电流互感器变比现场试验的主要测量方法介绍与比较

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）。

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。

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。

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。

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。

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影响，铁心因有大小不一的气隙，会造成铁心磁阻不一致，或大或小，通电磁原理感应的二次电流也会随之或大或小。此时检测的变比会出现较大偏差。

PCT200是通过电压法的测量方法，影响范围较多，其误差原因包括CT内阻，漏抗和激磁阻抗等原因，且仪器输出不可调整，因此对于部分测试数据需要使用常规电流法进行对比。

6 结束语

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。在以前电流互感器变比检验一般采用电流法，测量的精度高，不过对于大变比电流互感器来说额定电流很难达到，现场试验中误差就无法避免。而使用PCT200在试验中适用于任何变比电流互感器，操作简单，自动计算数值结果，更适合于施工现场使用。但是在本次的测试过程中也发现PCT200在同一TPY型CT上表现相差比较大，因其根据输入定值在仪器内部计算和测量，因此无法进行调整测试；而使用常规电流法测量，可以通过电流和一次匝数的调整可以使CT的误差减小，同一型号测试中也相差不大，其结果也更加直观。

作者简介：朱健伟（1986-），男，中国水电八局机电制造安装分局电气工程师，主要从事水电站电气设备安装及调试技术工作。