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互感器现场测试仪与传统测差法的比较与分析,互感器现场测试仪与传统测差法 第37卷增刊1xx年11月四川I电力技术S ichuan Electric Power Tec hnology V o137，NoS upplementl Nov，xx互感器现场测试仪与传统测差法的比较与分析谭炳源，蒋卫，何娜，张福州(国网四川省电力公司计量中心，四川成都610045)摘验数据指出了其对GIS穿心式S关键词电流互感器；测试仪；误差要分析了现有便携式互感器现场测试仪的基本原理，通过与传统电流比差法进行电流互感器试验对比分析，试绝缘电流互感器的不适用性，并分析其原因。 A bstr actT hebasi cpri nciples ofthe existi ngpo rtable transformer cali bratorare analyzedT hrough the par i sonand analysi sof current transfor mer errortest betweenthe portable transfor merca l ibrator and the traditional onethe testdata indicatethat itis notsuitable forstraightthrough currenttransformer inGIS，andthereasons areanalyzedK eywor dscur renttransfo rmer；cali brator；er rorT M452文献标志码A10036954 (xx)增10049050引言互感器的作用是对电力设备的运行情况进行监视和测量。 中国每年都要生产大量互感器，对互感器进行校验是一项意义重大的工作。 传统的现场校验方法都是采用标准比较法，需携带大量的设备到现场，工作量大，危险因素多。 为改变这种情况，国内外先后开发了超小型互感器测试仪、现场用标准电流互感器、现场用升流器等相关产品。 这些产品都是在传统的基础上进行改进的，虽然使现场检定设备的重量和体积有所降低，但是并没有真正解决现场互感器的检测问题_1J。 20世纪8O年代，赵修民提出了“一次电流下测误差的测量用大电流互感器”，对于没有补偿且一次内阻抗近似为零(即双级结构)的电流互感器，不需要大电流电源和标准大电流互感器，可以通过二次电流在二次负荷(电流负荷箱)的压降下，直接测出励磁电流与二次电流的比值，即被检互感器的误差，其准确级可达01级，但只能适用于上述特殊结构的电流互感器J。 下面主要针对现有各厂家生产的便携式互感器现场测试仪与传统大电流法的对比分析，分析便携式互感器现场测试仪对互感器的适用性。 1传统的电流互感器校验原理期是直接比较式的，由于仪器受电阻和电容元件准确度的限制，后来制成测差式的，使测试仪的线路和结构得到简化，性能得到提高J。 采用测差法的互感器测试仪，即把变比相同的标准互感器与被检互感器的二次电流进行比较，将差流输入仪器进行测量。 这一差值为一矢量差，可将其分解为幅度差和相位差原理如图1所示。 两个分量，其测试Z图1传统测差法原理图图中，Tn为标准电流互感器，T为被测电流互感器，JR。 和z分别为标准电流互感器与被测电流互感器的次级负载，R称为取差电阻。 由于To与T的次级是经过测试仪反向串联的，当T。 与T的误差完全相等时，即Io=，则流过较差电阻电流，=Io0；如果T0与T的误差不相等，取差电阻上将有电流，流过。 被试电流互感器的误差可用式(I)表示为的差，+一，十70，l互感器测试仪是互感器的主要测试仪器。 它早式中，n为额定电流比；-为实际一次电流基波分49第37卷增刊1xx年11月四川电力技术Si ehuan E lect ri c Power Tec hnology V o137，NoS upplement1Nov，xx量；为实际二次电流基波分量。 2便携式互感器现场测试仪测试原理21基本原理目前大多数便携式互感器测试仪采用低压法，依据互感器的基本理论，电流互感器的等效电路如图2所示。 