电流互感器比差及角差的试验方法及要求

吕德意

摘 要：电流互感器的比差及角差的试验方法传统上应用大电流法，试验设备重、精度低。现在普遍应用CT综合测试仪，利用电流互感器的等效电路模型，依赖伏安特性曲线，采用矢量计算方法，得到不同CT电流和负载条件下的比差和角差列表值和高精度的试验数据。

关键词：电流互感器；比差；角差；等值电路

中图分类号：TM452 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.007

文章编号：2095-6835（2015）15-0007-02

电流互感器是电力系统中高精度仪表和保护装置的必备元件，电流互感器的误差（比差和角差）是实时评估其性能的重要技术指标，属于电流互感器必做的试验项目之一。电流互感器误差的试验方法有很多，传统上应用大电流法，也就是比较法，现在普遍应用CT综合测试仪测试，以昂立CT综合测试仪为例，介绍了电流互感器的比差和角差的试验方法，然后结合试验标准，判断试验是否合格。

1 电流互感器的比差及角差

电流互感器的误差可分为比差和角差。

电流互感器在测量电流时，由于实际电流比与额定电流比不相等所造成的误差称为比差，电流比差一般用百分数表示，计算公式为：

式（1）中：Kn为额定电流比；Ip为实际一次电流，A；IS为测量条件下，流过Ip时的实际二次电流，A。

电流互感器的相角差称为角差，即二次电流相量逆时针转180°后与一次电流的相量之间的相角差，二次电流相量超前一次电流相量为正，通常用分或者厘弧（crad）为单位。

2 等值电路、比差和角差的试验方法

电流互感器的等值电路及相位图如图1所示。

注：Iex为总励磁电流，ICT为二次端子电流，IST为总的二次电流，Ip为一次电流，Lp为一次绕组漏抗（可忽略），Lmain为主电抗，Ls为二次绕组漏抗（可忽略），Np，Ns为理想电流互感器一次及二次匝数，N为匝比，RCT为二次绕组的电阻，Reddy为涡流电阻，RH为磁滞电阻，Rp为一次绕组电阻（可忽略），UC（VC）为在主电抗（Lmain）上的二次励磁电压，UCT（VB）为在二次端子上的电压，ZB为负载，Zload为总负荷阻抗（ZB+RCT）。

图1 电流互感器的等值电路及相位图

2.1 电流互感器比差及角差的计算

比差的计算是基于磁化表格的（在二次侧升电压，测试励磁电流及励磁角）。对应给定的励磁电压UC（VC），通过励磁表格可以找到相应的励磁电流Iex与Iex，UC（VC）间的相位。励磁表格可以用来确定对应特定的铁芯。假设额定匝比Nrated和匝比Nturns已知，对于给定的一次电流Ip和负载阻抗ZB，φ后的比差，计算如下（IST总是作为参考指示）。

负载阻抗的实部和虚部计算：

总负荷阻抗的计算：

给定总的二次端子电流ICT，计算二次励磁电压：

在励磁表格上查找对应于这个电压和相位α的励磁电流：

计算二次负载的电流和励磁电流间的相位：

2.2 试验接线

试验接线图如图2所示。

2.3 误差试验结果

LVQB-220W3型号的0.5级电流互感器的误差试验结果如表1所示。

2.4 电流互感器的比差及角差试验

电流互感器的比差及角差试验如表2、表3所示。

表2 测量用电流互感器的电流误差和相位差限值

表3 保护用电流互感器的电流误差和相位差限值

3 结论

试验所用设备要求的精度高、方法简易，试验结果误差小，避免了应用大电流法复杂的接线方法带来的不便。结合CT综合测试仪的测试原理，精确得到电流互感器的比差及角差数据。

参考文献

[1]刘玉福.电流互感器的误差校验[J].中国科技信息，2007（2）：70-72.

[2]沈阳变压器研究所，沈阳沈变互感器制造有限公司，武汉高压研究所.GB 1208—2006 电流互感器[S].北京：中国标准出版社，2006.

〔编辑：王霞〕