電流互感器比差及角差的試驗方法及要求

呂德意

摘 要：電流互感器的比差及角差的試驗方法傳統上應用大電流法，試驗設備重、精度低。現在普遍應用CT綜合測試儀，利用電流互感器的等效電路模型，依賴伏安特性曲線，采用矢量計算方法，得到不同CT電流和負載條件下的比差和角差列表值和高精度的試驗數據。

關鍵詞：電流互感器；比差；角差；等值電路

中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.007

文章編號：2095-6835（2015）15-0007-02

電流互感器是電力系統中高精度儀表和保護裝置的必備元件，電流互感器的誤差（比差和角差）是實時評估其性能的重要技術指標，屬于電流互感器必做的試驗項目之一。電流互感器誤差的試驗方法有很多，傳統上應用大電流法，也就是比較法，現在普遍應用CT綜合測試儀測試，以昂立CT綜合測試儀為例，介紹了電流互感器的比差和角差的試驗方法，然后結合試驗標準，判斷試驗是否合格。

1 電流互感器的比差及角差

電流互感器的誤差可分為比差和角差。

電流互感器在測量電流時，由于實際電流比與額定電流比不相等所造成的誤差稱為比差，電流比差一般用百分數表示，計算公式為：

式（1）中：Kn為額定電流比；Ip為實際一次電流，A；IS為測量條件下，流過Ip時的實際二次電流，A。

電流互感器的相角差稱為角差，即二次電流相量逆時針轉180°后與一次電流的相量之間的相角差，二次電流相量超前一次電流相量為正，通常用分或者厘弧（crad）為單位。

2 等值電路、比差和角差的試驗方法

電流互感器的等值電路及相位圖如圖1所示。

注：Iex為總勵磁電流，ICT為二次端子電流，IST為總的二次電流，Ip為一次電流，Lp為一次繞組漏抗（可忽略），Lmain為主電抗，Ls為二次繞組漏抗（可忽略），Np，Ns為理想電流互感器一次及二次匝數，N為匝比，RCT為二次繞組的電阻，Reddy為渦流電阻，RH為磁滯電阻，Rp為一次繞組電阻（可忽略），UC（VC）為在主電抗（Lmain）上的二次勵磁電壓，UCT（VB）為在二次端子上的電壓，ZB為負載，Zload為總負荷阻抗（ZB+RCT）。

圖1 電流互感器的等值電路及相位圖

2.1 電流互感器比差及角差的計算

比差的計算是基于磁化表格的（在二次側升電壓，測試勵磁電流及勵磁角）。對應給定的勵磁電壓UC（VC），通過勵磁表格可以找到相應的勵磁電流Iex與Iex，UC（VC）間的相位。勵磁表格可以用來確定對應特定的鐵芯。假設額定匝比Nrated和匝比Nturns已知，對于給定的一次電流Ip和負載阻抗ZB，φ后的比差，計算如下（IST總是作為參考指示）。

負載阻抗的實部和虛部計算：

總負荷阻抗的計算：

給定總的二次端子電流ICT，計算二次勵磁電壓：

在勵磁表格上查找對應于這個電壓和相位α的勵磁電流：

計算二次負載的電流和勵磁電流間的相位：

2.2 試驗接線

試驗接線圖如圖2所示。

2.3 誤差試驗結果

LVQB-220W3型號的0.5級電流互感器的誤差試驗結果如表1所示。

2.4 電流互感器的比差及角差試驗

電流互感器的比差及角差試驗如表2、表3所示。

表2 測量用電流互感器的電流誤差和相位差限值

表3 保護用電流互感器的電流誤差和相位差限值

3 結論

試驗所用設備要求的精度高、方法簡易，試驗結果誤差小，避免了應用大電流法復雜的接線方法帶來的不便。結合CT綜合測試儀的測試原理，精確得到電流互感器的比差及角差數據。

參考文獻

[1]劉玉福.電流互感器的誤差校驗[J].中國科技信息，2007（2）：70-72.

[2]沈陽變壓器研究所，沈陽沈變互感器制造有限公司，武漢高壓研究所.GB 1208—2006 電流互感器[S].北京：中國標準出版社，2006.

〔編輯：王霞〕