大变比电流互感器误差测试工装设计

张伊铭 李红增

【摘要】由于超高压输变电工程发展迅速，高电压等级、大变比电流互感器增多，在实际测试过程中，发现一次电流越大，返回导体对电流互感器误差测试的影响也就越大，甚至会出现与设计值相差很大或超出国标要求，因此设计专用工装，采用等安匝法进行测试，减少返回导体对误差测的影响。

【关键词】大变比电流互感器 测试工装

【中图分类号】TM452 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）03-0055-01

一、测试工装的设计意义

电流互感器误差测试是电流互感器试验项目之一，其目的是为了检测电流互感器的准确度是否满足要求；在试验过程中，我们发现当电流互感器一次电流大于2000A时，在电流互感器的额定负荷下，其一次电流百分数为100%、120%的测量点误差会超出规定值（此现象简称为超差），但按电流互感器设计理论计算，此处的误差是完全满足要求的，于是，我们进行了多次摸索试验，记录大量的试验数据并进行分析，最终发现同等检测条件下电流互感器误差测试数据和通过一次电流的试验导线（线径、长度、与试品的相对位置等）关联密切，在互感器测试领域，通常将安装或试验电流互感器时的外部导线称为返回导体，一次导线未穿过试品（环形电流互感器线圈）的部分也视为返回导体，理想状态下，足够长的一次导线穿过环形电流互感器线圈，且一次导线正好位于环形电流互感器线圈的中心时，才不会对电流互感器的误差测试产生影响，实际应用过程中，不可能无限地加长一次导线，因此，我们需制作特定的工装来消除返回导体对试验数据的影响。

二、测试工装的工作原理

电流互感器的一次绕组可分为单匝和多匝，根据电流互感器磁动势平衡方程I1N1=I2N2（其中I1N1称为一次安匝，I2N2称为二次安匝；I1、I2为一、二次电流，N1、N2为一、二次匝数），在测试电流互感器时，二次安匝已确定，不可改动，因此我们可以增加一次匝数N1，但仍满足磁动势平衡方程I1N1=I2N2，也就是采取等安匝测试法，来消除返回导体的影响；并且通过测试工装，模拟电流互感器线圈的实际工况，使测试数据更加精准。

三、测试工装的结构

测试工装主要由支架、屏蔽筒、一次导线三个部分组成（如下图），支架部分采用钢架结构，支撑屏蔽筒、试品等，承重2T，并加装万向轮，方便移动运输。屏蔽筒采用10mm铝合金制成圆柱形结构，屏蔽筒上端盖为单独部分，上端盖加装吊鼻，可进行吊装；上端盖与屏蔽筒本体间装有绝缘护套，避免上端盖与屏蔽筒本体间形成电气通道，导致测试数据失真；屏蔽筒上、下端盖预留穿线孔，保证一次导线从屏蔽筒中心穿过。一次导线用铜排制成，采用串联方式均等分穿过屏蔽筒中心，本工装设计为四匝，铜排之间螺栓连接，留有一次电流进出两个接线端，可实现单匝、两匝、三匝、四匝等试验方式，根据变比的不同，可任意选择试验匝数，比如测试4000/1的电流互感器误差，选用一次为两匝时，在标准互感器上选择2000/1的测试档，即可实现4000/1的误差测试，选择一次匝数为四匝时，在标准互感器上选择1000/1的测试档，完成4000/1的误差测试。

四、测试工装的验证

选用一组1100kV电流互感器线圈（包括TPY级线圈、保护级线圈、测量级线圈）进行试验，为了保证测量的精准性，选用精度等级最高的测量级（0.2S）线圈测试数据进行对比验证，测试线圈的参数为：1500-3000-6000/1 0.2S级 10VA，因为一次电流越大，返回导体对测试数据的影响越大，故选6000/1的误差数据作参考。测试时，除了对该组电流互感器线圈增加了测试工装，其余测试条件含测试场地、测试仪器、试品等未做任何变动。测试数据如表1。

五、结语

通過测试数据可以发现，增加上工装后的测试数据符合国标要求，也与设计值符合设计要求；采用两匝和四匝时的测试数据差别细小，说明等安匝法测试原理有效；另外，采用该工装后，不需将调压器、升流器等测试设备增容，既节省了试验场地面积，又提高了试验效率。