互感器校驗(yàn)儀簡(jiǎn)介

1． 1電流互感器：

電流互感器和變壓器很相像，變壓器接在線路上，主要用來(lái)改變線路的電壓，而電流互感器接在線路上，主要用來(lái)改變線路的電流，所以電流互感器從前也叫做變流器。后來(lái)，一般把直流電變成交流電的儀器設(shè)備叫做變流器，把改變線路上電流大小的電器，根據(jù)它通過(guò)互感的工作原理，叫做電流互感器。

線路上為什么需要變電流呢？這是因?yàn)楦鶕?jù)發(fā)電和用電的不同情況，線路上的電流大小不一，而且相差懸殊，有的只有幾安，有的卻大至幾萬(wàn)安。要直接測(cè)量這些大大小小的電流，就需要根據(jù)線路電流的大小，制作相應(yīng)為幾安直到幾萬(wàn)安不同的許多電流表和其他電氣儀表。這樣就會(huì)給儀表制造帶來(lái)極大的困難。此外，有的線路是高壓的，例如22萬(wàn)伏或1萬(wàn)伏等高壓輸電供電線路，要直接用電氣儀表測(cè)量高壓線路上的電流，那是極其危險(xiǎn)的，也是絕對(duì)不允許的。

如果在線路上接入電流互感器變電流，那么就可以把線路上大大小小的電流，按不同的比例，統(tǒng)一變成大小相近的電流。只要用一種電流規(guī)格的電氣儀表，例如通用的電流為5A的電氣儀表，就可以通過(guò)電流互感器，測(cè)量線路上小至幾安和大至幾萬(wàn)安的電流。同時(shí)電流互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相像，它也有兩個(gè)繞組，一個(gè)叫原邊繞組或一次繞組；一個(gè)叫副邊繞組或二次繞組。兩個(gè)繞組之間有絕緣，使兩個(gè)繞組之間有電的隔離。電流互感器在運(yùn)行時(shí)一次繞組W1接在線路上，二次繞組W2接電氣儀表，因此在測(cè)量高壓線路上的電流時(shí)，盡管原邊電壓很高，但是副邊電壓卻很低，操作人員和儀表都很安全。

電流互感器除了可以將線路上大小不一的電流變成一定大小的電流，以便于測(cè)量之外，還可以起到與線路絕緣的作用，以保證操作人員和儀表的安全。

1.1.1測(cè)量用電流互感器

測(cè)量用電流互感器的用途，主要有下列兩方面：

⑴用來(lái)測(cè)量高壓線路上的電流和功率，起絕緣隔離的作用，以保證操作人員和儀表的安全。 

⑵來(lái)測(cè)量高壓或低壓線路上的大電流和大功率，使用統(tǒng)一的5A的二次線路和測(cè)量?jī)x表。

因此，對(duì)于測(cè)量用電流互感器主要有三個(gè)要求：絕緣必須可靠；必須有一定的測(cè)量準(zhǔn)確度；儀表保安系數(shù)Fs較小。

電流互感器在測(cè)量時(shí)，實(shí)測(cè)的二次電流都是按額定電流比折算為一次電流。這樣的折算實(shí)際上是有誤差的。也就是說(shuō)，電流互感器實(shí)際電流比并不等于額定電流比，二者之間具有一定的誤差。因此，測(cè)量用電流互感器根據(jù)變電流時(shí)所產(chǎn)生的誤差，規(guī)定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。國(guó)產(chǎn)電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)計(jì)有：0.01級(jí)、0.02級(jí)、0.05級(jí)、0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1級(jí)、3級(jí)和5級(jí)等。各級(jí)電流互感器的允許誤差都有詳細(xì)的規(guī)定。但是在額定電流附近，各級(jí)電流互感器的誤差，也可以大致簡(jiǎn)單的認(rèn)為，相應(yīng)于0.01級(jí)……5級(jí)，其允許誤差為0.01%……5%。

1.1.2保護(hù)用電流互感器

⑴在電力系統(tǒng)中，為了保證正常供電及保護(hù)貴重設(shè)備的安全，都有一套由各種繼電器控制設(shè)備組成的繼電保護(hù)線路。當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，這些保護(hù)儀就會(huì)動(dòng)作，切斷故障的線路，如果是偶然的故障，還能夠自動(dòng)合閘，保證正常供電。

