电流互感器变比现场试验的主要 测量方法介绍与比较

   
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                        电流互感器变比现场试验的主要方法介绍与比较
                                                    朱健伟
                               中国水电八局机电制造安装分局，湖南 长沙 410004）
摘 要：为保证大型水电电力系统的安全和经济运行，需要对电力系统及其中各电力设备的相关参数进行测量，以便对其进行 必需的计量、监控和保护。因此电流互感器的精确对电力系统重要性是不言而喻的，电流互感器在进现场安装前需电气交接试 验，现如今现场校验电流互感器变比主要存在 2 种方式，目前使用较多的电压测量法原理的仪器（例如 PCT200）和常规电流法 测量，此次对比两种方法的现场测量结果，可以对比两者之间的优势以及劣势。供现场试验人员的一些参考。
关键词：沐若水电站；电流互感器；电流法测量；电压法测量 PCT200
 
1 概述 沐若水电工程位于马来西亚（MALAYSIA）沙捞越州（SARAWAK）
境内拉让河（RARANG RIVER）流域的上游。坝址位于木中（BELAGA） 市以东约 70 公里的沐若（MURUM）河上，电站从上游取水，由输水隧 洞、调压井、竖井和引水钢管组成的地下输水系统，安装 4 台 239MW 机 组。该工程兼发电、防洪功能，并改善下游供水容量等其它用途。
此次所需要做的 CT 试验是沐若水电站所用发电机出口及中性点 CT 均由大连北方互感器厂生产主要包括（表 1）。
表 1
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2 电流测量法基本原理
电流测量法即是在电流互感器一次侧输入一个电流，二次侧通过 感应一次电流产生的磁通而产生的二次电流。电流法检查电流互感器 变比原理图如图 1 所示。
 
U-电压源；L1、L2-互感器一次侧端子；K1、K2-电流互感器二次线圈 端子；V-电压表（测量二次电压）；mV-毫伏表（测量一次电压）
图 3
 
i-电流源包括 1 台调压器、1 台升流器；L1、L2-电流互感器一次线圈 2 个端子；K1、K2-电流互感器二次线圈 2 个端子；A1-电流表（测量一次电 流）；A2-电流表（测量二次电流）
图 1
试验过程中采用调压器 T1，用来将交流电源转变为连续可调的电 压。采用升流变压器 T2，用来将调压器输出的高压小电流，转变为低压 大电流。采用标准 0.2 级变比为 100/1 的标准电流互感器 TAn，A1、A2 侧为便携式 0.5 级标准电流表。TAx 为被测 CT，接线图如图 2 所示。
    
    
    
    
图 2
3 电压测量法基本原理 电压测量法即是在电流互感器的二次侧输入一个电压，一次侧通
过测量一次的感应电压得到变比。电压法检查电流互感器变比原理图 如图 3 所示。
PCT200 的输出端 S1 和测量端 S1 接入被测 CT 二次侧的一端。输 出端 S2 和测量端 S2 接入被测 CT 二次侧的另一端。一次侧测量端 P1 接入被测 CT 一次的一端，一次侧 P2 接入被测 CT 一次侧的另一端。测 试接线图如图 4 所示。
 
图 4
4 测试结果
所有 CT 结果均由 2 种方法测量，结果发现 LMZB3-20G3 型 5P30，LMZB1-20G1 0.2 级这 2 种型号的 CT 在使用电压法 PCT200 中
的测量结果中误差更小，误差值基本都在 0.1%范围之内，很好的体现了 仪器的精密性，而在常规的电流法中，由于现场的条件，无法做到如此 精确。在 LMZBT2-20G5/3 型 TPY 在几次的测量中 PCT200 测出来的误 差均小于 TPY 最大峰值误差 10%，而大于 1%，与电流测量法的测试结 果接近。在最后的 LMZBT1-20G/1 型 TPY 中的测量中 PCT200 对全部 的 8 组进行测量，其中 1 组匝比误差在 1%以内，4 组误差在 2%-6%之 间，但是其中有 3 组经过多次测试误差均大于 10%；而同时使用常规电 流法测量，所有 CT 的变比误差均在 3%-6%之间，表 2、3 是对于仪器测 试的 3 组 CT 使用 2 种测量方法的结果。
表 2 PCT200 测量结果（12500/1）
  
  
  
  
  
  
  
  
5 测量结果分析
由于 TPY 型电流互感器主要是要求工作在电力系统暂态情况下 的保护，要求剩磁不大于饱和磁通的 10%以下，其铁心带有气隙，因有 气隙产生的磁阻影响，在电流达不到 50%以上的情况下，误差允许大于 额定电流值的误差限值。厂家在 TPY 级互感器生产调试时，为了保证各 个 TPY 级铁心励磁特性基本一致，调试铁心时，要求在保证剩磁系数及 励磁特性一致的同时，会合理调整铁心气隙的大小。所以互感器在一次 通过远小于额定一次电流时，以及多匝不均匀绕制产生一次返回导体