實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器誤差常見問題分析

摘要：  分析了實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器誤差時常見的問題: 極性反, 變比錯, 二次開路, 誤差顯示異常等。并針對這些問題給出了相應(yīng)的分析和解決辦法。

分析了實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器誤差時常見的問題: 極性反, 變比錯, 二次開路, 誤差顯示異常等。并針對這些問題給出了相應(yīng)的分析和解決辦法。

引言

電流互感器是計量法規(guī)定的強(qiáng)制檢定產(chǎn)品, 按照檢定規(guī)程的規(guī)定, 每兩年都要對測量用電流互感器進(jìn)行檢定。因此實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器, 考核其誤差是否合格, 對于電流互感器的量值傳遞, 溯源, 以及電能計量具有重要意義。分析檢定電流互感器誤差過程中常見問題, 提出相應(yīng)的解決辦法, 對于實(shí)驗(yàn)室正確檢定電流互感器, 保證檢定結(jié)果的公正、準(zhǔn)確、可靠非常必要。

1 電流互感器的檢定方法及檢定線路

實(shí)驗(yàn)室檢定電流感器時, 就是將被測電流互感器與同電流比的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器進(jìn)行比較, 由升流器供給標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被測電流互感器相同的一次電流, 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的二次電流通過互感器校驗(yàn)儀的標(biāo)準(zhǔn)回路, 被測電流互感器與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次電流的差值流入互感器校驗(yàn)儀的差值回路, 然后由互感器、校驗(yàn)儀讀出誤差數(shù)據(jù)。

電流互感器的誤差ε由電流誤差(即比值差) f 和相位差(即角差) δ組成即:

式中: fp、δp 互感器校驗(yàn)儀讀出的比值差和相位差;fx、δx被測電流互感器的比值差和相位差; f0、δ0標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的比值差和相位差。

電流互感器檢定線路如圖1所示, 圖中T1為調(diào)壓器, 用來調(diào)節(jié)輸出電壓以調(diào)節(jié)輸出電流的大小。SL 為升流器, 與調(diào)壓器配合, 用來提供被測電流互感器CTx 加上額定的負(fù)荷, CT0 為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器, 其電流比與被測電流互感器相同; HE 為互感器校驗(yàn)儀, 用來測試差流與二次電流相量之比, 即被檢電流互感器相對于標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的誤差。

圖1電流互感器檢定線路。

2實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器常見問題：

( 1) 極性反; ( 2) 變比錯; ( 3) 二次開路; ( 4) 校驗(yàn)儀誤差讀數(shù)異常。

3 問題分析

3. 1極性反

檢定電流互感器時, 要求將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被測電流互感器一次側(cè)和二次側(cè)極性端對接, 極性反!緣于標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或被測電流互感器一次或二次極性接反。一般互感器檢驗(yàn)儀都具有 極性反!報警功能。當(dāng)校驗(yàn)儀顯示 極性反!報警時, 只要將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或被測電流互感器極性端對調(diào)即可。

3. 2變比錯

檢定電流互感器時, 要求標(biāo)準(zhǔn)電流互感器與被測電流互感器的電流比相同, 出現(xiàn) 變比錯!的情況即是標(biāo)準(zhǔn)電流互感器與被測電流互感器電流比不同, 這時互感器校驗(yàn)儀的讀數(shù)會超出相應(yīng)準(zhǔn)確度等級的電流互感器誤差限值, 如果電流比相差較大, 還可能超出相應(yīng)準(zhǔn)確度等級的互感器校驗(yàn)儀的顯示范圍。這時應(yīng)仔細(xì)核對被測電流互感器與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的電流比是否一致, 保證二者的電流比相同即可。

3. 3二次開路

檢定電流互感器時, 電流互感器二次嚴(yán)禁開路。如果電流互感器二次開路, 則電流互感器二次會產(chǎn)生高壓, 危及人身安全, 如果在檢定電流互感器時, 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或被測電流互感器二次開路(或二次回路開路)則互感器校驗(yàn)儀表現(xiàn)為: 雖然調(diào)壓器輸出電壓增長很快但校驗(yàn)儀百分表增長緩慢, 一般不超過5% 的額定電流。這時應(yīng)使調(diào)壓器回零, 認(rèn)真檢查檢定線路, 確保接線正確。

3. 4校驗(yàn)儀誤差讀數(shù)異常

校驗(yàn)儀誤差讀數(shù)異常表現(xiàn)為以下兩種情況: ( 1) 讀數(shù)為零; ( 2) 讀數(shù)超出被測電流互感器準(zhǔn)確等級的誤差限值。

對于情況一, 一般情況下是因?yàn)樾ｒ?yàn)儀差值回路沒有差流, 也即K、D回路無差值信號, 這時應(yīng)檢查檢定線路差值回路是否短路或是否開路即可。

對于情況二, 則應(yīng)仔細(xì)分析出現(xiàn)這種情況的各種可能。

( 1) 互感器校驗(yàn)儀超差。

互感器校驗(yàn)儀超差時, 應(yīng)通過互感器校驗(yàn)儀整體檢定裝置來檢定互感器校驗(yàn)儀是否合格, 確?；ジ衅餍ｒ?yàn)儀2級的準(zhǔn)確度等級?；蛘哂靡韵戮€路圖2來驗(yàn)證:

圖2互感器校驗(yàn)儀誤差回路檢定線路。

( 2) 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器超差。

標(biāo)準(zhǔn)電流互感器超差一般為補(bǔ)償元件燒壞, 導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流互感器誤差超出其誤差限值, 這時可用電流互感器的自校線路, 來驗(yàn)證其誤差是否合格, 線路如圖3所示, 或用另一臺合格的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器來檢定以確定是否為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器超差。

圖3電流互感器自校線路。

( 3) 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次回路或被測電流互感器二次回路阻抗超差。

標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次回路阻搞超差時會導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流互感器誤差增大, 如果標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的誤差大到低于被測電流互感器準(zhǔn)確度等級兩個級別時, 會將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的誤差加到被測電流互感器誤差中, 由式( 2)和式( 3)可知, , fx= fp + f 0, δx = δp + δ0, 這時f 0和δ0 就不能忽略不計。

被測互感器二次回路阻抗增大, 可直接導(dǎo)致被測互感器誤差增大。這時應(yīng)用電流互感器二次回路測阻抗線路來驗(yàn)證二者的二次回路阻抗是否超差。如圖4、圖5 所示。

圖4被測電流互感器二次回路測阻抗線路。

圖5標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次回路測阻抗線路。

4結(jié)束語

以上分析了實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器時可能遇到的問題,并且提出了相應(yīng)的解決辦法, 在日常的檢定工作中, 應(yīng)熟練掌握一般電流互感器的檢定原理及檢定線路, 對于常用的互感器校驗(yàn)儀, 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器, 電流負(fù)荷箱應(yīng)定期檢定, 確保檢定結(jié)果的正確。