國網冀北電力有限公司廊坊供電公司 劉桐然 崔艷梅 劉亞靜 劉學剛

0 引言

現場電流互感器誤差及其二次回路負荷的檢驗由于受各地電力系統(tǒng)管理模式的影響、現場檢驗設備和檢驗手段的制約及對現行國家標準、規(guī)程、規(guī)范等文件的理解問題，在實際應用中，采用的檢驗方法和檢驗手段各不相同，其檢驗結果的可靠性和準確性存在不同程度的問題。因此，科學地規(guī)范其檢驗方法、檢驗手段、操作程序是必要的。

1 測試用設備技術要求

1.1 標準電流互感器

標準電流互感器的檢定等級要求高于被檢互感器兩級，而且標準互感器的實際誤差不得大于被檢互感器誤差限的1/5，同時，作為標準用的互感器在變差以及量值穩(wěn)定性方面，比一般測量用的互感器有額外和更高的要求。一般來說，電流、電壓上升與下降時，標準互感器的誤差變化應小于其誤差限值的1/5，在一個檢定周期內，誤差的變化小于標準器誤差限值的1/3。此外，用于現場的標準互感器還應具有抗磁場干擾的能力 。

1.2 互感器校驗儀

目前國內各省市使用的互感器校驗儀大多為2級，同時規(guī)定，互感器校驗儀引起的測量誤差，應小于被檢電流互感器誤差限值的1/10。其中，由于裝置靈敏度造成的測量誤差小于1/20；由于最小刻度值引起的測量誤差小于1/15；測量回路二次負荷對被檢電流互感器誤差造成的影響小于1/20。此外，用于現場使用的校驗儀應同樣具有抗電磁干擾的能力。

1.3 標準負荷裝置

目前，國內使用最廣泛的標準負荷輸出設備是電流負荷箱。電流負荷箱一般使用阻抗值作為其標度。使用時，根據被測目標的二次電流計算其實際負荷。在檢定規(guī)程有明確要求，電流負荷箱的檢定等級應達到3級，因此在測量時必須充分考慮開關接觸電阻和引線電阻的影響，例如，為了達到減小開關接觸電阻的目的，應使用重壓力開關或旋塞式開關；因為二次引線電阻通常會同二次負荷一并計算，故必須使用專門引線。檢定時使用電流負荷箱，根據其不同的額定電流值，應具備相應的阻抗值，例如，額定電流為5A的電流負荷箱應具有0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、2Ω等阻抗值，額定電流1A的電流負荷箱應具有5、7.5、10、15、30Ω等阻抗值。

1.4 試驗電源

試驗電源是指在檢定工作現場，可以持續(xù)穩(wěn)定地提供檢定工作所需要一次電流的裝置。試驗電源應具備電壓調節(jié)功能，并可以方便地調節(jié)到測量所需的電流電壓額定值的檔位上。試驗電源內部的升流器和升壓器必須具有相當的電流與電壓輸出容量，且波形失真比不大于1%。我們知道，升流器的輸出電壓與被測的電流互感器額定安匝數有密切關系。額定安匝數愈大，回路阻抗愈大。無論何種情況，整套測量系統(tǒng)都應有可靠接地，接地時應使用專門的接地樁和接地線，并且要求接地電阻應小于5Ω。電壓調節(jié)裝置應具備足夠的調節(jié)區(qū)分度，因此，一般要求調節(jié)功能包括粗調和細調兩檔，其中細調的電壓范圍應為粗調電壓范圍的±5%。

1.5 專用連接導線

二次定值導線通常在0.05～0.06Ω。大電流母線的結構構成為多股軟銅線外包絕緣編織，接線耳或接線板焊接在線頭部分，材質大多為黃銅或紫銅材料，并預留與互感器一次接線端子相配合的圓孔。為了進一步減小接線電阻造成的測量誤差，接線耳或接線板必須要牢牢緊固在互感器的接線端子上。當兩個金屬平面互相接觸時，會產生許多接觸點，這些接觸點會帶來額外的接觸電阻，而接觸電阻的大小取決于壓力、材料的硬度及電阻率。為了避免接觸電阻造成接觸點過熱，從而發(fā)生氧化甚至熔焊事故，測量時要求接觸壓降小于0.1V。大電流母線的電流密度一般為3～5A/mm2，平均壓降約50～80MV/m。因此，升流器產生的壓降主要來自互感器一次線圈阻抗與一次回路的感抗。

