电流互感器变比试验
电流互感器变比检验的简便方法（三篇）
电流互感器变比检验的简便方法电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器，在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。
电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是绝不可少的试验项目，电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。
电流互感器现场变比检验一般采用电流法，用电流法测量电流互感器变比，实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条件，是一种很理想的试验方法，测量的精度高，但随着电力系统的不断发展，单台发电机的容量越来越大，其出口电流已经达到数万安培。
例如800MW的发电机组，额定电压为20kV，额定电流为：800/(2031/2)=23.094kA，相应使用的电流互感器一次电流很大，若用电流法测量一次电流为几万安培的电流互感器变比，在现场很难做到：其一，额定大电流很难达到（需大容量调压器）；其二，需要的标准电流互感器或升流器的体积大，造价高，若降低被测电流互感器一次电流进行试验，那么其变比误差会很大，试验就毫无意义。
所以电流法测量电流互感器变比的方法，在施工现场越来越受到限制。
笔者在电流法的基础上介绍另一种电流互感器变比的试验方法电压法。
该方法适用于施工现场对电流互感器变比检验。
电压法具有适用范围广，使用设备少，设备简单的优点，是一种简单方便试验方法。
1电压法测量电流互感器变比的原理电压法测量电流互感器变比的方法适合现场试验，其优点是设备少，线路简单，易操作。
试验接线图如图1所示。
电压表V监测被测电流互感器二次电压，毫伏表mV监测被测电流互感器一次侧电压，此方法类似于测量铁芯感应电势的方法。
理想电流互感器的变比：K=N2/N1=E2/E1，而实际测量变比：K实=U2/U1=E2/U1，由上式可见，理想电流互感器变比与实际变比之间的误差，近似地认为U2=E2的结果。
实际上，如图2所示，由于角差很小，可以认为U2与线段OC在长度上是相等的。
电流电压互感器变比试验
电流电压互感器变比试验
《规程》规章要查看互感器各分接头的变比，并需求与铭牌对比没有显着不同。
1. 电流互感器变比的查看
查看电流互感器的变比，选用与标示电流互感器对对比的方法。
其试验接线如图1所示。
图1 电流互感器变比查看试验接线图
TI—单相调压器；T2—升流器；
TAN—规范电流互感器；TAX—被试电流互感器
试验时，将被试电流互感器与规范电流互感器一次测串联，二次侧各接一只0.5级电流表，用调压器和升流器供应一次侧一相宜电流，当电流升至互感器的额外电流值时(或在30%～70%额外电流范围内多选几点)，一同记载两只电流表的读数，则被试电流互感器的实践变比为
K＝KNIN／I
变比差错为
△K＝[(K－KxN)／KxN]×100%
以上式中KN、IN——规范电流互感器的变比和二次电流值；
K、I——被试电流互感器的变比和二次电流值；
KxN——被试电流互感器的额外变比。
试验时应留意，应将非被试电流互感器二次绕组短路，谨防开路；
应尽量选择使规范电流互感器与被试电流互感器变比一样，若是变比正确的话，其二次绕组电流表读数也应一样。
2. 电压互感器的变比查看
关于变比在变比电桥测试范围内的电压互感器，可直接选用变比测验仪测试其变比。
关于变对比大的电压互感器，查看其变比可选用双电压表法或选用图2所示用与规范电压互感器对对比的方法。
用图2所示方法对电压互感器进行变比测试时，应留意通常经过调压器和试验变压器向高压侧施加电压，在二次侧测试。
图2 电压互感器变比查看试验接线图
T1—单相调压；T2—试验变压器；
TVN—规范电压互感器；T—被试电压互感器。
电流互感器检测项目及试验
电流互感器检测项目及试验————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、电压、电流互感器的概述典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。
