊;平均值電壓表1塊;開關(guān)板、連接線若干。(1)按圖接線。(2)調(diào)壓器由零逐漸升壓,按電流讀取點(diǎn)讀取電壓值。(3)讀取電壓值繪制曲線。(4)試驗(yàn)時(shí)通人電壓或電流的限值,以不超過制造廠技術(shù)條件為準(zhǔn)。(5)試驗(yàn)電源應(yīng)有足夠的容量,且電壓不應(yīng)波動(dòng),否則應(yīng)用穩(wěn)壓器穩(wěn)壓。電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)如圖3所示:電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)接線圖。試驗(yàn)時(shí),一次繞組開路,除被試二次繞組外,其余二次繞組開路。圖3電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)

調(diào)節(jié)調(diào)壓器,監(jiān)視電流表,按預(yù)先設(shè)定的電流值,讀取并記錄電壓值,一般應(yīng)記錄到勵(lì)磁電勢(shì)飽和點(diǎn)以上;有時(shí)勵(lì)磁電壓可以只升到額定等效二次極限電壓Ual。為減小鐵心飽和帶來的影響,電流表應(yīng)為電磁系、電動(dòng)系儀表或測(cè)量有效值的數(shù)字表,電壓、電流表測(cè)量范圍應(yīng)適合。根據(jù)記錄的電流、電壓值測(cè)繪電流互感器各繞組的勵(lì)磁特性曲線。操作時(shí)注意調(diào)壓器不能來回調(diào)節(jié),以避免鐵心磁滯帶來的影響。首次勵(lì)磁特性試驗(yàn),應(yīng)先驗(yàn)證廠家提供的勵(lì)磁特性曲線是否滿足復(fù)合誤差或暫態(tài)特性誤差要求。試驗(yàn)完成后,用所測(cè)繪的伏安特性曲線與廠家提供的出廠試驗(yàn)曲線對(duì)比,兩條曲線應(yīng)基本重合,

例行試驗(yàn)時(shí),也可與前幾次的試驗(yàn)曲線進(jìn)行對(duì)比。對(duì)同間隔A、B、C三相電流互感器各繞組勵(lì)磁特性曲線應(yīng)基本重合。接為差動(dòng)保護(hù)的各間隔互感器勵(lì)磁特性曲線要求基本一致,此外差動(dòng)保護(hù)用互感器還要求實(shí)際二次負(fù)荷、剩磁系數(shù)一致。電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)圖3電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)注意事項(xiàng)