1.6 必要的監(jiān)視用儀表

主要有電壓表、電流表、頻率表等各類電工儀表，這些指示儀表一般已集成到了現場校驗箱上。

2 計量用電流互感器現場檢驗

2.1 測試原理

在進行互感器檢定（測試）時，一般采用比較法：用一臺標準互感器與被測試互感器進行誤差比較，互感器校驗儀可以準確地測出被試互感器相比于標準互感器的比差和角差，一般要求標準互感器的準確度比被測互感器高2級，如果標準互感器的準確度只比被測互感器高1級，則出具誤差結果時必須考慮標準互感器自身的誤差。

檢定時，應盡量避免或者杜絕用與被測互感器同級的標準互感器，因為同級檢定額測量誤差非常大，足可以影響到被測互感器的測量結果，勢必影響檢定工作的準確性。接線如下圖所示。

圖 電流互感器現場測試技術分析圖

2.2 測試項目

測試前準備：

1）戴安全帽、穿工作服、絕緣鞋、戴手套，檢查工器具是否完備。

2）正確、認真地填寫現場工作第一種工作票；

3）工作前必須作好安全工作技術措施；

環(huán)境條件判斷：

1）觀察溫、濕度計數值，并準確記錄，要注意測量時環(huán)境溫度應為10～35℃，相對溫度小于80%，否則應計量避免測量一面發(fā)生事故或影響測量精度；

2）溫、濕度滿足測量工作要求，方可以進行現場檢定工作。

2.2.3 設備放電

測量前應進行放電，放電時應使用放電棒，并與接地線連接牢固，放電方法正確，即放電棒逐漸接近一次接線端子，最后實現接觸放電。

2.2.4 直觀檢查

1）沒有銘牌或銘牌中缺少必要的標記；

2） 接線端鈕缺少、損壞或無標記；穿心式電流互感器沒有極性標記；

3） 多變比電流互感器在銘牌或面板上未標有不同電流比的接線方式；

4） 嚴重影響檢定工作進行的其他缺陷。

2.2.5 繞組的極性檢查

1）應使用電流互感器校驗儀進行繞組的極性檢查。目前大多數校驗儀都具有極性指示器，而且標準器的極性已知，按規(guī)定的標記接好線并通電，如發(fā)現校驗儀的極性指示器動作，同時排除電流比接錯的因素，則可確認被測互感器與標準電流互感器的極性相反。

2）如果使用的互感器校驗儀不具有極性指示器，則允許用其他方法進行極性測試，例如通過直流法直接檢查繞組的極性，正確極性應為減極性。

3）使用校驗儀進行極性檢查時，一次電流上升限制在額定值的5%以內；測得極性正確后必須將一次電流歸零；極性測試后應馬上報告；極性檢查完畢后，必須切斷電源，并按照上文所述的方法對設備進行放電；最后再進行下一步退磁工作。

2.2.6 退磁

最佳的退磁方法，是按廠家在標牌上標注的或技術文件、說明書中所規(guī)定的退磁方法進行。如果廠家未做相關規(guī)定，則可根據實際情況，在下面介紹的方法中選擇合適的一種進行退磁。

1）開路退磁法。在一次（或二次）繞組中選擇其匝數較少繞組，接通10%的額定一次（或二次）電流，在其他繞組開路的前提下，平穩(wěn)、緩慢地將電流降至零值。退磁過程中，應時刻監(jiān)視接于匝數最多繞組兩端的電壓表，若指示值超過2600V，則應選擇更小的電流值進行退磁。

（2）閉路退磁法。在二次繞組上接入相當于額定負荷10～20倍的電阻，在一次繞組加上工頻電流，首先將電流從零打到1.2倍額定電流，然后再平穩(wěn)、緩慢地地降至零值。對具有兩個或兩個以上二次繞組的電流互感器進行退磁時，若多個二次繞組使用同一個的鐵心連接，則對其中一個二次繞組進行退磁時，其余的二次繞組應開路。

3）在試驗過程中需要退磁的，一般選擇閉路退磁法。如需要改變接線時，應將其他繞組開路，由于負載箱最大負荷不能滿足該要求，通常將負載箱打至最大負荷，并在試驗記錄上單獨記錄該情況。

4）退磁后，必須再次切斷電源，并將設備放電，開路的二次繞組應該短路。

2.2.7 計量繞組在實負荷下的誤差測試

1）先將一次電流升至額定電流值的1%～5%，如未發(fā)現異常，將電流升至最大電流測量點，再降到接近零值準備正式測量。如有異常，應排除故障后再進行測量。

2）在額定負荷及1/4額定負荷或虛擬實際負荷下分別測試，誤差測試點按額定一次電流的1%（S級），5%，20%，100%，120%測試下進行。若有特殊要求可增加測試點。

