酒小朋

(山西省機電設(shè)計研究院，山西 太原 030009)

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傳統(tǒng)室內(nèi)電流互感器檢定裝置故障分析與應對

酒小朋

(山西省機電設(shè)計研究院，山西 太原 030009)

以HEW型室內(nèi)互感器檢定裝置為例，介紹了裝置在使用過程中常出故障、分析及應對。文章中故障分析及所應對措施對于從事互感器測試工作的同仁有借鑒作用。

自校測試；越限；開路；誤差異常；阻抗

目前測量用互感器作為計量器具，按照JJG313-2010規(guī)程要求必須檢測合格后，方可安裝于表計中[4〗。測試裝置的溯源及量值傳遞，對于計量實驗室中互感器檢定裝置測試互感器，判定其誤差是否符合等級要求，以及電能的準確計量具有決定性的影響[2〗。根據(jù)計量法要求測試裝置必須數(shù)據(jù)可靠、穩(wěn)定。因此分析檢定電流互感器誤差過程中設(shè)備常見故障，提出相應的解決辦法，對于檢定結(jié)果的公正性、準確性、可靠性非常重要。所以本文主要以HEW型互感器測試裝置為例子，介紹互感器檢定裝置在測試電流互感器誤差中常見故障分析及應對。

1 傳統(tǒng)式電流互感器測試裝置的組成及功能

室內(nèi)傳統(tǒng)互感器測試裝置是由調(diào)壓器(調(diào)壓控制柜)、多功能校驗儀、電流負載箱、標準電流互感器、升流器、一次及二次測試導線、電壓輸入、輸出線組成。

1.1 調(diào)壓控制柜

調(diào)壓控制柜主要功能是提供給升流器AC0 V～AC250 V間的電壓值，使升流器達到實驗所需的額定電流值，其中控制柜裝置增加了過流保護功能以保護設(shè)備(電流一般為27 A保護)用來保護測試回路導線及各器件的正常工作。

1.2 多功能校驗儀

校驗儀主要功能是通過被試和標準互感器的二次電流差流、電壓差壓，進行比較然后折算出被試電流互感器的誤差[3〗?；ジ衅餍ｒ瀮x還有測試阻抗、導納及越限、極性反功能。

1.3 電流負載箱

電流負載箱是給被試互感器提供實際的外接負荷，使被測互感器模擬實際運行環(huán)境下互感器在不同電流點下測試的誤差值[4〗(包括正交分量f、同相分量δ)。

1.4 標準電流互感器

標準電流互感器提供基準也就是標準，以它為標準來比較被測互感器，根據(jù)計量規(guī)程規(guī)定標準互感器的準確度必須要高于被測互感器1～2個等級[4〗。

1.5 升流器

升流器的主要功能是給被測互感器提供一次額定電流值，使之達到規(guī)定要求的額定值。

1.6 一次及二次測試線

主要是連接標準電流互感器、被測試電流互感器及電流負載箱、多功能校驗儀測試儀。給裝置傳輸所需要的一次及二次電流值形成測試回路。

2 傳統(tǒng)互感器測試設(shè)備常見故障分析及應對

傳統(tǒng)法檢定電流互感器，是用高1～2級準確度的電流互感器作為標準和同變比的測量用電流互感器進行數(shù)據(jù)比對，一次電流由升流器提供給標準電流互感器和被測電流互感器，互感器校驗儀的標準回路電流由標準電流互感器的二次電流提供，多功能校驗儀的差值回路由被測電流互感器與標準電流互感器二次電流的差值流入，然后通過多功能互感器校驗儀內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理得出誤差結(jié)果[3〗。檢定電流互感器誤差測試過程中常見的問題主要有：越限，測試互感器變比錯，電流互感器二次開路，極性反；誤差數(shù)據(jù)顯示異常。針對這些問題給出相應的分析和解決辦法。

2.1 互感器校驗儀報極性反

測試裝置中互感器校驗儀在測試過程中報極性反。通常情況是標準互感器或被測互感器的一次或二次極性接反了，電流互感器的一次及二次都是減極性的，也就是電流是從L1或K1流進；從Lx或Kx流出，一旦接錯校驗儀會出現(xiàn)極性反的蜂鳴器響警示，停止測試重新接線即可。正確接線見圖1。

圖1 一般電流互感器誤差測試線路

2.2 測試互感器變比錯

檢定電流互感器時，要求標準電流互感器與被測電流互感器的電流比相同，變比通常都是由于標準電流互感器和被測互感器的變比不一致造成的；也就是接線錯誤一次或者二次接線錯誤，這時被測電流互感器誤差數(shù)據(jù)超出了互感器校驗儀相應準確度等級的讀數(shù)范圍，如果電流比相差較大，還可能超出互感器校驗儀的顯示范圍。這時應仔細核對被測電流互感器與標準電流互感器的電流比是否一致，保證二者的電流比相同然后按要求正確即可。比如被測互感器變比為150 A/5 A，根據(jù)標準互感器銘牌一次接L1L3；二次接K1K5，如果沒按要求接對一次或二次線校驗儀都會報警。一般電流互感器接線如圖2。