電壓互感器(PT)和電流互感器(CT)是電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備,它承擔(dān)著高、低壓系統(tǒng)之間的隔離及高壓量向低壓量轉(zhuǎn)換的職能。其接線的正確與否,對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)察等設(shè)備的正常工作有極其重要的意義。在新安裝PT、CT投運(yùn)或更換PT、CT二次電纜時(shí),利用極性試驗(yàn)法檢驗(yàn)PT、CT接線的正確性,已經(jīng)是繼電保護(hù)工作人員必不可少的工作程序。避免其極性接反就是要找到互感器輸入和輸出的“同名端”,具體的方法就是“點(diǎn)極性”。這里以電流互感器為例說明如何點(diǎn)極性。具體方法是將指針式萬用表接在互感器二次輸出繞組上,萬用表打在直流電壓檔;然后將一節(jié)干電池的負(fù)極固定在電流互感器的一次輸出導(dǎo)線上;再用干電池的正極去“點(diǎn)”電流互感器的一次輸入導(dǎo)線,這樣在互感器一次回路就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)+(正)脈沖電流;同時(shí)觀察指針萬用表的表針向哪個(gè)方向“偏移”,若萬用表的表針從0由左向右偏移,j即表針“正啟”,說明你接入的“電流互感器一次輸入端”與“指針式萬用表正接線柱連接的電流互感器二次某輸出端”是同名端,而這種接線就稱為“正極性”或“減極性”;若萬用表的表針從0由右向左偏移,即表針“反啟”,說明你接入的“電流互感器一次輸入端”與“指針式萬用表正接線柱連接的電流互感器二次某輸出端”不是同名端,而這種接線就稱為“反極性”或“加極性”。03電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)案例電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)案例1、低頻、變頻電源勵(lì)磁特性試驗(yàn)原理分析及優(yōu)勢(shì)大容量、高電壓系統(tǒng)中使用的電流互感器往往勵(lì)磁飽和電壓較高,有的高達(dá)20000V以上。在傳統(tǒng)的工頻條件下對(duì)其進(jìn)行勵(lì)磁特性試驗(yàn)主要存在兩方面問題:(1)在二次繞組施加如此高的電壓不能保證試品安全,有可能損傷二次繞組或二次端子間的絕緣;(2)需要較大容量的調(diào)壓、升壓設(shè)備。由于勵(lì)磁試驗(yàn)的目的是測(cè)量鐵心磁.性能,因此可以在低頻率下進(jìn)行,這是因?yàn)閯?lì)磁阻抗Zm=jwL,其與頻率成正比,因而降低頻率可以降低勵(lì)磁阻抗,從而能夠在較低勵(lì)磁電壓下獲得相同的勵(lì)磁電流,然后將低頻測(cè)量結(jié)果折算到50Hz的電壓即可。采用低頻變頻電源進(jìn)行電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)方法與2.1一致,但是,由于頻率比較低,監(jiān)視用電流表、電壓表應(yīng)為測(cè)量平均值原理的儀表。例如:一臺(tái)TP級(jí)電流互感器,勵(lì)磁飽和電壓10000V,若降低頻率在5Hz‘下進(jìn)行試驗(yàn),最高勵(lì)磁電壓只需升到1000V左右即可完成試驗(yàn)。若勵(lì)磁電流為0.5A,所需試驗(yàn)設(shè)備容量?jī)H為500VA。電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)案例一般來說,低頻電源有兩種產(chǎn)生方法:(1)采用低頻發(fā)電機(jī)(2)通過對(duì)50Hz交流電源進(jìn)行整流-逆變產(chǎn)生低頻交流。例如:采用10Hz低頻發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁特性試驗(yàn)的方法,該方法存在下述缺陷:由于低頻發(fā)電機(jī)的頻率波動(dòng),對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大;采用的技術(shù)比較落后,需要的設(shè)備數(shù)量多、體積大,試驗(yàn)方法復(fù)雜、不靈活;比較適合在實(shí)驗(yàn)室、制造廠進(jìn)行試驗(yàn),不適用于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大量電流互感器進(jìn)行試驗(yàn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,采用整流二極管、IGBT管及脈寬調(diào)制技術(shù)的變.頻器(電源)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用,特別是在節(jié)能及電動(dòng)機(jī)調(diào)速方面的應(yīng)用很廣泛,如圖4所示是變頻電源的原理框圖。整流直流中間電路逆變50HZ交流控制電路調(diào)頻調(diào)幅交流圖4變頻電源原理框圖電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)案例

通過對(duì)普通變頻器、變頻電源進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn),可以得到適合于電流互感器勵(lì)磁特性的專用低頻可調(diào)電源,采用該方法的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在下述幾方面:(1)理論上可以對(duì)任何類型的電磁式電流互感器進(jìn)行試驗(yàn),只要降低電源輸出頻率,不論勵(lì)磁電壓多高,都能安全地完成試驗(yàn);(2)設(shè)備輸出容量可以很低,無需大容量升流、高電壓的升壓裝置,勞動(dòng)強(qiáng)度低,工作效率高;(3)在低電壓下完成試驗(yàn),試驗(yàn)過程中人身、設(shè)備安全得到保障;(4)試驗(yàn)方法靈活,不受試驗(yàn)場(chǎng)所限制。2、電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)方法結(jié)果對(duì)比分析(1)低頻源及工頻試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比整流直流中間電路逆變50HZ交流控制電路調(diào)頻調(diào)幅交流為了驗(yàn)證方法的正確性,在實(shí)驗(yàn)室、變電站進(jìn)行了一些對(duì)比測(cè)試。表1、圖3是在5Hz及50Hz下對(duì)500kV、500-SFMT-50E型、5P20級(jí)、2500A/1A、40VA的罐式斷路器套管CT進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果,表2、圖6是1250A/1A的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。可見,采用低頻、變頻電源的試驗(yàn)結(jié)果與工頻試驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)接近,兩條曲線基本重合在一起。圖4變頻電源原理框圖電流互感器勵(lì)磁特性曲線圖不同勵(lì)磁電流情況下的勵(lì)磁曲線對(duì)比圖圖52500A/1A勵(lì)磁曲線對(duì)比圖61250A/1A勵(lì)磁曲線對(duì)比電流互感器勵(lì)磁特性曲線圖曲線與數(shù)據(jù)對(duì)比圖圖52500A/1A勵(lì)磁曲線對(duì)比圖61250A/1A勵(lì)磁曲線對(duì)比結(jié)論“應(yīng)試必試,試必試準(zhǔn)”是試驗(yàn)人員的職責(zé),通過分析比較,分析出電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)。給我們的試驗(yàn)人員也提醒了,對(duì)試驗(yàn)中的異?,F(xiàn)象和數(shù)據(jù)要細(xì)心分析,確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確;還有在試驗(yàn)中要注意一些細(xì)節(jié)問題。一些不會(huì)引起注意的因素在特定的環(huán)境下,發(fā)生巧合,給試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析診斷帶來迷惑。提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析水平,把真正存在缺陷的設(shè)備找出來,保障電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)規(guī)程及案例目錄互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)介紹實(shí)驗(yàn)方法輸出電流電壓的選擇實(shí)際案例互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)【試驗(yàn)介紹】