3 測試技術分析

3.1 一次回路的連接

1）應盡量減小一次連線的長度。必要時，應采取措施將標準互感器和升流器置于被試電流互感器最小距離范圍內。當工作人員在距離地面3m以上作業(yè)時，應嚴格遵守電力行業(yè)標準DL409-1991《電業(yè)安全工作規(guī)程》關于高空作業(yè)的要求。同時，應與周圍帶電的高壓設備保持安全距離。

2）接電流一次線時，應首先檢查被接導體是否存在氧化或污垢等現象，如果被接導體氧化或存在污垢，應用砂紙或其他工具清潔后再連接。

3）采用線夾和端子板連接電流一次線時，應盡量保持較大的接觸面，嚴禁點接觸。

4）接線完成后，應斷開一次回路的一側接地刀開關或開關（斷路器），并檢查一次回路，確認沒有其他旁路。

5）獨立式電流互感器一次接線端在兩側，注意一次連接方式（多電流比時）。

6）開關（斷路器）套管式電流互感器一次接線端位于開關（斷路器）兩側套管上，接線時注意檢查開關（斷路器）合、分狀態(tài)，試驗時開關（斷路器）位置必須處于“合”狀態(tài)。

7）封閉式組合開關設備的電流互感器一般安裝在斷路器兩側，各有接地刀開關?？砂岩欢说堕_關的接地線拆除，作為一次電流極性端子，把該處接地點作為另一個電流端子。注意一次電流必須通過斷路器形成閉合回路，因此試驗時斷路器要處于閉合狀態(tài)。

3.2 二次回路的連接

1）電流互感器二次盡量在接線盒上接線，當電流互感器接線盒無法打開時，再在電流互感器端子箱接線，此時要考慮二次電纜對互感器檢驗儀的影響。

2）接電流互感器二次線時，除計量二次繞組外，其余二次繞組應可靠短路。

3.3 工作電源接線

1）測試儀器工作電源應盡量避免與升流器電源使用相同相，以免電壓變化過大干擾校驗儀正常工作。

2）試驗設備接試驗電源時，應通過開關控制，并有監(jiān)視儀表和保護裝置等。

3.4 大電流互感器測試

根據現場勘測結果選擇合適電流比的標準電流互感器及配套升流等設備，若現場被測電流互感器變比較大（2000/5A，2000/1A以上），且其回路較長，由于現場條件的限制、被試品、標準器和升流器組成的一次接線環(huán)路，導線周長有12～15m左右，相當于試驗室聯接環(huán)路的3～4倍，使環(huán)路產生的漏電抗量隨導線環(huán)繞的面積按比例增加，由升流器發(fā)生的電源能量，大部分消耗在無功功率上。因此，選擇合適容量的調壓器、升流器和一次導線或適當的并聯補償電容。

4 結束語

近幾年來各地供電公司進行電流互感器現場檢驗工作，由于在檢驗過程中各種因素的影響，其測試結果的可靠性和準確性存在著程度不同的問題。嚴重影響了供電、用電單位之間電量交易結算的準確性，在這里筆者建議各級網省、地市供電公司的計量部門要加強對互感器檢測從業(yè)人員的培訓與考核，提高其專業(yè)素質和業(yè)務能力，此外還要加強涉及網間結算單位之間的業(yè)務溝通與數據共享，減少由于人為錯誤、自然誤差等造成的經濟損失。

[1]唐娟.互感器現場校驗探討[J].貴州電力技術,2008(5):74-76；

[2]王建章.電流互感器現場校驗模式介紹[J].農村電工,2010(4):41-42；

[3]許靈潔.電流互感器基本誤差現場檢定一次升流方法的研究[J].浙江電力,2010(5):15-17.

[4]呂勇軍.電子式互感器基本誤差及檢定方法的研究[J].儀表技術,2010(9):1-2;

[5]靳紹平.基于負荷誤差外推法便攜式三相電壓互感器現場檢定裝置的研究[J].電測與儀表,2011,(1):31-33.

[6]毛安瀾.電壓互感器現場校驗新方法的研究[J].電測與儀表,2011(6):27-29.

[7]于旭.電壓互感器現場檢定[J].吉林電力,2011(8):45-47.

[8]常太華,蘇杰,田亮.檢測技術與應用[M].北京:中國電力出版社,2003.