董冉冉
山東昱興電力有限公司 山東東營 257000
測量用電流互感器(以下簡稱電流互感器)作為電能計量的重要器件之一,其測量準確度直接影響電能計量的精度,因而對其的檢定工作顯得格外重要,目前主流的電流互感器檢定原理是采用直接比較法,該檢定方法看似簡單,其實在檢定工作中也會遇到一些常見問題。
電流互感器(電流互感器)是用于在其次級中產生與其初級中的AC電流成比例的交流(AC)的變壓器,電流互感器以及為測量而設計的電壓互感器(VT)或電壓互感器(PT)被稱為儀表互感器。當電流太高而不能直接測量或電路的電壓太高時,可以使用電流互感器在其次級中提供隔離的較低電流,其與初級電路中的電流成比例。感應的次級電流然后適合于測量儀器或電子設備中的處理。電流互感器對初級電路幾乎沒有影響。通常,在電子設備中,初級和次級電路之間的隔離是重要的特性。電流互感器用于電子設備中,并廣泛用于電力工業中的計量和保護繼電器。電流互感器可以安裝在開關設備內或設備套管中,但是通常使用獨立的室外電流互感器[1]。
電流互感器檢定系統由標準電流互感器、互感器校驗儀、電流負荷箱等標準器及測試電源(包括調壓器和升流器)和一次大電流導線、二次測試導線組成。標準電流互感器與被檢電流互感器電流比相同,其準確等級一般要比被檢電流互感器高兩個級別,對于0.2級及以下的被檢電流互感器,標準器的準確等級至少為0.05級或0.05s級,經檢定合格。互感器校驗儀又稱誤差測量裝置,用于測量并顯示被檢電流互感器的比值差、相位差及電流百分數,其準確等級一般為2級,經檢定合格。電流負荷箱模擬被檢電流互感器的二次負荷,其準確度一般為±3%。升流器提供標準器和被檢電流互感器一次回路電流,其容量一般為5kVA-10kVA。調壓器調節誤差測試過程中所需的測試點,其容量應大于等于升流器容量。
電流互感器的檢定順序為外觀檢查、繞組極性的檢查、誤差測量、實負荷下基本誤差測量、計量二次電流回路實際負荷檢測,具體檢定方法如下:①電流互感器的外觀檢查。電流互感器的外觀檢查采用目測的方法,主要檢查電流互感器的外觀是否損傷(對油浸式,油位是否正常;對環氧樹脂式,是否有裂痕;對SF6式,氣壓表指示值是否滿足規定要求);電流互感器銘牌(包括技術參數、極性標志、額定絕緣水平、互感器型號、出廠序號、制造年月、準確度等級等)及必要的標志是否清晰完整;接線端鈕松動、缺少、損壞或無標記;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;以及嚴重影響檢定工作進行的其他缺陷。②繞組極性檢查。測量用電流互感器的繞組極性規定為減極性。當一次電流從一次繞組的極性端流入時,二次電流從二次繞組的極性端流出。推薦使用裝有極性指示器的誤差測量裝置按正常接線進行繞組的極性檢查。使用沒有極性指示器的誤差測量裝置檢查極性時,應在工作電流不大于5%時進行,如果測得的比值誤差超過100%,則極性異常。③電流互感器誤差的測量。電流互感器基本誤差和實際負荷下誤差的測量,一般采用標準電流互感器直接比較法。因為比較法可直接準確測出電流互感器的比差和角差,測量時用變比相同的標準電流互感器與被檢電流互感器進行比較,兩臺互感器的二次差流為被檢的比差,被檢二次電流相量反轉180度與一次電流相量之差為被檢的角差,當二次電流相量超前一次電流相量時角差為正,反之為負[2]。
在檢測電流互感器時,當額定電流為5%時,或檢測S級電流互感器時,額定電流為1%的電流基本誤差時,就會出現一些檢定裝置調壓器在持續運行的狀態下,找不到誤差點。出現這種現象的原因主要是檢定裝置調壓器在連續工作,對電流的感應就會出現誤差。要有效地解決這類問題,就需要將檢定線路接好之后,讓檢定裝置自身先進行一個預熱和校對工作,對被檢測的電流互感器在進行退磁措施的處理。其次在對基本誤差進行檢定,如若在找不到誤差點,就需要排除檢定裝置調壓器是否出現了故障,找出調壓器的相應故障。排除故障之后,在進行檢定工作。最后就是對調壓器做好定期的維護和保養,定期檢查調壓器的故障,一旦發現故障就應該及時維修,保證檢定工作的順利進行,杜絕再次發生此類問題[3]。
在檢定電流互感器時,經常遇到檢定裝置提示變比錯的問題,出現此問題的普遍原因在于檢定線路連接錯誤,如上所述,采用直接比較法檢定電流互感器,要求被檢電流互感器與標準電流互感器的電流比相同,如若檢定線路接線出錯,造成被檢電流互感器與標準電流互感器的電流比不同,這時互感器校驗儀的讀數會超出相應準確度等級的電流互感器誤差限值,若電流比相差較大,還可能超出互感器校驗儀的顯示范圍,欲解決此問題,首先要仔細確認被檢電流互感器的電流比,然后在連接檢定線路時保證被檢電流互感器與標準電流互感器的電流比相同即可。
極性反也是檢定電流互感器時經常遇到到一種變比錯問題,出現極性反問題的原因是檢定線路連接出現了錯誤。一旦出現在檢定過程中線路的接線出現錯誤,檢定裝置就會出現報警信號,只要在將兩個電流互感器的極性端對調即可。
電流互感器通常用于在危險的高電壓下監測危險的高電流或電流,因此在這些情況下必須非常小心地設計和使用電流互感器。電流互感器的檢定的準確性對于電氣設備的測量有著極為重要的作用,需要結合實際的測量經驗進行優化與分析,才能有著更好的發展與創新。