互感器的特性试验

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1、互感器的特性试验　　电流互感器在正常工作时，与普通变压器不同；其原边电流不随副边电流变动而变化，只取决于原边回路的电压和阻抗。副边回路所消耗的功率随其回路的阻抗增加而增大，一般副边负载都是内阻很小的仪表，其工作状态相当于短路。　一、电流互感器的向量分析如图8-9所示，电流互感器正常工作时，原边绕组的磁势大部分用以补偿副边绕组的磁势，只一小部分作为空载磁势，在铁芯中的磁通较小，所以在副边绕组中感生的电势不大。如果不变，增大副边回路的阻抗，则和副边回路的磁势将减小，而磁势和磁通必然增大，如果副边回路开路（＝∞，

2、＝0），副边回路的磁势便等于零，总的磁势将等于原边回路的磁势，因而在铁芯中建立的磁通将大大超过正常工作时的磁通，使铁芯损失增大，引起过度发热。同时在副边绕组中感生较高的电势，可能达到危险的程度。所以电流互感器副边绕组不能开路运行。图8-9电流互感器的向量二、电流比差的测量理想的电流互感器其电流比应与匝数成反比，即(8-1)式中　　——原边电流（安）；　　　　——副边电流（安）；　　　　——原边绕组匝数；　　　　——副边绕组匝数。如图的向量图所示，如果旋转后与重合，就能满足式8-1。事实上，由于激磁电流和铁损

3、的存在，会出现电流比差和角差。比差就是按电流比折算到原边的副边电流与实际的副边电流之间的差值，如实际的电流比为＝(8-2)那么，由测得副边电流就可以决定原边电流，即＝(8-3)但实际的电流比，一般不知道，因为它和电流互感器的工作方式有关，为了决定可以下式表示：＝(8-4)式中　　——近似原边电流（安）；　　　　——额定电流比（厂家铭牌规定值），＝。如采用标准电流互感器来测量电流，其误差为(8-5)式中　　——电流误差；　　　　——电流比差。从式8-5可见，电流误差也就是电流比差。电流比一般的测量接线如图8-

4、10所示，为电流发生器，被试电流互感器和标准电流互感器的原边串联在副边回路内，图中的电流表的准确度等级，都必须较所接的电流互感器的准确级高，如被试电流互感器为0.5级，电流表应为0.2级以上，标准电流互感器也要比被试电流互感器的准确级高，才有校验意义。图8-10电流比测量接线例如：当图8-10中的额定变比＝，准确度为0.5级；的变比＝，准确度为0.2级；＝５安，＝4.9安时，按式(8-2～8-4)可算出被试的电流比，和电流比差为＝＝40.82；＝40＝＝当然这种测量方法包括标准和电流表的误差在内，这对电力系

5、统内装设的电流互感器的校验已足够准确。因为一般测量用的电流互感器均为0.5级或1级。三、电流互感器角差测量电流互感器除了电流的误差外，还有角误差。它是原边电流和旋转180o后的副边电流的向量之间的差角δ如图8-11所示，从向量图中可以看出：，所在的直角三角形中，斜边等于。所以δ（rad）(8-6)因为和相比很小，故可忽略不计，由此得(8-7)因为90o所以(8-8)角差δ的测试，需用专门的仪器。这里介绍一种用差流法测量角差δ的接线。如图8-11(a)所示，被校电流互感器和标准电流互感器的原边串联，副便接入仪

6、器形成三个基本电流回路：①标准电流互感器的副边电流，经AB'DE形成一个回路；②被校电流互感器的副边电流经EDCB形成第二个回路；③互感线圈M的副边电流经电阻ab形成第三个回路。图中电阻rcd流过的电流是和的差值。(a)(b)图8-11用差流法测量电流互感器误差原理图(a)原理接线图；(b)向量图图8-11(b)向量图，可用来分析上述几个回路中电流的相互关系。由图8-11（b）可见，和互差90o。假设标准互感器的误差等于零，δ就是和之间的角差。(8-9)因为δ角较小（不超过1o）所以介质损失角正切值为(8-

7、10)图8-11（a）中调节仪器中电阻上的可动点,a'及B'使检流计指示为零，此时在电阻rcd上的压降等于rA和rB上的总压降，如图中8-11(b)的所示；rA上的压降和同相，在电阻rb上的压降和差90o，故abc和a'b'c'相似，所以又得知(8-11)　　将式(8-11)代入式(8-10)得(8-12)设，上式可以写成(8-13)从式8-13可以看出，调节rb和rcd电阻值使检流计等于零时的读数，就可得到被校互感器的角差δ。由图8-11(b)的两个相似三角形同时可以得到：(8-14)因为　　　(8-15

8、)将式8-14代入式8-15得：(8-16)所以调节rA和rcd电阻值，使检流计等于零时的读数即可得到被校电流互感器的电流比差。实际上，标准电流互感器也有误差，所以实际误差还应加上标准电流互感器本身的误差，即(8-17)(8-18)式中　　——标准电流互感器的比差；　　　　——标准电流互感器的角差。四、影响电流互感器误差的原因影响电流互感器误差的原因主要由以下三点：（1）由于铁芯的磁导不好，铁芯的损失增大，激磁电