勵(lì)磁特性是指互感器一次側(cè)繞組開路。二次側(cè)勵(lì)磁電流與所加電壓的聯(lián)系曲線,實(shí)踐上即是鐵芯的磁化曲線?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)的首要意圖是查看互感器的鐵芯質(zhì)量,經(jīng)過辨別磁化曲線的飽滿程度,以區(qū)分互感器的繞組有無匝間短路等缺點(diǎn)。鑒于體系中常常發(fā)作鐵芯諧振過電壓和質(zhì)量不良等狀況,所以需求進(jìn)行電壓互感器的空載勵(lì)磁特性試驗(yàn)?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)勵(lì)磁電流是電流互感器存在誤差的原因;勵(lì)磁電流就是誤差電流;勵(lì)磁阻抗Zm’雖然不是線性阻抗,但是只要其兩端電壓相同,通過Zm’的勵(lì)磁電流Im’就是相同的;通過在二次加壓的方法,使得Zm’上的電壓與某種運(yùn)行狀態(tài)的電壓相同,即可模擬這種運(yùn)行狀態(tài),測(cè)量此勵(lì)磁電流,通過計(jì)算就能得到電流互感器在所模擬的運(yùn)行狀態(tài)下的復(fù)合誤差。02實(shí)驗(yàn)方法互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)

在被試?yán)@組兩端施加電壓,以勵(lì)磁電流讀數(shù)為準(zhǔn),讀取電壓值,當(dāng)對(duì)某組繞組進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),其他繞組均處于開路狀態(tài),如此依次對(duì)每一組二次繞組進(jìn)行試驗(yàn),見圖。亦可采用其他方法。試驗(yàn)中應(yīng)注意電表的分流分壓作用所帶來的誤差?!驹囼?yàn)方法】TV一-調(diào)壓器;V---平均值電壓表;A--電流表:T--被試互感器。當(dāng)測(cè)量電壓高于二次繞組工頻耐壓值時(shí),須用低頻率的試驗(yàn)電源,在測(cè)取電壓值與電流值及實(shí)測(cè)頻率后,將電壓值折算到50Hz電源時(shí)的數(shù)值。折算方法按下式:U=(U/50)fxUx-實(shí)測(cè)電壓值,單位為V;Fx一實(shí)測(cè)頻率,單位為Hz?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)【勵(lì)磁特性原理】

一般情況下,電磁式電壓互感器的勵(lì)磁阻抗非常大,其與大地形成對(duì)地電容,保證了相間平衡,中性點(diǎn)的位移電壓非常小。

但是,當(dāng)發(fā)生單相接地故障或者故障排除、接入互感器、電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式發(fā)生改變、電氣設(shè)備的投入或者切除、負(fù)荷端大規(guī)模的變化或者網(wǎng)絡(luò)頻率發(fā)生大的波動(dòng)等干擾時(shí),會(huì)使得電壓互感器的繞組電感下降,勵(lì)磁電流瞬間增大,相間電感差異增大,從而使得中性點(diǎn)的位移電壓變大,即出現(xiàn)零序電壓?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)【測(cè)試設(shè)備輸出電流、電壓的選擇】

測(cè)試設(shè)備輸出電壓、電流的選擇1、輸出電流二次是1A的互感器,其拐點(diǎn)電流肯定小于1A;二次是5A的互感器,其拐點(diǎn)電流肯定小于5A;

