王化雷

摘 要:針對電流互感器在實際應(yīng)用中所存在的電流檢測存在誤差的現(xiàn)實情況,本論文詳細(xì)探討了電流互感器現(xiàn)場校驗儀的應(yīng)用,首先簡要分析了校驗儀的基本結(jié)構(gòu)組成和工作原理,在此基礎(chǔ)上分析了影響電流互感器電流輸出的誤差影響因素,并有針對性的給出了具體的應(yīng)用校驗儀實現(xiàn)電流互感器的自校與互校的校驗測試電路應(yīng)用方案,對于進(jìn)一步提高電流互感器校驗儀的應(yīng)用具有較好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:電流互感器現(xiàn)場校驗儀原理測量

中圖分類號:TM45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0129-01

電流互感器是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一,它連接著一次設(shè)備與二次設(shè)備,既使一次設(shè)備和二次設(shè)備隔離,同時也使一次回路的高電壓、大電流轉(zhuǎn)變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)弱電壓、小電流,從而保證了整個電力系統(tǒng)回路的安全。而電流互感器現(xiàn)場校驗儀就成為了電流互感器在電力系統(tǒng)現(xiàn)場檢測的重要設(shè)備,對于實現(xiàn)電流互感器的工作和檢測性能的穩(wěn)定性、可靠性具有重要作用。

1電流互感器校驗儀原理分析

1.1 電流互感器結(jié)構(gòu)構(gòu)成

要熟悉電流互感器校驗儀的應(yīng)用,首先必須要了解電流互感器的基本結(jié)構(gòu)組成。電流互感器的基本結(jié)構(gòu)較為簡單,主要是由一次繞組、二次繞組、鐵心、構(gòu)架、機(jī)殼和接線端子等結(jié)構(gòu)組成。

電流互感器的基本工作原理是與變壓器相類似的,將一次繞組串聯(lián)在電源線路中,將二次繞組串聯(lián)在輸出回路中,通過一次繞組和二次繞組的線圈匝數(shù)比,形成對一次繞組的線圈電流的放大(因為一般都是一次繞組的線圈匝數(shù)比二次繞組的線圈匝數(shù)要少);二次繞組通過電磁感應(yīng)原理得到了放大之后的電流,從而輸出到后向閉合回路實現(xiàn)電流、電壓、電阻抗等電力參數(shù)的檢測。實際上,由于電流互感器在實際運行中的電阻抗非常小,二次繞組的電流非常大,這就相當(dāng)于二次繞組接近于短路狀態(tài),從而可以將電流互感器的二次繞組看做是一個短路運行的變壓器,這樣就能夠比較淺顯的目標(biāo)電流互感器的工作原理了。

1.2 電流互感器校驗儀測量原理分析

電流互感器其實質(zhì)上是利用一次繞組和二次繞組的電氣隔離和電磁感應(yīng)的原理,利用感應(yīng)生成的電流輸出后向通道閉合回路,從而完成電力回路的電壓、電流和電阻抗,以及導(dǎo)線參數(shù)等電力參數(shù)的檢測,由于采用了類似于變壓器的電氣隔離,因此在實際操作中,即使一次繞組線圈接通很高的電壓,二次繞組線圈側(cè)的電壓也不會很高,而主要是利用其感應(yīng)輸出的電流實現(xiàn)電力回路的檢測。

基于這個原理,電流互感器在測量時,二次繞組線圈側(cè)的電流都是按照額定電流比折算到一次繞組線圈側(cè)的電流而進(jìn)行相關(guān)電力參數(shù)的計算與檢測的,正是采用了這樣的折算,使得電流互感器的實際電流與折算電流產(chǎn)生了偏差,電流互感器的實際電流并不等于額定電流,而是折算過來的,電流互感器是作為一個電流源而工作,其一次電流的大小實際上與二次負(fù)載無關(guān),因為二次負(fù)載換算到一次側(cè)后與系統(tǒng)阻抗相比可以忽略不計。因此,電流互感器在測量時不可避免的會產(chǎn)生一定的誤差,這時,就必須要借用校驗儀對電流互感器進(jìn)行現(xiàn)場校驗,以確保電流互感器的真實測量。

