互感器校验装置的电流互感器测试方法

ZCHG-12 互感器校验装置又称互感器校验台及全自动互感器校验装置，全自动互感器校验装置主要用于CT、PT电流互感器及电压互感器的批量误差校验。互感器校验装置由互感器校验仪、电压电流负荷箱、电子源控制柜、12台位互感器测试台等几部分组成。

ZCHG-12 互感器校验装置是武汉致卓测控科技有限公司为适应现代互感器校验的快速、准确的特点而研制，推出的新一代互感器检定装置。操作人员可通过计算机上的互感器误差校验管理软件，设定被检互感器类型、量程、准确度等级、二次负荷、功率因数、被测互感器台位等主要参数，通过RS485传输和控制，一次升流即可完成12只同变比电流互感器的测量工作，全程试验时间仅需3～5分钟，实现了真正意义上的极速校验功能，大大提高了工作效率。

ZCHG-12 互感器校验装置的电流互感器测试方法

一、互感器校验装置的电流互感器误差计算方法

由电流互感器的等值电路及相量图可以得出，由于激磁电流I0的存在，使实际的一次电流I1与旋转180°并折算到一次侧的二次电流－I2在数值上与相位上都不相同，因而存在比值差和相位差，其中比值差用式f=（KNI2－I1）/I1计算。KN为额定电流比，I1和I2为实际一次及二次电流有效值。另外还把旋转180°后的二次电流相量－I2与一次电流相量I1之间的相位之差，称为相位差，用δ表示，单位为分或厘弧度。如果－I2超前I1相位差为正；如滞后，则相位差为负，互感器的误差还可以用复数符号表示，记为K＝I1/I2及ε＝f+jδ，δ以弧度作单位。在计算测量结果的综合误差时，复数符号法是十分有用的工具。根据电流互感器误差的定义，电流互感器的比值差就是误差电流I0在I1相量上的投影与I1之比，相位差就是δ角。由于δ角很小，它与ψ及α角相比可以忽略。因此I0与I1的夹角可认为是90°-ψ-α，并且δ角的弧度值可以用δ角的正弦函数值代替，最后得到:

f=-(100I0/I1)sin(ψ+α)（%）（图1）

δ=(3438I0/I1)cos(ψ+α)（ˊ）（图2）

上述式子表明，电流互感器的比值差，相位差与激磁电流I0和I1的比值及ψ角大小有关，也与二次回路阻抗角α的大小有关。

二、互感器校验装置的电流互感器误差特性

图1 电流互感器的电流特性曲线图

电流互感器的误差与一次电流的关系称为电流特性，如图1所示。在小电流区，由于铁芯磁密低（数十毫特），I0/I1的值比较大，ψ角比较小（30°-40°），比值差偏负，相位差偏正。随着一次电流增加，铁芯磁密增加（数百毫特），此时I0/I1减少，ψ角变大（50°－60°），比差向正方向变化，角差向负方向变化。

互感器校验装置的电流互感器误差与二次负荷的关系称为负荷特性。曲型的负荷特性曲线如图2所示，随着二次负荷的增加，I0/I的值也增加电流互感器的比差向负方向变化，角差向正方向变化。当二次负荷的功率因数减少时，随着δ角增加，电流互感器的比差和角差都向负方向变化，如图2所示。

三、互感器校验装置的电流互感器二次开路

图2 电流互感器的负荷特性曲线图

电流互感器可以认为是用电流源激励的电力设备，它的输出电压取决于二次负荷的大小。因此，使用中的电流互感器不允许二次侧开路，如果二次线圈开路，一次电流I1变成激磁电流，其数值比正常时的I0增加数百倍，铁芯中的磁通Φ0由正常时的数十毫特斯拉剧增到饱和时的1.4到1.8特斯拉，感应电压峰值可达几千伏，危及设备与人身安全。另外，磁密太高会使铁芯严重发热，互感器容易烧坏，同时铁芯还容易产生剩磁，造成电流互感器超差。互感器校验装置的电流互感器铁芯如果有剩磁，其平均磁化曲线就不再过原点，这时产生谐波失真，使比值差向负方向变化，相位差的变化方向与铁芯磁特性有关。通常情况下，铁镍合金铁芯向负方向变化，硅钢片铁芯向正方向变化。

四、互感器检验装置的电流互感器误差测量检定接线图

图3 电流互感器的误差测量检定接线图