标准电流互感器快速连线与检定系统研究

标准电流互感器快速连线与检定系统研究

王海磊

国网新疆营销服务中心（资金集约中心、计量中心）新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：标准电流互感器在检定的过程中经常会出现换线频繁的问题，为了提高检定工作的效率与质量，标准电流互感器快速连线以及检定系统逐渐被开发了出来。该系统的良好应用不仅能够缩短标准电流互感器的检定时间，还能够提高检定工作的稳定性与准确性，可以说对标准电流互感器检定工作有着非常重要的促进作用。

关键词：电流互感器；快速连线；检定系统

鉴于标准电流互感器检定时存在检定时间长、检定效率低、工作人员劳动强度大的问题，以及由于互感器检定时频繁改接线带来的影响测试准确性和稳定性的弊端，有必要研究一种标准电流互感器快速接线与检定系统，以缩短检定时间，提高检定效率，保证检定的准确性和稳定性。

1 电流互感器检定原理

电流互感器检定采用比较测差法，检定时用一台同电流比的标准电流互感器与被检电流互感器进行比较，由升流器供给标准电流互感器和被检电流互感器相同的一次电流，标准互感器和被检电流互感器的二次电流输入互感器校验仪，测得被检电流互感器相对于标准电流互感器的比值差和相位差。

2 电流互感器检定装置的构成

2.1 调压控制柜

调压控制器主要为升流器提供电压，电压的范围在AC0V-AC250V，从而使升流器的电流能够达到额定值，以满足实验需要。在调压控制柜中，会增加电流为27A的保护装置，避免在过流的情况下损坏线路，保证各器件的安全。

2.2 校验仪与负载箱

校验仪能够将被测互感器的二次电流、电压，与标准互感器的电流、电压进行对比，计算出其差值，然后确定出被测电流互感器存在的误差。此外，多功能校验仪还能对电流互感器的阻抗进行测试。电流负载箱的主要作用，是为被测试电流互感器提供外接荷载，当被测电流互感器在对实际的运行环境进行模拟时，其在每个电流点下产生的不同电流，能够被测试出来，从而确定出被测电流互感器的电流误差值。

2.3 标准电流互感器

标准电流互感器的一切参数都是特定的标准值，其能够为被测电流互感器提供对比的依据。在测试出被测电流互感器的电流时，将其与标准互感器的电流进行对比，就能计算出被测电流互感器的电流误差。根据与计量有关的相关规定，标准互感器的准确度必须可靠，且应该比被测电流互感器的电流准确度高1-2个等级，否则就会影响被测电流互感器检定结果的真实性和可靠性，从而失去检定的意义。

2.4 升流器与测试线

在对电流互感器进行测试时，其电流值必须达到实验所需的额定电流，升流器的作用就是为其提供一次额定电流。测试线的主要作用是将上述各设备、组件连接起来，形成一个完整的测试回路，并为回路装置提供所需的一次电流值或二次电流值。在将各设备连接好以后，且电流、电压都满足实验要求，才能对电流互感器进行检定，否则在检定的过程中，就可能因为装置本身出现各种问题。

3 标准电流互感器快速接线与检定系统整体设计

3.1 试品参数变比信息的快速录入

试品电流互感器的信息一般包括：电流互感器型号、额定一次电流、额定二次电流、准确度等级、额定/下限负荷、产品编号及生产厂家等信息，变比信息为一次接线和二次接线信息。变比信息录入有三种方法：（1）试品铭牌整体拷贝，即将被试电流互感器铭牌信息整体抄录，存入数据库；（2）工业相机摄录，即用工业相机将互感器铭牌信息录入，由影像信息转换为数字信息，获取其中的变比信息；（3）条形码或二维码扫描录入，即通过扫描表征互感器身份信息的二维码或条形码来获取其中的变比信息。本系统支持以上三种方法的变比信息录入。