图2TA二次的等效电路图2中，。 为理想二次电流；Io为励磁电流；12为二次实际电流；G为导纳实部；B为导纳虚部；Z为漏阻抗；z为二次负载。 根据图2可得f=一G(Rs+Zcosq)+(NoN一1)6=B(尺5+Zcosq)一G(X5+Zsino)式中，0为TA的额定变比；N为TA的实际变比；为二次负荷的功率因数角。 测量导纳，二次侧所加的激励状态时二次绕组中的感应电势，测出此激励下的电流，经过微机处理计算即可求得y值。 低压法的另外一个关键在于实际电流比测量。 依据互易原理，在保持TA铁心磁化状态不变的情况下，其实际电流比(即，2)等于用互易原理所得的实际电压比K(即UU2)，如图3所示。 测试的方法是在二次绕组加低压，同时测得一次绕组的感应电压，将这两个信号送人微机中进行计算而得到。 22测试步骤便携式互感器现场i贝0试仪的测试过程如图4所示。 在断开TA一次侧接线的前提下，通过测试TA二次阻抗和TA二次负载，可分别计算出不同电流点(如1、5、20、100、120的额定电流)对应的注入TA二次端电压电压，模拟TA在不同工作点的实际情况。 测量对应测试点下的TA二次励磁电流， 0、TA二次端电压、TA二次端功率(包括有功、无功和视在功率)等参数，计算出TA二次端视在功率与有功功率的(s+Zsimp)+ (2) (3)为实际工作的，对TA二次端加上该50夹角0。 最后，在已知TA二次电流的情况下测得励磁电流，0，并计算得到导纳y，依据式 (2)和式 (3)计算出不同电流点下的TA的比差和角差。 ，?，三一(a)?zi、U?，一r一?t 一一、一一一；|_。 jt fb1图3测试变比原理图设置CT变比和准确度等级等计算CT的各种参数通过内嵌数学功能进行CT建模误差计算按照IE EE或IEC标准进行评估显示测试结果图4误差测试流程图3传统测差法与各种互感器现场测试仪的误差数据比对分析本试验采用三种便携式互感器现场测试仪进行试验，分别命名为便携式互感器现场测试仪1，便携式互感器i贝0试仪2和便携式互感器测试仪3。 被试品包含普通倒立式油绝缘电流互感器和GIS穿心式S绝缘电流互感器。 首先对被试品进行开路退磁处理，施加交流电流与标准电流互感器进行误差比对，然后使用各厂家的便携式互感器现场测试仪对被试品进行测试。 31500kV户外变电站实测数据分析某500kV户外变电站的电流互感器用于计量的绕组的信息如表1所示。 第37卷增刊1xx年11月四川电力技术S ichuanElectricPower Tec hnologyV o137，NoS upplementl Nov，xx表1500kV某户外变电站TA参数从6台电流互感器共24个计量绕组的试验结果来看，传统测差法与各类互感器现场测试仪的数据均没有超差，表3为其中某一计量绕组的实测数据。 32水电厂500kV出线侧实测数据分析某水电厂500kV出线侧的电流互感器用于计量的绕组的信息如表2所示。 表2某水电厂500kV出线侧TA参数从9台电流互感器共36个计量绕组的试验结果来看，传统测差法的数据结果均为合格；便携式互感器测试仪1的数据没有出现超差现象，但出现测试失效，01级绕组失效有3台，02S级绕组失效有4台；便携式互感器测试仪2的数据出现超差现象，01级绕组超差有8台，02S级绕组超差有2台；便携式互感器测试仪3的数据出现超差现象，01级表3AGU一550型TA(25001A，02S)数据51第37卷增刊1xx年11月四川I电力技术Sichuan Electric Power Tec hnologyVo137。 N oS uppleme nt1Nov，xx00O005O10015堡020-0_25_030O35-040堡丑52O100120电流百分比图502S级绕组不同运行点比差偏移程度_=_l_i一_l_lll。 lI萎Vj菇3誉2O1O012O电流百分比图602S级绕组不同运行点角差偏移程度01O15-o20潞nzs-030035O4O堡201o o12O电流百分比图701级绕组不同运行点比差偏移程度图80I级绕组不同运行点角差偏移程度绕组超差有2台，02S级绕组超差有0台。 表4为其中典型的某一计量绕组的实测数据，其中下划线52代表该电流互感器误差超差。 