武汉市木森电气有限公司是MS-601C 电流互感器综合特性测试仪生产厂家,前篇文章讲解了电流互感器的原理、技术参数等,本篇文章木森电气带你涨姿势:电流互感器试验方法 。

电流互感器试验分为出厂试验、交接验收试验、大修试验、预防性试验。按试验性质和要求分为绝缘试验和特性试验。 电流互感器特性试验项目包括: 测量二次绕组的直流电阻; 极性试验; 变比试验; 伏安特性试验。

1、测量二次绕组的直流电阻:

电流互感器的二次绕组直流电阻较小,应使用双臂电桥测试比较准确。也可采用直流压降法,通入直流电流,测量电流、电压计算求得。现场试验一般不要求测试。但是如果需要根据伏安特性绘制误差特性曲线,使用到二次绕组直流电阻值。如果没有互感器的出厂测试值,就要在现场测试二次绕组的直流电阻值。

2、极性试验。

(1)极性试验的目的是为了检查一、二次绕组之间的极性关系是否正确。电流互感器一、 二次绕组规定为减极性。所谓减极性,就是当从一侧绕组的参考正极性端通入交流电流时,同时在另一侧绕组中产生感应电势,如果另一侧绕组外部端子接有负载或短接,将有电流从另一侧绕组的参考极性端流出,由非极性端返回。两侧绕组电流所产生的磁势相减。 极性试验的方法一般采用直流法,试验接线如图3。

(2)电源E一般使用1.5-3V干电池,试验时加在匝数少的绕组侧,匝数多的绕组侧接一个直流电压表,电压表的量程根据两侧绕组匝数比确定,匝数比越大,量程选的越大。 试验时,当开关S闭合时,如果电压表V指针正偏转,两侧绕组的极性关系为减极性,指针反偏转为加极性。

3、变比试验。

( 1)变比试验的目的是为了检查电流互感器的实际变流比是否于额定变流比相否,也称为误差试验。理想的电流互感器应当是一、二次侧电流值按额定变流比变换,相位一致。由于二 次绕组端子接有负荷阻抗,需要施加一定的端电压,产生端电压需要一部分励磁电流,使得从二次绕组端子流出的电流与理想变换电流有一定的误差。

(2)Ip/kn为按额定变流比变换的理想变换电流,Ie为产生端电压Us所需的励磁电流,Is为二次绕组流出的实际电流。通过相量图可以看出,由于Ie的存在,使得Is与Ip/kn之间的幅值和相位均出现了误差。其中幅值差称为比误差εI

(3)对于计量专用的准确等级为0.2或0.5级电流互感器,对额定电流情况下的变流比误差要求很高,比误差、角误差都需要测试,一般采用电桥原理的互感器校验仪,由计量人员测试,测试要求比较高。

(4)对于保护用电流互感器,对额定电流情况下的变流比误差要求不太高,一般只测试比误差,现场试验只要求做核对性测试,无明显差别即可。 现场核对性变比测试的接线原理图如图4。

图4现场核对性变比测试的接线原理图

(5)T1为调压器,用来将交流电源转变为连续可调的电压。T2为升流变压器(简 称升流器),用来将调压器输出的高压(相对于低压侧)小电流,转变为低压大电流。TAn为标准电流互感器,一般比被试互感器准确等级高1-2个等级。Tax为被试电流互感器。A1、A2为便携式0.5级标准电流表。

(6)试验时升流器输出与TAn、Tax一次绕组串联连接,TAn、Tax二次绕组分别接A1、A2, TAn额定变比与TAx额定变比相同。调整T1输出电压,A1、A2有电流指示,对比A1、A2读数应接近。试验时根据试验设备容量,一次电流要求升到被试电流互感器的20~100% 额定值。当被试电流互感器一次电流低于50%额定值时,试验误差允许大于额定电流时的 误差限值。

4、伏安特性试验。

(1)伏安特性是确定电流互感器在故障电流情况下变流比误差的一个主要特性。 对于保护用电流互感器,用准确限值系数Kalf(或ALF)确定当故障时复合变流比误差等于10%额定变流比时一次故障电流与额定电流倍数,确保通入保护装置的二次故障电流误差不超过10%。

(2)对于测量用电流互感器,用仪表保安系数FS确定当故障时复合变流比误差等于大于10%额定变流比时一次故障电流与额定电流倍数,确保通入测量仪器仪表的故障电流不致于过大而损坏,FS比Kalf低得多。 电流互感器在故障电流下变比误差增大,是由于电流互感器铁心饱和使得励磁电流增大造成的,该励磁电流存在与一次绕组中,通过等值可变换到二次绕组侧,Ie就是从一次绕组变换来的一次励磁电流。在故障电流下,与二次电流在负荷阻抗上的电压降US对应的二次绕组内感电动势ES, 确定了对应的二次绕组励磁电流Ie。 用伏安特性试验可间接求得Ie与 ES的对应关系,伏安特性试验的接线原理如图5。

(3)试验时电流互感器TAx一次绕组开路,二次绕组施加交流试验电压,逐点读取试验电压、试验电流,通入的电流电压不超过制造厂技术条件的规定为准,当电流增大而电压变化不大时,说明铁心已经饱和,应停止试验。根据试验数据绘出伏安特性。

(4)内感电势Es可以从试验数据求得:Es=U-IeZct≈U-IeRct,Rct可在现场实测求得。 T2为升压变压器,当试验电压超过T1输出最大值时实用,试验电压低于T1输出最大值时可不用。 准确限值系数

Kalf(或ALF)是对应于二次绕组接额定负荷情况下,电流互感器复合误差等10%(或5%)额定变流比时一次实际电流与额定一次电流的比值。如果二次负荷与额定值不相符,对应10%(5%)误差值的一次实际电流与额定一次电流的比值也不同。

图6

(5)用mct表示在确保10%(5%)误差值情况下一次实际电流与额定一次电流的比值与二次负荷阻抗Zb变化关系特性参数,绘制mct与Zb关系曲线,称为10%(5%)误差曲线。由图3(a)可知:Es=Us+Is(Rct+jXct+Rb+jXb) 由于Xct、Xb与Rct、 Rb相比较小,实用时可以忽略,则

Es=Us+Is(Rct +Rb)

由试验得到的Ie和Es,通过计算可求得mct与Rb关系曲线, 对应10%误差,

Rb= ES 9Ie -Rct

当二次额定电流5A时,

mct=2Ie m=ip/5*n n 变比 折算成Ie:励磁电流 当二次额定电流1A时,mct=10Ie 对应5%误差,

Rb= ES 19Ie -Rct

当二次额定电流5A时, mct=4Ie

当二次额定电流为1A时, mct=20Ie 按伏安特性试验数据求出伏安特性曲线Ue=f(Ie)及Ee= f(Ie)如图6(a),其中Een为额定电流下励磁电流Ien所对应的内感电势,Ees为准确限值电流下励磁电流Ies所对应的内感电势。

(6)按伏安特性试验数据绘制的误差特性曲线,其中Rb为二次绕组负荷电阻,一般情况下负荷电抗较小可忽略,用Rb代替负荷阻抗Zb。 m为误差限值10%(或5%)情况下接入不同的负荷电阻值时对应的实际一次电流与额定一次电流比值,Rba为额定二次绕组负荷电阻,mct为对应于Rba的m值,mct近似于准确限值系数Kalf(或ALF) 。

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