电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏～几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/ 两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培～几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。
1.电压互感器的原理电压互感器的原理与变压器相似，如图1.1所示。
一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。
根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为：图1.1 电压互感器原理2.电流互感器的原理在原理上也与变压器相似，如图1.2所示。
与电压互感器的主要差别是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通Ф也很小，这时一、二次绕组的磁势F （F=IW）大小相等，方向相反。
即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。
图1.2 电流互感器的原理3.互感器绕组的端子和极性电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。
常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x或P1、P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1 、L2分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组则用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。
当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。
电流互感器试验报告
(试验日期：2018年06月21日)一、铭牌数据安装地点：10kV AH2/光伏进线一柜二、变比、极性测试天气：晴温度：31℃湿度：45 %三、励磁特性试验四、绝缘电阻使用仪器：5585、JTJS-Ⅱ、ZC11D-5 AD29IZ经以上各项试验,确认合格。
试验人员：(试验日期：2018年06月21日)一、铭牌数据安装地点：10kV AH3/光伏进线二柜二、变比、极性测试天气：晴温度：31℃湿度：45 %三、励磁特性试验四、绝缘电阻使用仪器：5585、JTJS-Ⅱ、ZC11D-5 AD29IZ经以上各项试验,确认合格。
试验人员：(试验日期：2018年06月21日)一、铭牌数据安装地点：10kV AH4/无功补偿出线柜二、变比、极性测试天气：晴温度：31℃湿度：45 %三、励磁特性试验四、绝缘电阻使用仪器：5585、JTJS-Ⅱ、ZC11D-5 AD29IZ经以上各项试验,确认合格。
试验人员：(试验日期：2018年06月21日)一、铭牌数据安装地点：10kV AH6/计量柜二、变比、极性测试天气：晴温度：31℃湿度：45 %三、励磁特性试验四、绝缘电阻使用仪器：5585、JTJS-Ⅱ、ZC11D-5 AD29IZ经以上各项试验,确认合格。
试验人员：(试验日期：2018年06月21日)一、铭牌数据安装地点：10kV AH7/出线柜二、变比、极性测试天气：晴温度：31℃湿度：45 %三、励磁特性试验四、绝缘电阻使用仪器：5585、JTJS-Ⅱ、ZC11D-5 AD29IZ经以上各项试验,确认合格。
试验人员：。
电流互感器变比检查试验方法
电流互感器变比检查试验方法电流互感器是变压器的一种，主要用于从高压系统中测量电流并将其转换为较小电流，以保护仪表和测量系统。
为确保电流互感器正常工作，需要进行变比检查试验。
以下是电流互感器变比检查试验方法：一、检查工具和设备1.电流互感器2.标准电流互感器或大功率稳压电源3.万用表或示波器4.调整电源5.功率计6.交流电桥7.电压表或数字电压表8.绝缘测试仪二、试验前准备1.检查电流互感器2.设置试验参数3.连接电路4.检查接线5.校准电流互感器三、试验方法1.变比试验连接待测电流互感器和标准电流互感器或大功率稳压电源的交流侧，并设置适当的电压和电流。
利用万用表或示波器测量两个互感器的输出。
通常，变比试验的结果以变比误差表示。
变比误差可以通过下列方程计算：变比误差=(实际输出/标称值)×100%。
2.精度试验连接待测电流互感器和调整电源并设置合适的电压和电流，使用功率计测量输出功率。