从图5一图8的数据可以看出每种方法的误差随着运行点的上升趋向平稳，且其最大误差偏移幅度不大，误差偏移方向如表5所示。 表5各类现场互感器测试仪数据偏移方向目前各便携式互感器测试仪生产厂家并没有给出具体的测试步骤与原理，不利于分析便携式互感器测试仪对于GIS穿心式sF6绝缘电流互感器不适用性的原因。 该种TA的工作原理与普通电磁式TA没有区别，从现场实际应用情况看，直接用低压测试法的效果不理想，其原因有可能为变比测试不正常。 为解决便携式互感器测试仪对某些电流互感器的不适用性问题，各测试仪生产厂家应与互感器生产厂家进行合作，尽可能扩大测试仪的测试样本，避免出现如前所述的测试失效问题。 4总结阐述了电流互感器的传统测差校验法，并总结了现有常用的便携式互感器现场测试仪的基本原理和测试步骤。 分析便携式互感器现场测试仪对现场不同电流互感器的适用性，对于普通电互感器，便携式互感器现场测试仪无需对被测作的功率，同时设备体积和重量明显减小，工作量减轻，危险性降低，但此类便携式互感器现场测试仪并不适用于穿心式S绝缘电流互感器，此类TA的工作原理与普通电磁式TA没有区别，从现场实际应用情况看，直接用低压测试法的效果不理想，其原因有可能为变比测试不正常。 前面的试验数据分析有助于各测试仪生产厂家完善便携式互感器现场测试仪。 预计采用低压测试技术的互感器现场测试仪现场校验的规程、标准将会出台，此项技术将会得到更广泛的应用。 定工参考文献1赵屹涛，张保国HLE型电流互感器现场检定装置J电测与仪表，xx (7)49515O5O5O5O50505O5O5332211O OO112233445404530352025101500050O151O5203504540523第37卷增刊1xx年11月四川I电力技术S ichuan ElectricPower TechnologyVo137，NoS upplementl Nov，xx(上接第19页)不均匀杂散磁场与GTA主磁场叠加，进而改变一次绕组与二次绕组之间的互感；另外GTA铁心磁导率不均匀，进而在二次绕组中感应出电流；再者外电流产生的杂散磁场与主磁场叠加，使铁心的磁导率降低且不均匀，从而使GTA的一次绕组与二次绕组之间的互感发生变化。 还对泄漏磁场造成GTA误差进行了实验计算，说明GTA本身泄漏磁场的影响要大于杂散磁场的影响。 在GTA的制造上，利用平衡绕组对外磁场进行屏蔽，可以减小杂散磁场的影响。 在铁磁材料选择方面，应选择高起始磁导率、线性区内磁导率变化较小的GTA铁心。 参考文献1吴励坚大电流母线的理论基础与设计M北京水利电力出版社，19852Braun ADetermination of Current Transformer ErrorsAt Pri maryCurrents upto100000AJIEE ETransactions onInstrumentaion andMeasurement，1977，26 (3)2632673张皓，赵伟，屈凯峰，等外部电流对电流互感器误差性能影响的研究J变压器，xx，45 (9)24284揭秉信大电流测量M北京机械工业出版社，19875朱文炜大电流互感器的电磁场影响及现场测试J宁夏电力，xx (3)816张皓，赵伟，屈凯峰，等非均绕等安匝法试验下电流互感器铁心磁场的研究J电工电能新技术，6xx，27 (1)47507彭时雄500kV高压线路电能计量用电流互感器的现场校验测试技术J电测与仪表，1999，36 (1)1012彭时雄500kV高压线路电能计量用电流互感器的现场校验测试技术J电测与仪表，1999，36 (1)1012侯铁信，张泽民，陈钢，等发电机出口CT现场校验方法分析J高电压技术，1993，19 (4)74788910彭时雄电流互感器现场校验测试技术J华北电力技术，1995 (3)816赵素华，康文勇电流互感器的现场检定J电测与仪表，xx，43 (3)3739许加柱，罗隆福，尚荣艳，等大电流互感器的屏蔽绕组电流分析与优化J高电压技术，xx，351112 (1)3334许加柱，罗隆福，李季基于场路耦合法的大电流互感器屏蔽绕组分析J中国电机工程学报，xx，1326 (23)16717214Zhang