⑵保護(hù)用電流互感器，就是將線路上的電流變?yōu)橐欢ù笮〉碾娏?，給繼電器等保護(hù)儀供電。當(dāng)線路上發(fā)生短路或其它故障，使線路上電流劇增時(shí)，通過(guò)電流互感器供給繼電器等保護(hù)儀的電流也隨著劇增，使繼電保護(hù)儀動(dòng)作，切斷故障線路。保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)用5P和10P表示，也相當(dāng)于其允許誤差為5%或10%。。

1.  2電壓互感器：電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)的一種電器。

精密電壓互感器是電測(cè)試驗(yàn)室中用來(lái)擴(kuò)大量限，測(cè)量電壓、功率和電能的一種儀器。

電壓互感器和變壓器很相像，都是用來(lái)變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計(jì)算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來(lái)給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)儀供電，用來(lái)測(cè)量線路的電壓、功率和電能，或者用來(lái)在線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過(guò)一千伏安。

線路上為什么需要變換電壓呢？這是因?yàn)楦鶕?jù)發(fā)電、輸電和用電的不同情況，線路上的電壓大小不一，而且相差懸殊，有的是低壓220V和380V，有的是高壓幾萬(wàn)伏甚至幾十萬(wàn)伏。要直接測(cè)量這些低壓和高壓電壓，就需要根據(jù)線路電壓的大小，制作相應(yīng)的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會(huì)給儀表制作帶來(lái)很大困難，而且更主要的是，要直接制作高壓儀表，直接在高壓線路上測(cè)量電壓，那是不可能的，而且也是絕對(duì)不允許的。

電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相似，它也有兩個(gè)繞組，一個(gè)叫一次繞組，一個(gè)叫二次繞組。兩個(gè)繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣，使兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有電的隔離。電壓互感器在運(yùn)行時(shí)，一次繞組N1并聯(lián)接在線路上，二次繞組N2并聯(lián)接儀表或繼電器，原理線路如圖2所示。因此在測(cè)量高壓線路上的電壓時(shí)，盡管一次電壓很高，但二次卻是低壓的，可以確保操作人員和儀表的安全。

1.  3互感器校驗(yàn)儀的分類：

互感器校驗(yàn)儀的主要用途，是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的或者在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的電壓互感器和電流互感器進(jìn)行技術(shù)性能的檢定。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，互感器校驗(yàn)儀必須與相關(guān)設(shè)備構(gòu)成一套完整的互感器校驗(yàn)儀。由于互感器校驗(yàn)儀的性能指標(biāo)與相關(guān)設(shè)備之間存在著密切的技術(shù)關(guān)聯(lián)，因此要想正確地研究與理解互感器校驗(yàn)儀的整體概念，必須對(duì)互感器校驗(yàn)儀作一基本的了解。

我國(guó)互感器校驗(yàn)儀大致可以分為三代：第一代電工類校驗(yàn)儀,使用操作繁瑣，接線復(fù)雜；第二代校驗(yàn)儀采用較為先進(jìn)的電子線路，使用較上一代校驗(yàn)儀方便，但在測(cè)量過(guò)程中需要要人為切換量程檔位，測(cè)試過(guò)程中顯示信息少。第三代校驗(yàn)儀大都采用了單片機(jī)，使儀器的智能化程度得到提高，部分儀器具有計(jì)算機(jī)通訊接口，提高了辦公自動(dòng)化水平。

這里主要介紹一下，第三代互感器校驗(yàn)儀的主要特點(diǎn)：

采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、顯示等功能；

有計(jì)算機(jī)接口，提高辦公自動(dòng)化水平，減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度；

夠有大屏幕顯示，提供友好的操作界面，與豐富的測(cè)量信息；

能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)互感器測(cè)量，能夠自動(dòng)切換電流電壓負(fù)載箱；

具備良好的捉住措施，能夠及時(shí)告之用戶錯(cuò)誤信息；

儀器能夠達(dá)到2級(jí)。目前市場(chǎng)上校驗(yàn)儀大多數(shù)采用阻容移相

90°方法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量，這種方法易受到環(huán)境溫度、電源頻率影響，上述環(huán)境一旦發(fā)生變化，其測(cè)量數(shù)據(jù)將受到很大的影響。