2電流互感器現(xiàn)場校驗儀測量方法分析

2.1 電流互感器的誤差影響因素分析

(1)二次繞組線圈的內(nèi)阻和漏抗。二次繞組線圈的內(nèi)阻和漏抗對電流互感器二次繞組線圈的輸出電流有較為明顯誤差影響,當(dāng)二次繞組線圈的內(nèi)阻增大時,電流互感器輸出電流的比差和角差都變大;當(dāng)二次繞組線圈的漏抗增大時,電流互感器輸出電流的比差增大。由此可見,應(yīng)該盡量減小二次繞組線圈的內(nèi)阻和漏抗,從而降低電流互感器輸出電流的比差和角差,提高測量精度。(2)線圈匝數(shù)。線圈匝數(shù)的增加,可以使繞組線圈上的磁通密度減小,從而改善因電磁感應(yīng)原理而生生的二次繞組線圈的輸出電流的比差,但是一味增加線圈匝數(shù),會引起銅用量的增加,從而增加線圈中的銅損,這對于繞組線圈上輸出電流的比差又是不利的,因此線圈匝數(shù)不能簡單的分析是增加好還是減少好,而是應(yīng)該建立電流損耗模型具體分析。(3)電流頻率。電流頻率對于繞組線圈上的輸出電流同樣具有明顯影響,這主要是因為電流頻率發(fā)生變化,會使得繞組線圈上的鐵芯損耗、銅損、磁通密度和線圈漏抗都發(fā)生變化,影響了二次繞組線圈側(cè)的負(fù)載電抗的大小,從而引起對輸出電流的誤差。

2.2 校驗儀測量應(yīng)用分析

(1)電流互感器自校驗測量應(yīng)用。電流互感器校驗儀在實際應(yīng)用時,可以實現(xiàn)多種用途的測量,一般主要還是用于對二次繞組線圈電流的校正。電流互感器自校線路接線,是利用電流互感器校驗儀實現(xiàn)的電流互感器檢定線路的接線圖,電流互感器校驗儀是串聯(lián)接在二次繞組線圈上的,通過對二次繞組線圈側(cè)的電流、功率以及線圈匝數(shù)的計算,將得出的實際電流值進(jìn)行存儲,并能夠現(xiàn)場對實際電流值進(jìn)行標(biāo)定,從而實現(xiàn)經(jīng)校驗后的電流互感器輸出電流達(dá)到真實準(zhǔn)確的程度。(2)電流互感器互校驗測量應(yīng)用。電流互感器借助于升流器也可以實現(xiàn)二次繞組和一次繞組的互相校驗,從而提高電流互感器輸出電流校驗的準(zhǔn)確度。電流互感器互校線路接線,是借助于升流器實現(xiàn)的電流互感器互校線路。升流器的作用是提高一次繞組線圈側(cè)的電流,從而提高二次繞組線圈側(cè)的感應(yīng)輸出電流,因為根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果表明,一次繞組線圈的電流越大,那么二次繞組線圈側(cè)的電流也就越大,而與真實電流的偏差也就越小,因此,升流器的應(yīng)用有助于提高電流互感器互校的準(zhǔn)確性。二次繞組線圈的電流是由一次繞組線圈電流和升流器線圈電流共同感應(yīng)疊加而產(chǎn)生的,校驗儀通過采集二次繞組線圈的電流反過來校驗一次繞組線圈電流和升流器線圈電流,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,從而實現(xiàn)了一次繞組線圈電流和二次繞組線圈電流的相互校驗,提高了電流互感器檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。

3結(jié)語

電流互感器是實現(xiàn)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的大電流轉(zhuǎn)換為小電流的主要設(shè)備,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)實現(xiàn)保護(hù)、測量等多種用途,而電流互感器的使用離不開校驗儀的應(yīng)用,校驗儀能夠使得電流互感器的二次繞組電流輸出更加準(zhǔn)確和可靠,從而提高了利用電流互感器實現(xiàn)電流保護(hù)和測量的可靠性。本論文對于電流互感器校驗儀的結(jié)構(gòu)、原理和測量方法的探討,只是對電流互感器校驗儀應(yīng)用的一次粗淺探索,更多的技術(shù)應(yīng)用還是依賴于廣大電力工作人員的共同努力,才能夠最終實現(xiàn)電流互感器校驗儀技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

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