電流互感器變比的測試方法
電流互感器鐵芯內的交變磁通是由一次繞組線(xiàn)圈內的電流所產(chǎn)生,一次主磁通在二次線(xiàn)圈中感應出二次電動(dòng)勢,進(jìn)而產(chǎn)生二次電流。一、二次繞組線(xiàn)圈的匝數比就是電流互感器變比。
《繼電保護及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗條例》規定,只有證實(shí)電流互感器的變比、容量、準確度級符合設計要求后,才允許在現場(chǎng)安裝,竣工后由繼電保護試驗人員 自電流互感器的一次側通入大電流,檢查工作抽頭的變比是否正確。而且,在更換電流互感器繞組后,工作人員也應進(jìn)行變比檢查測試。因此,對電流互感器進(jìn)行變 比檢查測試,尤其是對新投運的電流互感器進(jìn)行測試,目前已成為繼電保護試驗人員的重要工作之一。
兩種常用測試方法
電流互感器變比的誤差和準確度級測試由制造廠(chǎng)在出廠(chǎng)時(shí)完成。因此,在電流互感器變比進(jìn)行現場(chǎng)測試時(shí),可以不考慮電流互感器變比誤差的影響因素而直接重點(diǎn)測試一、二次線(xiàn)圈的匝數比。
由電路原理我們可以知道:電力設備一、二次線(xiàn)圈的匝數比與電壓成正比,與電流成反比,即匝數比越大,通過(guò)的電壓越大,而通過(guò)的電流越小。所以,通過(guò)測試電流互感器的一、二次電壓比或電流比,就可以得出電流互感器的匝數比。因此,常用的測試方法,分別是電壓法和電流法。
電流法的試驗原理和特點(diǎn)。利用電流法測試電流互感器變比時(shí),需要將大電流發(fā)生器、由穿芯式電流互感器組成的降流電流表以及電流表等組成接線(xiàn)回路。其中,降流電流表測試電流互感器的一次電流,電流表則測試二次電流。
電流法的優(yōu)點(diǎn)在于,它所構成的測試回路真實(shí)地模擬了電流互感器的實(shí)際運行狀況,是一種較為準確的試驗方法。
電壓法的試驗原理和特點(diǎn)。利用電壓法測試電流互感器變比時(shí),需要用電壓源、電壓表和毫伏表構成測試回路。其中,電壓表用來(lái)測試電流互感器的二次電壓,毫伏表用來(lái)測試電流互感器的一次電壓。
用電壓法測試電流互感器變比時(shí),測試回路的一次線(xiàn)圈處于開(kāi)路狀態(tài),鐵芯磁密很大,極易飽和;若電壓源輸出稍微增加一點(diǎn),勵磁電流則增大很多。
電壓法的優(yōu)點(diǎn)是試驗設備重量輕,非常適宜現場(chǎng)試驗,可以大大減輕測試人員的勞動(dòng)強度。只需要一只單相調壓器、精度較高的電壓表、毫伏表即可。
一般來(lái)說(shuō),變比較小且二次額定電流為5安的電流互感器的二次線(xiàn)圈電阻和漏抗一般都很??;變比較大且二次額定電流為1安的電流互感器的二次線(xiàn)圈電阻和漏抗 則稍大一些。利用電壓法,無(wú)論是上述哪一種情況,只要在試驗過(guò)程中控制勵磁電流的大小,在一般情況下都能滿(mǎn)足現場(chǎng)測試的精度要求。
兩種測試方法對比
為了驗證兩種測試方法的優(yōu)劣性,江蘇宿遷供電公司在110千伏沭陽(yáng)廟頭變電站,曾采用兩種方法測試了三臺LB7-110W2型油浸式電流互感器。
這三臺電流互感器應用電壓法測試后,所得結果如下:電流互感器的二次線(xiàn)圈電阻和漏抗約為2歐,二次線(xiàn)圈施加電壓60伏,一次線(xiàn)圈測得電壓0.5伏。此 時(shí),測得二次線(xiàn)圈激磁電流約為10毫安,引起測試誤差的電壓大小約為20毫伏。20毫伏與60伏的施加電壓相比,顯然微不足道。從上述分析可知,電壓法測 試電流互感器變比時(shí)只要限制勵磁電流為毫安級,就可以保證測試精度。
上述三臺電流互感器運用電流法測試后,測得一次側通過(guò)電流為240 安,二次側通過(guò)電流為2安。經(jīng)過(guò)計算,測試誤差同樣較小,結果也較為準確。但是,隨著(zhù)電力系統容量的不斷增大,電流互感器的一次電流也大幅增大,在實(shí)際運 行中,從一次側施加的電流甚至超過(guò)數千安培。而在利用電流法進(jìn)行測試時(shí),大電流發(fā)生器幾乎不可能將其電流升至數百安培以上。減小試驗電流的結果,則會(huì )增大 試驗誤差,從而使得試驗結果不準確。
綜上所述,電流法測試電流互感器變比,比較真實(shí)地模擬了電流互感器的實(shí)際工作情形,其測試結果較為準確。但現場(chǎng)測試用儀器體積龐大、笨重,對于大容量的電流互感器變比測試較為困難,若過(guò)多地降低一次電流,則會(huì )使測試結果的誤差大大增加。
電壓法測試電流互感器變比可以很好地替代電流法,所需儀器重量輕,只要方法得當可以很好地控制誤差范圍、滿(mǎn)足現場(chǎng)測試的要求,是一種簡(jiǎn)便、輕巧、精度較為可靠的現場(chǎng)測試方法。