互感器校驗(yàn)儀采用電路原理與DSP技術(shù)，避免了上述問(wèn)題。

互感器校驗(yàn)儀從測(cè)量原理上來(lái)看，又可以分為：直接比較式和測(cè)差式兩類。

早期的互感器校驗(yàn)儀主要是設(shè)計(jì)成直接比較式原理，即將標(biāo)準(zhǔn)互感器與被檢互感器的次級(jí)電壓或電流，分別送入互感器校驗(yàn)儀，通過(guò)電阻分壓器、阻容分壓器與磁勢(shì)比較儀等測(cè)量電路，測(cè)得兩者的差電壓或差電流，經(jīng)過(guò)處理就是被檢定電壓互感器或電流互感器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)互感器的比值差與相位差。這種互感器校驗(yàn)儀的優(yōu)點(diǎn)是，標(biāo)準(zhǔn)互感器與被檢互感器的變比可以不必相等，只要標(biāo)準(zhǔn)互感器的額定初級(jí)電壓或者額定初級(jí)電流大于或等于被檢互感器的額定值，就可以直接進(jìn)行檢定，使用比較方便。

這種互感器校驗(yàn)儀的缺點(diǎn)是不能檢定次級(jí)負(fù)載小于1VA的互感器；其次，這種互感器校驗(yàn)儀的自身誤差直接疊加到標(biāo)準(zhǔn)互感器的誤差之中，因?yàn)榛ジ衅餍ｒ?yàn)儀的元器件誤差限制了被檢互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別。例如，一臺(tái)互感器校驗(yàn)儀由于自身元器件限制，其測(cè)量誤差限值為±0.05%,即使采用更高準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)互感器,也只能用來(lái)檢定0.5級(jí)以下級(jí)別的互感器。因而，這種缺點(diǎn)就限制了直接比較式互感器校驗(yàn)儀的應(yīng)用范圍。

測(cè)差式原理的互感器校驗(yàn)儀是將標(biāo)準(zhǔn)互感器與被檢互感器的次級(jí)電壓或電流送入到互感器校驗(yàn)儀的差接電路，然后由取差環(huán)節(jié)再送入到測(cè)量環(huán)節(jié)并與互感器的次級(jí)工作電壓或電流進(jìn)行比較，給出被檢互感器對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)互感器的比值差與相位差。

由于這種互感器校驗(yàn)儀只是用來(lái)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)互感器與被檢互感器的差值，因而互感器校驗(yàn)儀的誤差只是兩互感器差值的誤差，故其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響自然要小多了。一般來(lái)說(shuō)，不論檢定哪一級(jí)別的互感器，只要標(biāo)準(zhǔn)互感器符合規(guī)定，而互感器校驗(yàn)儀的誤差限值只要不大于±2%就足夠了。這樣一來(lái)，不但使互感器校驗(yàn)儀容易制作，也降低了成本，而且其應(yīng)用范圍也大大的擴(kuò)寬了。型互感器校驗(yàn)儀屬于測(cè)差式的校驗(yàn)儀。互感器校驗(yàn)儀，是一種新穎的自動(dòng)化檢測(cè)儀器，它運(yùn)用先進(jìn)的電子技術(shù)，對(duì)互感器的誤差信號(hào)直接采極分解，并經(jīng)適當(dāng)運(yùn)算后，將互感器的百分點(diǎn)、同相誤差、正交誤差同時(shí)以數(shù)字量顯示出來(lái)。儀器操作簡(jiǎn)便，讀數(shù)直觀，測(cè)量迅速，能降低電能消耗，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；體積小，重量輕，便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試；儀器能在5%定額工作電流（電壓）下進(jìn)行測(cè)試；另外要求本公司也能生產(chǎn)檢測(cè)S級(jí)電流互感器和二次電壓為100/3V的電壓互感器校驗(yàn)儀，此時(shí)儀器能在1%額定工作電流下測(cè)量電流互感器的誤差；在檢測(cè)過(guò)程中儀器能方便地隨時(shí)進(jìn)行自校，以保證儀器的精度；關(guān)鍵元器件使用進(jìn)口組件，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，廣泛用于計(jì)量、供電等部門和互感器生產(chǎn)廠家，是開(kāi)展互感器檢測(cè)的理想儀器。