隨著互感器的變比越來越大,互感器的拐點(diǎn)電壓越來越高,尤其是暫態(tài)互感器(TPY、TPYs等)的拐點(diǎn)都在10kV以上,用傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)方法將造成互感器的二次繞組擊穿、損壞,所以CT的測(cè)試可以在比額定頻率低的情況下進(jìn)行,避免繞組和二次端子承受不能容許的電壓?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)變頻法測(cè)試互感器的原理如下:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,鐵芯磁通與兩端的感應(yīng)電壓的關(guān)系如下:E=4.44*f*n*φ從上式可知,當(dāng)降低頻率f時(shí),同樣的磁通φ所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E也將成比例的降低。也即,在降低試驗(yàn)頻率的情況下,施加較低的電壓就可以讓互感器鐵芯達(dá)到飽和狀態(tài)。變頻式互感器也正是依據(jù)上面的原理在低頻的電壓下進(jìn)行測(cè)試,把測(cè)試結(jié)果折算到工頻電壓。互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)【試驗(yàn)案例】測(cè)量保護(hù)用互感器復(fù)合誤差、繪制準(zhǔn)確限值系數(shù)與二次負(fù)荷關(guān)系曲線。被試電流互感器規(guī)格:型號(hào):LRZB準(zhǔn)確等級(jí):5P30電流比:12000A/5A額定二次負(fù)荷:60VA(2.4Ω)。試驗(yàn)過程根據(jù)互感器銘牌參數(shù),得到二次繞組阻抗為ZII=0.48Ω;計(jì)算出二次極限感應(yīng)電勢(shì)為:1.2?2.4?5?30=432V;勵(lì)磁特性試驗(yàn),調(diào)節(jié)電壓值至432V,記錄電流值。計(jì)算該電流值與額定二次電流和準(zhǔn)確限值系數(shù)之積的比值的百分?jǐn)?shù),即:[0.17/(5?30)]×100%=0.11%,由于0.11%<5%,可判斷互感器復(fù)合誤差合格。計(jì)算得到Ip’(Ip’乘以電流比2400,再除以額定電流12000,及為準(zhǔn)確限值系數(shù))、E2、ZF;以準(zhǔn)確限值系數(shù)為縱坐標(biāo),允許二次阻抗為橫坐標(biāo),將各點(diǎn)用曲線連接,該曲線即為準(zhǔn)確限值系數(shù)與二次負(fù)荷關(guān)系曲線;試驗(yàn)過程中,第三步驟也可以用下述方法判斷復(fù)合誤差是否合格,將電流升到7.5A,記錄電壓值為620V,由于620V>432V(二次極限感應(yīng)電勢(shì)),就是說二次極限感應(yīng)電勢(shì)下的電流小于7.5A,即:當(dāng)互感器二次繞組接額定二次負(fù)荷,一次電流為額定準(zhǔn)確限值一次電流時(shí)的復(fù)合誤差小于5%,則該互感器復(fù)合誤差合格?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)【實(shí)際案例】某公司進(jìn)行電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)1.選擇儀器互感器綜合特性測(cè)試儀,萬用表,試驗(yàn)線等。2.儀器檢查由于儀器設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)過長(zhǎng)途運(yùn)輸和裝卸,所以實(shí)驗(yàn)前必須對(duì)儀器作必要的檢查工作。首先檢查外觀是否完好無損,然后通電檢查,檢查無誤方可使用。3.接線如下圖所示?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)【實(shí)際案例1】4.測(cè)試完畢測(cè)試完畢后,恢復(fù)拆除的外部接線,工作負(fù)責(zé)人檢查確認(rèn)。與實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較后合格。工作負(fù)責(zé)人對(duì)原始記錄進(jìn)行審核,內(nèi)容包括:記錄內(nèi)容是否漏項(xiàng),測(cè)試數(shù)據(jù)有效數(shù)字,單位是否正確,記錄人,實(shí)驗(yàn)人簽字是否完整,檢查無誤后,審核人簽字?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)【實(shí)際案例2】1、試驗(yàn)接線方法試驗(yàn)接線方法見圖1或圖2。2、試驗(yàn)方法試驗(yàn)電源應(yīng)為額定頻率50Hz,電源波形應(yīng)為實(shí)際正弦波。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將互感器一次繞組的末端出線端子可靠接地,其他繞組開路,在互感器二次繞組上測(cè)量損耗值和勵(lì)磁電流值,具體測(cè)量點(diǎn)按GB1207中4.10.9的規(guī)定。當(dāng)用平均值電壓表和方均根值電壓表同時(shí)測(cè)量電壓時(shí),平均值電壓表讀數(shù)顯示為規(guī)定的試驗(yàn)電壓時(shí),分別從電流表和瓦特表上讀取勵(lì)磁電流值和損耗值。從平均值電壓表和方均根值電壓表同時(shí)瀵取的電壓數(shù)值差異超過了2%,必須正?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)【實(shí)際案例2】正電壓波形的方法:以平均值電壓表為準(zhǔn),施加電壓到規(guī)定值。讀取電流值和損耗值。然后以方均根值電壓表為準(zhǔn),施加電壓到規(guī)定值,讀取電流值。最后取兩次實(shí)測(cè)電流值的平均值作為正后的電流值,以平均值電壓表為準(zhǔn)讀取的損耗值就是正后的損耗值。試驗(yàn)結(jié)束?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)規(guī)程及案例目錄互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)介紹實(shí)驗(yàn)方法輸出電流電壓的選擇實(shí)際案例互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)【試驗(yàn)介紹】

