互感器伏安特性测试仪伏安特性功能的校准

赵斯衎 林艳红

摘要：互感器伏安特性测试仪虽然各个生产厂家的名称不同、型号不同、参数不同，但是伏安特性是其基本的性能指标。为此，结合电磁计量专业知识，对该部分功能进行了校准分析，从而达到量值溯源的目的。

关键词：互感器;伏安特性;量值溯源

0 引言

互感器伏安特性测试仪主要是对互感器的伏安特性进行试验的专用仪器，是继电保护测试和高压绝缘测试的专业检测仪器。互感器伏安特性测试仪主要由调压系统、变压器、电压和电流测量系统等部分组成，可以对电流互感器或电压互感器进行基本误差、极性判别、变比检查、二次回路负载等参数的检测，是现场进行互感器交接试验、预防性试验的常规设备，在电力工程领域已得到广泛运用。

互感器伏安特性测试仪的生产厂家不同、型号不同、名称也各不相同，如互感器综合测试仪、互感器伏安特性测试仪、互感器误差特性测试仪等。而伏安特性作为此类仪器的基本性能指标，其数据结果的准确与否直接影响到互感器伏安特性测试仪的优劣程度，也间接决定了互感器交接试验、预防性试验的准确性与可靠性。综上所述，有必要制定一套规范的校准方法，以解决此类仪器基本性能的量值溯源问题。

1 互感器伏安特性功能的校准

测量伏安特性，主要是为了检查互感器的铁芯质量，通过鉴别铁芯磁化的饱和程度来判断互感器的绕组有无匝间短路等缺陷。通过对比各个厂家、不同型号的互感器伏安特性测试仪可以发现，该部分功能主要分为电压部分与电流部分，可以结合电磁专业计量中校准仪器的特点进行分析。

2 伏安特性电压示值的校准

2.1    外施电压法

外施电压法适用于不带标准电压源的互感器伏安特性测试仪，如图1所示。

当被校测试仪输入的伏安特性交流电压量程在1 000 V以下时，采用交流电压源作为测量标准进行校准。交流电压源所输入的标准电压值与被校测试仪电压显示值之差即为伏安特性交流电压的示值误差。

当被校测试仪输入的伏安特性交流电压量程在1 000 V以上时，采用电压互感器作为测量标准，利用升压器进行升压，由数字多用表实时监测电压来完成校准。将测量标准交流电压输出端与被校测试仪的伏安特性交流电压输入端相连接，测量标准输出电压值在被校测试仪上显示，数字多用表读取数值乘以标准电压互感器相应变比所得值与被校测试仪电压显示值之差即为伏安特性交流电压的示值误差。

2.2    内施电压法

内施电压法适用于自带标准电压源的互感器伏安特性测试仪，如图2所示。

当被校测试仪输出的伏安特性交流电压量程在1 000 V以下时，采用数字多用表作为测量标准进行校准，数字多用表所显示的电压值与被校测试仪电压显示值之差即为伏安特性交流电压的示值误差。

当被校测试仪输出的伏安特性交流电压量程在1 000 V以上时，采用电压互感器作为测量标准，利用数字多用表测量电压互感器二次侧电压，乘以相应倍数进行校准。将测量标准交流电压输入端与被校测试仪的伏安特性交流电压输出端相连接，测量标准输入电压值在被校测试仪上显示，数字多用表读取数值乘以标准电压互感器相应变比所得值与被校测试仪电压显示值之差即为伏安特性交流电压的示值误差。

用数字多用表对内部自带电压源的测试仪，按其说明书所示电压范围进行校准。用标准电压源对内部自带电压表的测试仪，按其说明书所示电压范围进行校准。

电压示值误差按式（1）或式（2）计算：

式中，ΔV为电压示值误差;V为被校测试仪电压值;V0为标准器读数值。

式中，γv为电压示值的相对误差;V为被校测试仪电压值;V0为标准器读数值。

3 伏安特性电流示值的校准

3.1    外施电流法

外施电流法适用于不带标准电流源的互感器伏安特性测试仪，如图3所示。

当被校测试仪输入的伏安特性交流电流量程在100 A以下时，采用交流电流源作为测量标准进行校准，交流电流源所输入的标准电流值与被校测试仪电流显示值之差即为伏安特性交流电流的示值误差。

当被校测试仪输入的伏安特性交流电流量程在100 A以上时，采用标准电流互感器作为测量标准，利用升流器升流，结合数字多用表对电流进行实时监控，进而完成校准工作。将测量标准交流电流输出端与被校测试仪的伏安特性交流电流输入端相连接，测量标准输入值在被校测试仪上显示，数字多用表读取数值乘以标准电流互感器相应变比所得值与被校测试仪电流显示值之差即为伏安特性交流电流的示值误差。

3.2    内施电流法

内施电流法适用于自带标准电流源的互感器伏安特性测试仪，如图4所示。

当被校测试仪输出的伏安特性交流电流量程在10 A以下时，采用数字多用表作为测量标准进行校准，数字多用表所显示的电流值与被校测试仪电流显示值之差即为伏安特性交流电流的示值误差。

当被校测试仪输出的伏安特性交流电流量程在10 A以上时，采用标准电流互感器作为测量标准，利用升流器升流，结合数字多用表进行实时监测，进而完成校准工作。将测量标准交流电流输入端与被校测试仪的伏安特性交流电流输出端相连接，测量标准输入值在被校测试仪上显示，数字多用表读取数值乘以标准电流互感器相应变比所得值与被校测试仪电流显示值之差即为伏安特性交流电流的示值误差。

用数字多用表对内部自带电流源的测试仪，按其说明书所示电流范围进行校准。用标准电流源对内部自带电流表的测试仪，按其说明书所示电流范围进行校准。

4 结语

不同型号、不同名称的互感器伏安特性测试仪作为继电保护测试和高压绝缘测试的专业检测仪器，已在电力工程领域得到广泛应用。虽然此类仪器各个厂家的名称不同、参数不一，但是伏安特性是其基本性能指標，为此，本文从电磁计量角度出发，对该部分性能进行了校准分析，从而达到量值溯源的目的，为今后该类仪器的更新发展提供了技术支持。

[参考文献]

[1] 华天电力.CT伏安特性综合测试仪[Z].

[2] 鼎力电力.DGFA-103互感器伏安特性综合测试仪[Z].

[3] 互感器综合测试仪校准规范：JJF 1053—2010[S].

收稿日期：2020-06-08

作者简介：赵斯衎（1985—），男，福建福州人，在职研究生，工程师，国家二级注册计量师，主要从事电磁计量测试技术的研究工作。