3.2 全自动标准电流互感器快速检定系统

全自动标准电流互感器快速检定系统由互感器检定与控制系统软件、程控互感器校验台和辅助接线台三部分组成。检定接线时无须对应铭牌、核对变比，只需将试品一次接线端和二次接线端对应连接到辅助接线台的接线面板即可，一次接线和二次接线一次性完成。检定时，装置根据试品变比信息控制相应的继电器闭锁，自动切换标准器和试品各变比绕组抽头，完成一次回路和二次回路接线，全程由上位机控制，实现标准电流互感器全变比和全量程下快速接线与顺序自动检定。电流互感器全自动检定系统支持任意变比电流互感器一次和二次扩展接线，只要是标准器有的电流比都可对应接线。

4 常见故障及排除方法分析

4.1 互感器开路

在对电流互感器进行检定时，其二次回路是不准出现开路情况的。如果在检定过程中出现二次回路开路，在二次回路中就会产生高压。如果电流互感器为高压互感器，在二次开路的情况下，互感器的电压能高达几千伏，会危及测验人员的生命安全。被测电流互感器或标准电流互感器出现二次开路，则校验仪会出现以下情况：输入电压在经过调压控制柜被输出后，其值与校验仪的百分表上的值不同步。对于这种情况，应该及时将调压器归零，并对其线路进行全面的检查，保证两个电流互感器的一次线和二次线都接触充分。同时，对当前电流情况进行检测，避免其出现超额定值的问题，以有效保护相关工作人员、电力设备等。

4.2 剩磁对误差的影响及解决措施

电流互感器如果在大电流下切断电源或运行时二次开路，互感器的铁芯就可能产生剩磁，使铁芯磁导率下降，影响互感器的误差。现场电流互感器在检定时应在停电情况下进行，必然要从大电流下过渡到不带电状态，从而使电流互感器产生剩磁。针对电流互感器产生剩磁的情况，可以采用退磁的办法对互感器进行退磁，以消除剩磁对误差的影响。

4.3 标准电流互感器的误差超差

标准电流互感器的计量是非常精准的，如果其误差数据出现超差现象，就会使被测互感器的性能受到不好的影响。如果在补偿元件出现故障，电力电容被烧坏的情况下，标准电流互感器就会出现角差。如果补偿电阻丝出现故障被烧坏，或者设备的接地出现问题，就会导致标准电流互感器比值超差。针对这种情况，可利用电流互感器的自校线路对其进行校正，并测验其误差是否在正常范围内。此外，还可以利用另外的电流互感器来测试标准互感器中是否存在超差现象，所采用的电流互感器准确度需要比标准电流互感器高两个等级。在对阻抗线路进行测试时，需要根据一定的标准来测验，因此，在对电流互感器的二次回路进行阻抗测验时，也可根据此标准来进行，从而确定出其是否存在超差现象。如果阻抗超差，那么标准电流互感器的误差也会出现超差情况。

4.4 计量标准试验设备故障检验

现场电流互感器的检定一般采用低压试验的方法，由于计量标准设备经过长途运输，虽然接口的绝缘包装不容易出现损坏，但是内部的接线端口容易出现接触不良与松动，造成检测出现误差。检定现场重点检查电流互感器与电流负载箱中的极性接线有没有接错，电源控制箱接线端钮与开关控制的内部接线接触情况是否正常，出现接触不良的情况应立即加固，保证现场检定的准确值。电流互感器校验仪在现场检定中出现故障的情况较为常见，出现电流互感器校验仪故障或液晶显示屏异常的情况可更换备用设备，对比两台仪器的数据来确定是否故障。

5 结束语

标准电流互感器快速接线与检定系统在检定电流互感器时只需将一次接线端和二次接线端对应连接到辅助接线台接线面板即可；变比切换、自动控制全程由上位机和控制接线装置完成，解决了标准器变比范围广、等级要求不同、检定中易接错线、工作效率低的问题；提高了工作效率，减小了测量过程中的不确定性。

参考文献：

[1]唐志涛,林秀清,黄冬梅,龙伟杰.标准电流互感器自适应二次接线转换装置的设计及应用[J].广西电力,2020,43(03):57-61+96.

[2]杨娴,罗丹青,顾婷婷,黄开来,邢菁,李佳莹.标准电流互感器快速接线与检定系统研究[J].机械工程与自动化,2020(03):145-147.