勵(lì)磁特性是指互感器一次側(cè)繞組開路。二次側(cè)勵(lì)磁電流與所加電壓的聯(lián)系曲線,實(shí)踐上即是鐵芯的磁化曲線?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)的首要意圖是查看互感器的鐵芯質(zhì)量,經(jīng)過辨別磁化曲線的飽滿程度,以區(qū)分互感器的繞組有無匝間短路等缺點(diǎn)。鑒于體系中常常發(fā)作鐵芯諧振過電壓和質(zhì)量不良等狀況,所以需求進(jìn)行電壓互感器的空載勵(lì)磁特性試驗(yàn)?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)勵(lì)磁電流是電流互感器存在誤差的原因;勵(lì)磁電流就是誤差電流;勵(lì)磁阻抗Zm’雖然不是線性阻抗,但是只要其兩端電壓相同,通過Zm’的勵(lì)磁電流Im’就是相同的;通過在二次加壓的方法,使得Zm’上的電壓與某種運(yùn)行狀態(tài)的電壓相同,即可模擬這種運(yùn)行狀態(tài),測(cè)量此勵(lì)磁電流,通過計(jì)算就能得到電流互感器在所模擬的運(yùn)行狀態(tài)下的復(fù)合誤差。02實(shí)驗(yàn)方法互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)

在被試?yán)@組兩端施加電壓,以勵(lì)磁電流讀數(shù)為準(zhǔn),讀取電壓值,當(dāng)對(duì)某組繞組進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),其他繞組均處于開路狀態(tài),如此依次對(duì)每一組二次繞組進(jìn)行試驗(yàn),見圖。亦可采用其他方法。試驗(yàn)中應(yīng)注意電表的分流分壓作用所帶來的誤差?!驹囼?yàn)方法】TV一-調(diào)壓器;V---平均值電壓表;A--電流表:T--被試互感器。當(dāng)測(cè)量電壓高于二次繞組工頻耐壓值時(shí),須用低頻率的試驗(yàn)電源,在測(cè)取電壓值與電流值及實(shí)測(cè)頻率后,將電壓值折算到50Hz電源時(shí)的數(shù)值。折算方法按下式:U=(U/50)fxUx-實(shí)測(cè)電壓值,單位為V;Fx一實(shí)測(cè)頻率,單位為Hz?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)【勵(lì)磁特性原理】

一般情況下,電磁式電壓互感器的勵(lì)磁阻抗非常大,其與大地形成對(duì)地電容,保證了相間平衡,中性點(diǎn)的位移電壓非常小。

但是,當(dāng)發(fā)生單相接地故障或者故障排除、接入互感器、電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式發(fā)生改變、電氣設(shè)備的投入或者切除、負(fù)荷端大規(guī)模的變化或者網(wǎng)絡(luò)頻率發(fā)生大的波動(dòng)等干擾時(shí),會(huì)使得電壓互感器的繞組電感下降,勵(lì)磁電流瞬間增大,相間電感差異增大,從而使得中性點(diǎn)的位移電壓變大,即出現(xiàn)零序電壓?;ジ衅鲃?lì)磁特性試驗(yàn)【測(cè)試設(shè)備輸出電流、電壓的選擇】

測(cè)試設(shè)備輸出電壓、電流的選擇1、輸出電流二次是1A的互感器,其拐點(diǎn)電流肯定小于1A;二次是5A的互感器,其拐點(diǎn)電流肯定小于5A;

隨著互感器的變比越來越大,互感器的拐點(diǎn)電壓越來越高,尤其是暫態(tài)互感器(TPY、TPYs等)的拐點(diǎn)都在10kV以上,用傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)方法將造成互感器的二次繞組擊穿、損壞,所以CT的測(cè)試可以在比額定頻率低的情況下進(jìn)行,

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