然后使用电桥或电压表测量电流和电压，以计算输出功率。
精度试验通常以精度误差表示。
精度误差可以通过下列方程计算：精度误差=(实际输出功率/标称值)×100%。
3.绝缘试验对变压器的低压绕组进行绝缘试验，以确定其绝缘抵抗度是否满足标准。
检查电流互感器的绝缘状态可使用绝缘测试仪。
四、试验后操作1.将测量结果记录在试验记录表上。
2.制定维护计划，以确保电流互感器按标准工作。
3.如果发现问题，需尽快修理或更换电流互感器。
总之，电流互感器的变比检查试验方法需要仔细的操作，检查也应遵循标准规范，并记录和维护记录，以确保试验的可靠性和准确性。
电流互感器饱和问题知识讲解
电流互感器饱和引起的保护误动分析及试验方法近年来，广东省内多个发电厂出现过高压厂用变压器或起动-备用变压器在区外故障时或厂用大容量电动机起动时差动保护误动作的情况。
究其原因，除个别是因为整定值的问题外，大多数是因电流互感器特性不理想甚至饱和而导致的。
众所周知，设计规程中对电流互感器的选型有严格的规定，要求保护用的电流互感器在通过15倍甚至是20倍额定电流的情况下，误差不超过5%或10%，即不出现饱和。
而上面提及的出现差动保护误动的情况，无一例外地都选用了保护级的电流互感器。
经过对几个电厂的大容量电动机起动电流的核算，最大容量的电动机起动时电流大概是变压器额定电流的3～5倍，远达不到电流互感器额定电流的15倍。
那为什么差动保护还会因为电流互感器饱和而误动呢？下面就电流互感器的工作原理、工作特性对保护的影响及其检验方法进行探讨。
1电流互感器工作原理简述电流互感器的工作原理与变压器基本相同，因此可以使用变压器的等值电路分析电流互感器。
电流互感器的等值电路如图1所示[1]。
图1中，Z1为电流互感器原方漏抗，Z2为电流互感器副方漏抗，ZL为电流互感器二次回路的负载阻抗，其次侧的参量。
正常运行时，漏抗Z1和Z2很小，负载阻抗ZL也很小，而励磁阻抗Zm因为电流互感器铁心磁通不饱和而很大。
因此，可忽略励磁电流Im。
根据磁势平衡原理，原、副方电流成固定的比例关系为其中N1和N2分别为原、副方绕组匝数。
当铁心磁通密度增大至饱和时，励磁阻抗Zm会随着饱和的程度而大幅下降。
此时Im 已不可忽略，即I1与I2不再是线性的比例关系。
电流互感器饱和的原因有两种[2]：一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大；二是二次负载（即ZL）过大，在同样的一次电流下，要求二次侧的感应电动势增大，也即要求铁心中的磁通密度增大，铁心因此而饱和。
原、副方绕组感应电动势有效值与磁通的关系为2确定电流互感器饱和点的方法要研究电流互感器的工作特性，确认其在保护外部故障通过大电流时是否会饱和而影响保护动作的正确性，可通过一些试验方法进行检测。
电流互感器检查变比方法
电流互感器 变比检查 电流法 电压法文摘根据电流互感器的等值电路图，讨论了 2种电流互感器变比检查试验方法(电流法和电压法)的原理和特点，推荐一种简便可靠的电流互感器变比检查现场试验方法——电压法。
不管是老标准还是新规程，都把电流互感器交接时和更换绕组后的现场变比检查试验列为重要试验项目。
虽然电流互感器变比的准确度应由制造部门保证，但由于种种原因，现场试验时偶而也能检查出错误 (大多是抽头引错)。
因此现场变比检查试验成为多年不变的项目。
电流互感器工作原理大致与变压器相同，不同的是变压器铁心内的交变主磁通是由一次线圈两端交流电压所产生，而电流互感器铁心内的交变主磁通是由一次线圈内电流所产生，一次主磁通在二次线圈中感应出二次电势而产生二次电流。
从电流互感器工作原理可知：决定电流互感器变比的是一次线圈匝数与二次线圈匝数之比，影响电流互感器变比误差的主要原因有：(1)电流的大小，比差和角差随二次电流减小而增大；(2) 二次负荷的大小，比差和角差随二次负荷减小而减小；(3)二次负荷功率因数，随着二次负荷功率因数的增大，比差减小而角差增大；(4) 电源频率的影响；(5)其它因素。
电流互感器内部参数也可能引起变比误差，如二次线圈内阻抗、铁心截面、铁心材料、二次线圈匝数等，但这是由设计和制造决定的。
电流互感器变化的误差试验应由制造厂在出厂试验时完成或在试验室进行。
而电流互感器变比现场试验属于检查性质，即不考虑上述影响电流互感器变比误差的原因而重点检查匝数比。
根据电工原理，匝数比等于电压比或电流比之倒数。
因此测量电压比和测量电流比都可以计算出匝数比。
