互感器伏安特性測(cè)試儀伏安特性功能的校準(zhǔn)

趙斯衎 林艷紅

摘要：互感器伏安特性測(cè)試儀雖然各個(gè)生產(chǎn)廠家的名稱不同、型號(hào)不同、參數(shù)不同，但是伏安特性是其基本的性能指標(biāo)。為此，結(jié)合電磁計(jì)量專業(yè)知識(shí)，對(duì)該部分功能進(jìn)行了校準(zhǔn)分析，從而達(dá)到量值溯源的目的。

關(guān)鍵詞：互感器;伏安特性;量值溯源

0 引言

互感器伏安特性測(cè)試儀主要是對(duì)互感器的伏安特性進(jìn)行試驗(yàn)的專用儀器，是繼電保護(hù)測(cè)試和高壓絕緣測(cè)試的專業(yè)檢測(cè)儀器。互感器伏安特性測(cè)試儀主要由調(diào)壓系統(tǒng)、變壓器、電壓和電流測(cè)量系統(tǒng)等部分組成，可以對(duì)電流互感器或電壓互感器進(jìn)行基本誤差、極性判別、變比檢查、二次回路負(fù)載等參數(shù)的檢測(cè)，是現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行互感器交接試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)的常規(guī)設(shè)備，在電力工程領(lǐng)域已得到廣泛運(yùn)用。

互感器伏安特性測(cè)試儀的生產(chǎn)廠家不同、型號(hào)不同、名稱也各不相同，如互感器綜合測(cè)試儀、互感器伏安特性測(cè)試儀、互感器誤差特性測(cè)試儀等。而伏安特性作為此類儀器的基本性能指標(biāo)，其數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確與否直接影響到互感器伏安特性測(cè)試儀的優(yōu)劣程度，也間接決定了互感器交接試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)的準(zhǔn)確性與可靠性。綜上所述，有必要制定一套規(guī)范的校準(zhǔn)方法，以解決此類儀器基本性能的量值溯源問(wèn)題。

1 互感器伏安特性功能的校準(zhǔn)

測(cè)量伏安特性，主要是為了檢查互感器的鐵芯質(zhì)量，通過(guò)鑒別鐵芯磁化的飽和程度來(lái)判斷互感器的繞組有無(wú)匝間短路等缺陷。通過(guò)對(duì)比各個(gè)廠家、不同型號(hào)的互感器伏安特性測(cè)試儀可以發(fā)現(xiàn)，該部分功能主要分為電壓部分與電流部分，可以結(jié)合電磁專業(yè)計(jì)量中校準(zhǔn)儀器的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

2 伏安特性電壓示值的校準(zhǔn)

2.1? ? 外施電壓法

外施電壓法適用于不帶標(biāo)準(zhǔn)電壓源的互感器伏安特性測(cè)試儀，如圖1所示。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸入的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以下時(shí)，采用交流電壓源作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。交流電壓源所輸入的標(biāo)準(zhǔn)電壓值與被校測(cè)試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸入的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以上時(shí)，采用電壓互感器作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，利用升壓器進(jìn)行升壓，由數(shù)字多用表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓來(lái)完成校準(zhǔn)。將測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)交流電壓輸出端與被校測(cè)試儀的伏安特性交流電壓輸入端相連接，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓值在被校測(cè)試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器相應(yīng)變比所得值與被校測(cè)試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

2.2? ? 內(nèi)施電壓法

內(nèi)施電壓法適用于自帶標(biāo)準(zhǔn)電壓源的互感器伏安特性測(cè)試儀，如圖2所示。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸出的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以下時(shí)，采用數(shù)字多用表作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，數(shù)字多用表所顯示的電壓值與被校測(cè)試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸出的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以上時(shí)，采用電壓互感器作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，利用數(shù)字多用表測(cè)量電壓互感器二次側(cè)電壓，乘以相應(yīng)倍數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。將測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)交流電壓輸入端與被校測(cè)試儀的伏安特性交流電壓輸出端相連接，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓值在被校測(cè)試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器相應(yīng)變比所得值與被校測(cè)試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

用數(shù)字多用表對(duì)內(nèi)部自帶電壓源的測(cè)試儀，按其說(shuō)明書所示電壓范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)電壓源對(duì)內(nèi)部自帶電壓表的測(cè)試儀，按其說(shuō)明書所示電壓范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。

電壓示值誤差按式（1）或式（2）計(jì)算：

式中，ΔV為電壓示值誤差;V為被校測(cè)試儀電壓值;V0為標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)值。

式中，γv為電壓示值的相對(duì)誤差;V為被校測(cè)試儀電壓值;V0為標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)值。

3 伏安特性電流示值的校準(zhǔn)

3.1? ? 外施電流法

外施電流法適用于不帶標(biāo)準(zhǔn)電流源的互感器伏安特性測(cè)試儀，如圖3所示。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸入的伏安特性交流電流量程在100 A以下時(shí)，采用交流電流源作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，交流電流源所輸入的標(biāo)準(zhǔn)電流值與被校測(cè)試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸入的伏安特性交流電流量程在100 A以上時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，利用升流器升流，結(jié)合數(shù)字多用表對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而完成校準(zhǔn)工作。將測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)交流電流輸出端與被校測(cè)試儀的伏安特性交流電流輸入端相連接，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)輸入值在被校測(cè)試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器相應(yīng)變比所得值與被校測(cè)試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

3.2? ? 內(nèi)施電流法

內(nèi)施電流法適用于自帶標(biāo)準(zhǔn)電流源的互感器伏安特性測(cè)試儀，如圖4所示。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸出的伏安特性交流電流量程在10 A以下時(shí)，采用數(shù)字多用表作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，數(shù)字多用表所顯示的電流值與被校測(cè)試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

當(dāng)被校測(cè)試儀輸出的伏安特性交流電流量程在10 A以上時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，利用升流器升流，結(jié)合數(shù)字多用表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而完成校準(zhǔn)工作。將測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)交流電流輸入端與被校測(cè)試儀的伏安特性交流電流輸出端相連接，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)輸入值在被校測(cè)試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器相應(yīng)變比所得值與被校測(cè)試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

用數(shù)字多用表對(duì)內(nèi)部自帶電流源的測(cè)試儀，按其說(shuō)明書所示電流范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)電流源對(duì)內(nèi)部自帶電流表的測(cè)試儀，按其說(shuō)明書所示電流范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

不同型號(hào)、不同名稱的互感器伏安特性測(cè)試儀作為繼電保護(hù)測(cè)試和高壓絕緣測(cè)試的專業(yè)檢測(cè)儀器，已在電力工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雖然此類儀器各個(gè)廠家的名稱不同、參數(shù)不一，但是伏安特性是其基本性能指標(biāo)，為此，本文從電磁計(jì)量角度出發(fā)，對(duì)該部分性能進(jìn)行了校準(zhǔn)分析，從而達(dá)到量值溯源的目的，為今后該類儀器的更新發(fā)展提供了技術(shù)支持。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 華天電力.CT伏安特性綜合測(cè)試儀[Z].

[2] 鼎力電力.DGFA-103互感器伏安特性綜合測(cè)試儀[Z].

[3] 互感器綜合測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范：JJF 1053—2010[S].

收稿日期：2020-06-08

作者簡(jiǎn)介：趙斯衎（1985—），男，福建福州人，在職研究生，工程師，國(guó)家二級(jí)注冊(cè)計(jì)量師，主要從事電磁計(jì)量測(cè)試技術(shù)的研究工作。