圖2 電流互感器的一次及二次接線圖

2.3 互感器開路

檢定電流互感器時，電流互感器二次嚴禁開路[4〗。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，對于高壓電流互感器可達到幾千伏以上，危及人身安全。如果在檢定電流互感器時，標準電流互感器或被測電流互感器二次開路(或二次回路開路)則互感器校驗儀表現(xiàn)為：輸入調(diào)壓控制柜輸出電壓和互感器校驗儀百分表不同步，這時我們應迅速讓調(diào)壓器回零，認真檢查檢測線路，確保標準及被測互感器的一次及二次線充分接觸。

2.4 測試誤差數(shù)據(jù)異常

2.4.1 標準電流互感器數(shù)據(jù)超差

標準電流互感器是較精密的計量器具之一。它的誤差數(shù)據(jù)超差直接影響著被測互感器性能。如果標準互感器的角差超往往是補償元件的電力電容燒壞；比值差超往往是補償電阻絲燒壞，也有可能是設(shè)備及標準器接地不是很好。我們可以用電流互感器的自校線路的方法[2〗(用互感器的一次作為標準檢測它的二次，也就是做變比為5 A/5 A(1 A/1 A)互感器測試誤差)，來驗證其誤差是否合格，線路如圖3

圖3 標準互感器的自校線路圖

所示，也可以用比它高2個準確度以上的電流互感器來測試它是否超差。我們用測阻抗線路測試標準電流互感器二次回路阻抗Z是否超差，阻抗也會導致標準電流互感器誤差超差。(通常情況標準互感器的二次阻抗為0.2 Ω)方法如圖5所示。

2.4.2 被測互感器的誤差超差

大部分都是互感器本身性能所造成。如果被測互感器鐵心材料、銅線材料不太好，標準互感器的誤差所達的精度不高于被測電流互感器準確度的兩個級別, 那么標準電流互感器的誤差就不能被忽略, 被測互感器的誤差則由標準互感器的誤差和被測誤差兩部分組成；由式(1)和式(2)可知，fx=fo+fz，&x=&o+&z(其中，fx為被測互感器實測比差值；fo為標準互感器的比差值；fz為被測互感器真正比差值；&x為被測互感器實測角差值；&o為標準互感器的角差值；&z為被測互感器真正角差值)。被測互感器二次回路阻抗超出額定值，也會直接導致被測互感器誤差偏負或偏正。這時應測試被測電流互感器二次回路阻抗線路[3〗來驗證二次回路阻抗是否合適(具體標值電流負載箱銘牌上都有標注)。測試電流互感器回路阻抗線路圖如圖4所示。

圖4 被試互感器二次阻抗測試線路

圖5 標準互感器二次阻抗測試線路

2.4.3 電流負載箱負載超差

2.4.4 互感器校驗儀無誤差

在測試誤差過程中互感器校驗以誤差顯示比值差和角差值顯示為0，根據(jù)圖1可知校驗儀中差K測試線可能斷開，也就是測差值回路中斷開，這時我們應該檢查測試線路中差值回路K線有沒有接通；也有可能是儀器本身上面的D和接地斷開。二次線路無法形成回路。重新連接測試線即可。

3 結(jié)束語

針對傳統(tǒng)比較法在室內(nèi)檢定電流互感器誤差時可能遇到的故障，提出了相應的解決方案，同時我們應該了解電流互感器的檢定線路及基本的檢測原理；熟練掌握互感器檢定設(shè)備的組成及功能。對設(shè)備的各標準計量器具，根據(jù)計量法要求定期檢定，確保電流互感器檢定數(shù)據(jù)的真實性、準確性、可靠性。

[1] 趙修民，趙屹濤.升流升壓器與負載箱[M〗.北京：中國水利、水電出版社，2005.

[2] 趙修民.電流互感器[M〗.太原：山西科學教育出版社，1987.

[3] 趙修民，趙屹濤.互感器校驗儀[M〗.太原：山西科學技術(shù)出版社，1985.

[4] 中華人民共和國國家計量檢定工程.JJ313-2010測量用電流互感器檢定規(guī)程[S〗.北京：中國計量出版社，2010.

Failure Analysis and Response of Traditional InteriorCurrent Transformer Calibration Device

Jiu Xiaopeng

(ShanxiDesignandResearchInstituteofMechanicalandElectricEngineering,TaiyuanShanxi030009,China)

Taking the THEW indoor transformer verification device as the example, the article introduces the common fault, the analysis on it and the measures for the device in use process. The fault analysis and the countermeasures can be used as reference for colleagues working in the field of transformer testing.

self correcting test; the more limited; open circuit; error anomaly; impedance

2015-05-29

酒小朋(1978- )， 男，山西太原人， 工程師，主要從事互感器檢測方面的開發(fā)及調(diào)試工作。

1674- 4578(2015)04- 0008- 03

TM406；G640

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