互感器校验仪差流回路负荷对电流互感器检定结果影响的分析计算.docx

互感器校验仪差流回路负荷对电流互感器检定结果影响的分析计算论文导读:：不同原理的互感器校验仪其差流回路在结构上存在较大差异，在检定电流互感器时如果不正确地配备互感器校验仪可能会给检定结果引入附加误差。文中分析了数字式互感器校验仪和比较仪式互感器校验仪的原理以及相应的差流回路附加负荷的计算过程。结果表明比较仪式互感器校验仪由于采用线圈检测差流信号，从理论上不会给测量结果带来任何附加误差；而数字式互感器校验仪通过差流电阻采样差流信号，差流电阻上的压降在标准和被测互感器二次侧导纳分流是差流回路负荷给检定结果引入误差的根本原因。论文关键词：电流互感器，互感器校验仪，差流回路负荷，二次侧导纳，检定 0 引 言测量用电流互感器检定规程规定，电流互感器的检定采用比较法，即标准电流互感器和被测电流互感器在相同变比下一次串联后直接比较二次输出1。由于互感器校验仪测量的是标准和被测二次输出之间的差值，由互感器校验仪引入的测量不确定度仅为被测电流互感器误差的误差，虽然标准和被测的准确度级别很高，但互感器校验仪的准确度通常只需13级即可。即使互感器校验仪的误差为10%，给测量结果带来的不确定度仅为一个化整单位2。但是这并不意味着在选用互感器校验仪时只要满足准确度要求就可以了，不同原理结构的互感器校验仪在差流回路结构上的差异使得在选用不同结构形式的标准电流互感器进行检定时可能会带来检定结果的较大差异。在电流互感器检定中通常用到的是两种不同原理和结构的互感器校验仪：数字式互感器校验仪和比较仪式互感器校验仪。1 数字式校验仪差流回路结构分析3数字式互感器校验仪对互感器的误差信号直接采样分解并经过适当计算后，可以实时的将被测互感器的比值差和相位差同步显示。配合特殊的测量软件可实现检定的自动化操作。具有操作简单，测量迅速，读数直观的特点。典型的数字式互感器校验仪差值检定线路如图1所示：额定变比相同的标准电流互感器和被测电流互感器的一次和二次分别极性端对接，为标准次级回路电阻，为差流回路电阻。为被测电流互感器的二次负荷。图1 数字式校验仪检定电流互感器接线图Fig.1current transformer verification diagram using digital transformer testset如果标准和被测误差不相等，则差流电阻上有电流流过，,矢量关系如图2所示。差流可以分解为两个分量物理论文，一个是与同相位的同相分量，另一个是与相位相差90°的正交分量。假设:图2 标准和被测二次电流信号矢量图Fig.2 vectordiagram on secondary signal of standard transformer and transformer under test由上式可知，差流可以分解为一个与同相的正弦分量和一个与正交的余弦分量的和。这样当等于0°和90°时，分别等于正交分量和同相分量。数字式互感器校验仪测量的就是差流信号的同相分量和正交分量论文服务。同相分量对应的是等于0°时刻的差流值，而正交分量对应的是等于90°时刻的差流值。校验仪经过采样放大并适当计算后，直接显示被测互感器相对于标准电流互感器的比值差和相位差。应该指出的是根据电流互感器的误差定义所谓的比值差是将二次电流反转180度后按变比折算到一次后与一次电流的差值。即：而相位差则是反转180度后的二次电流和一次电流之间的夹角。即：由此可见数字式互感器校验仪所测量的同相分量和正交分量并不是电流互感器所定义的比值差和相位差，而是在工程应用上做了一定程度的近似。2 比较仪式校验仪差流回路结构分析4比较仪式互感器校验仪的工作原理是在工作电压下测量平衡状态下流过电流比较仪的小电流，从而实现电流互感器的同相分量和正交分量的测量。图3 比较仪式互感器校验仪的基本测量线路Fig.3comparator transformer test set measurement diagram与数字式互感器校验仪不同，比较仪式互感器校验的差流回路是比较仪线圈，图中有两个回路的电流进入：一个是被测小电流，由端钮输入比较仪的一个线圈；一个是仪器内部工作电压通过电压互感器，得到或正或负的电压，加在电导箱或电容箱上，分别产生电流和，注入比较仪的同一线圈。调节电导箱和电容箱从而改变注入电流的大小，当接在比较仪指零线圈上的检流计指零时，可知被测电流和注入电流大小相等方向相反。由此可以求出被测小电流相对于工作电压的同相分量和正交分量与的关系：