王化雷

摘 要:針對(duì)電流互感器在實(shí)際應(yīng)用中所存在的電流檢測(cè)存在誤差的現(xiàn)實(shí)情況,本論文詳細(xì)探討了電流互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的應(yīng)用,首先簡(jiǎn)要分析了校驗(yàn)儀的基本結(jié)構(gòu)組成和工作原理,在此基礎(chǔ)上分析了影響電流互感器電流輸出的誤差影響因素,并有針對(duì)性的給出了具體的應(yīng)用校驗(yàn)儀實(shí)現(xiàn)電流互感器的自校與互校的校驗(yàn)測(cè)試電路應(yīng)用方案,對(duì)于進(jìn)一步提高電流互感器校驗(yàn)儀的應(yīng)用具有較好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:電流互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀原理測(cè)量

中圖分類(lèi)號(hào):TM45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(b)-0129-01

電流互感器是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一,它連接著一次設(shè)備與二次設(shè)備,既使一次設(shè)備和二次設(shè)備隔離,同時(shí)也使一次回路的高電壓、大電流轉(zhuǎn)變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)弱電壓、小電流,從而保證了整個(gè)電力系統(tǒng)回路的安全。而電流互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀就成為了電流互感器在電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的重要設(shè)備,對(duì)于實(shí)現(xiàn)電流互感器的工作和檢測(cè)性能的穩(wěn)定性、可靠性具有重要作用。

1電流互感器校驗(yàn)儀原理分析

1.1 電流互感器結(jié)構(gòu)構(gòu)成

要熟悉電流互感器校驗(yàn)儀的應(yīng)用,首先必須要了解電流互感器的基本結(jié)構(gòu)組成。電流互感器的基本結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,主要是由一次繞組、二次繞組、鐵心、構(gòu)架、機(jī)殼和接線端子等結(jié)構(gòu)組成。

電流互感器的基本工作原理是與變壓器相類(lèi)似的,將一次繞組串聯(lián)在電源線路中,將二次繞組串聯(lián)在輸出回路中,通過(guò)一次繞組和二次繞組的線圈匝數(shù)比,形成對(duì)一次繞組的線圈電流的放大(因?yàn)橐话愣际且淮卫@組的線圈匝數(shù)比二次繞組的線圈匝數(shù)要少);二次繞組通過(guò)電磁感應(yīng)原理得到了放大之后的電流,從而輸出到后向閉合回路實(shí)現(xiàn)電流、電壓、電阻抗等電力參數(shù)的檢測(cè)。實(shí)際上,由于電流互感器在實(shí)際運(yùn)行中的電阻抗非常小,二次繞組的電流非常大,這就相當(dāng)于二次繞組接近于短路狀態(tài),從而可以將電流互感器的二次繞組看做是一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器,這樣就能夠比較淺顯的目標(biāo)電流互感器的工作原理了。

1.2 電流互感器校驗(yàn)儀測(cè)量原理分析

電流互感器其實(shí)質(zhì)上是利用一次繞組和二次繞組的電氣隔離和電磁感應(yīng)的原理,利用感應(yīng)生成的電流輸出后向通道閉合回路,從而完成電力回路的電壓、電流和電阻抗,以及導(dǎo)線參數(shù)等電力參數(shù)的檢測(cè),由于采用了類(lèi)似于變壓器的電氣隔離,因此在實(shí)際操作中,即使一次繞組線圈接通很高的電壓,二次繞組線圈側(cè)的電壓也不會(huì)很高,而主要是利用其感應(yīng)輸出的電流實(shí)現(xiàn)電力回路的檢測(cè)。

基于這個(gè)原理,電流互感器在測(cè)量時(shí),二次繞組線圈側(cè)的電流都是按照額定電流比折算到一次繞組線圈側(cè)的電流而進(jìn)行相關(guān)電力參數(shù)的計(jì)算與檢測(cè)的,正是采用了這樣的折算,使得電流互感器的實(shí)際電流與折算電流產(chǎn)生了偏差,電流互感器的實(shí)際電流并不等于額定電流,而是折算過(guò)來(lái)的,電流互感器是作為一個(gè)電流源而工作,其一次電流的大小實(shí)際上與二次負(fù)載無(wú)關(guān),因?yàn)槎呜?fù)載換算到一次側(cè)后與系統(tǒng)阻抗相比可以忽略不計(jì)。因此,電流互感器在測(cè)量時(shí)不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定的誤差,這時(shí),就必須要借用校驗(yàn)儀對(duì)電流互感器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn),以確保電流互感器的真實(shí)測(cè)量。