1 试验方法分析现根据试验接线图和等值电路图分别讨论电压法和电流法检查电流互感器变化试验的原理和特点。
1.1 电流法1.1.1 试验原理电流法检查电流互感器变比试验接线图如图1所示。
图 1 电流法的试验接线电流源包括 1 台调压器、1 台升流器；L 1 、L 2 电流互感器一次线圈2个端子；K 1 、K 2 电流互感器二次线圈2个端子；A 1 电流表(测量电流互感器一次电流)；A 2 电流表(测量电流互感器二次电流) 电流法检查电流互感器变比等值电路图如图 2所示。
电流互感器的变比检测
从 式 中可 知引 起误 差 的是 Ｉ ×（ ＋ｊ 。） 。 ｘ ，变 比
较 小 、额定 电流 ５ 的 电流互感 器 二次 线 圈 电阻和 漏 Ａ 抗一 般 小于 １ ；变 比较大 、额 定 电流 为 １ 的 电流 互 １ ２ Ａ 感 器 二次 线 圈 电 阻 和漏 抗 一 般 为 １ Ｑ～ １ １。以 １台 ５ ２
１ １ ２ 电流法 试验 的 特点 ．．
芯截 面 、铁 芯材 料 、二 次 线圈 匝数等 ，但 这是 由设计 和制造 决定 的 。 电流互感 器 的误差 试验 应 由制造 厂在 出厂试 验 时
完成 或在试验 室 进行 。而 电流互 感器 变 比现场试 验 属 于检查 性质 ，即不考虑 上 述影 响 电流 互感 器变 比误 差 的原 因而重 点检 查 匝数 比 。根据 电工 原理 ，匝数 比等 于 电压 比或 电流 比之倒 数 。 因此 测量 电压 比和测 量 电 流 比都 可 以计 算 出匝数 比 。
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ ２ Ｍ ５ 文献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
互 感器 二次 线 圈 的 ２个端 子 ； 为测量 电流互 感 器一 Ａ
不 管是老 标准 还是 新规 程 ，都 把 电流互 感器 交接
时和 更换绕组 后 的现 场 变 比检 验 列 为重 要 试验 项 目。
次 电流 的 电流表 ； 为测 量 电流互感 器 二次 电流 的 电 Ａ。 流表。
虽然 电流互感 器变 比的准确 度应 由制造 部 门保证 ，但 对于 使用单位 而 言 ，现 场 变 比检 查试 验也 是多 年不 变
的项 目。
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电流互感器变比试验
电压法
1．电压法试验原理
电压法检查电流互感器变比试验接线图如图3所示。
电压法的试验接线图
电压源(1 台调压器)；L 1 、L 2电流互感器一次线，圈2个端子；K 1 、K 2电流互感器二次线圈2个端子；V电压表，测量电流互感器二次电压；mV毫伏表，测量电流互感器一次电压。
电压法检查电流互感器变比等值电路图如图 4所示。
电压法的等值电路
电压源；V电压表；mV毫伏表；I 0电流互感器激磁电流；U 1电流互感器一次电压； U 2 折算到一次侧的电流互感器二次电压； r 1 、x 1电流互感器一次线圈电阻、漏抗； r 2 ′、x 2 ′——折算到一次侧的电流互感器二次线圈电阻、漏抗； Z m 电流互感器激磁阻抗。
当电压法测电流互感器变比时，一次线圈开路，铁心磁密很高，极易饱和。
电压 U 2 ′稍高，励磁电流I 0 增大很多。
从等值电路图可得下式：
U 2 ′＋I 0 ×(r 2 ′＋jx 2 ′)＝U 1
从式中可知引起误差的是 I 0 ×(r 2 ′＋jx 2 ′)，变比较小、额定电流5A 的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般小于1Ω，变比较大、额定电流为1A的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般1～15Ω。
以1台 220 kV、2500A／1 A电流互感器现场试验数据为例：二次线圈施加电压250 kV，一次线圈测得电压100 mV，此时二次线圈激磁电流约2mA，二次线圈电阻和漏抗约15Ω，I 0 ×(r 2 ′＋jx 2 ′)＝30 mV。
30mV与250 V相比不可能引起误差。
从上述分析可知：电压法测量电流互感器变比时只要限制激磁电流I 0 为mA 级，即可保证一定的测量精度。
2．电压法试验的特点
电压法的最大的优点是试验设备重量较轻，适合现场试验，只需要1个小调压器、1块电压表、1块毫伏表。
仅仅是要注意限制二次线圈的励磁电流小于10mA，即可保证一定的准确度。