2電流互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀測(cè)量方法分析

2.1 電流互感器的誤差影響因素分析

(1)二次繞組線圈的內(nèi)阻和漏抗。二次繞組線圈的內(nèi)阻和漏抗對(duì)電流互感器二次繞組線圈的輸出電流有較為明顯誤差影響,當(dāng)二次繞組線圈的內(nèi)阻增大時(shí),電流互感器輸出電流的比差和角差都變大;當(dāng)二次繞組線圈的漏抗增大時(shí),電流互感器輸出電流的比差增大。由此可見(jiàn),應(yīng)該盡量減小二次繞組線圈的內(nèi)阻和漏抗,從而降低電流互感器輸出電流的比差和角差,提高測(cè)量精度。(2)線圈匝數(shù)。線圈匝數(shù)的增加,可以使繞組線圈上的磁通密度減小,從而改善因電磁感應(yīng)原理而生生的二次繞組線圈的輸出電流的比差,但是一味增加線圈匝數(shù),會(huì)引起銅用量的增加,從而增加線圈中的銅損,這對(duì)于繞組線圈上輸出電流的比差又是不利的,因此線圈匝數(shù)不能簡(jiǎn)單的分析是增加好還是減少好,而是應(yīng)該建立電流損耗模型具體分析。(3)電流頻率。電流頻率對(duì)于繞組線圈上的輸出電流同樣具有明顯影響,這主要是因?yàn)殡娏黝l率發(fā)生變化,會(huì)使得繞組線圈上的鐵芯損耗、銅損、磁通密度和線圈漏抗都發(fā)生變化,影響了二次繞組線圈側(cè)的負(fù)載電抗的大小,從而引起對(duì)輸出電流的誤差。

2.2 校驗(yàn)儀測(cè)量應(yīng)用分析

(1)電流互感器自校驗(yàn)測(cè)量應(yīng)用。電流互感器校驗(yàn)儀在實(shí)際應(yīng)用時(shí),可以實(shí)現(xiàn)多種用途的測(cè)量,一般主要還是用于對(duì)二次繞組線圈電流的校正。電流互感器自校線路接線,是利用電流互感器校驗(yàn)儀實(shí)現(xiàn)的電流互感器檢定線路的接線圖,電流互感器校驗(yàn)儀是串聯(lián)接在二次繞組線圈上的,通過(guò)對(duì)二次繞組線圈側(cè)的電流、功率以及線圈匝數(shù)的計(jì)算,將得出的實(shí)際電流值進(jìn)行存儲(chǔ),并能夠現(xiàn)場(chǎng)對(duì)實(shí)際電流值進(jìn)行標(biāo)定,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)校驗(yàn)后的電流互感器輸出電流達(dá)到真實(shí)準(zhǔn)確的程度。(2)電流互感器互校驗(yàn)測(cè)量應(yīng)用。電流互感器借助于升流器也可以實(shí)現(xiàn)二次繞組和一次繞組的互相校驗(yàn),從而提高電流互感器輸出電流校驗(yàn)的準(zhǔn)確度。電流互感器互校線路接線,是借助于升流器實(shí)現(xiàn)的電流互感器互校線路。升流器的作用是提高一次繞組線圈側(cè)的電流,從而提高二次繞組線圈側(cè)的感應(yīng)輸出電流,因?yàn)楦鶕?jù)相關(guān)研究結(jié)果表明,一次繞組線圈的電流越大,那么二次繞組線圈側(cè)的電流也就越大,而與真實(shí)電流的偏差也就越小,因此,升流器的應(yīng)用有助于提高電流互感器互校的準(zhǔn)確性。二次繞組線圈的電流是由一次繞組線圈電流和升流器線圈電流共同感應(yīng)疊加而產(chǎn)生的,校驗(yàn)儀通過(guò)采集二次繞組線圈的電流反過(guò)來(lái)校驗(yàn)一次繞組線圈電流和升流器線圈電流,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,從而實(shí)現(xiàn)了一次繞組線圈電流和二次繞組線圈電流的相互校驗(yàn),提高了電流互感器檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3結(jié)語(yǔ)

電流互感器是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的大電流轉(zhuǎn)換為小電流的主要設(shè)備,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測(cè)量等多種用途,而電流互感器的使用離不開(kāi)校驗(yàn)儀的應(yīng)用,校驗(yàn)儀能夠使得電流互感器的二次繞組電流輸出更加準(zhǔn)確和可靠,從而提高了利用電流互感器實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)和測(cè)量的可靠性。本論文對(duì)于電流互感器校驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)、原理和測(cè)量方法的探討,只是對(duì)電流互感器校驗(yàn)儀應(yīng)用的一次粗淺探索,更多的技術(shù)應(yīng)用還是依賴(lài)于廣大電力工作人員的共同努力,才能夠最終實(shí)現(xiàn)電流互感器校驗(yàn)儀技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

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