互感器伏安特性測試儀伏安特性功能的校準(zhǔn)

趙斯衎 林艷紅

摘要：互感器伏安特性測試儀雖然各個生產(chǎn)廠家的名稱不同、型號不同、參數(shù)不同，但是伏安特性是其基本的性能指標(biāo)。為此，結(jié)合電磁計量專業(yè)知識，對該部分功能進(jìn)行了校準(zhǔn)分析，從而達(dá)到量值溯源的目的。

關(guān)鍵詞：互感器;伏安特性;量值溯源

0 引言

互感器伏安特性測試儀主要是對互感器的伏安特性進(jìn)行試驗的專用儀器，是繼電保護(hù)測試和高壓絕緣測試的專業(yè)檢測儀器。互感器伏安特性測試儀主要由調(diào)壓系統(tǒng)、變壓器、電壓和電流測量系統(tǒng)等部分組成，可以對電流互感器或電壓互感器進(jìn)行基本誤差、極性判別、變比檢查、二次回路負(fù)載等參數(shù)的檢測，是現(xiàn)場進(jìn)行互感器交接試驗、預(yù)防性試驗的常規(guī)設(shè)備，在電力工程領(lǐng)域已得到廣泛運用。

互感器伏安特性測試儀的生產(chǎn)廠家不同、型號不同、名稱也各不相同，如互感器綜合測試儀、互感器伏安特性測試儀、互感器誤差特性測試儀等。而伏安特性作為此類儀器的基本性能指標(biāo)，其數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確與否直接影響到互感器伏安特性測試儀的優(yōu)劣程度，也間接決定了互感器交接試驗、預(yù)防性試驗的準(zhǔn)確性與可靠性。綜上所述，有必要制定一套規(guī)范的校準(zhǔn)方法，以解決此類儀器基本性能的量值溯源問題。

1 互感器伏安特性功能的校準(zhǔn)

測量伏安特性，主要是為了檢查互感器的鐵芯質(zhì)量，通過鑒別鐵芯磁化的飽和程度來判斷互感器的繞組有無匝間短路等缺陷。通過對比各個廠家、不同型號的互感器伏安特性測試儀可以發(fā)現(xiàn)，該部分功能主要分為電壓部分與電流部分，可以結(jié)合電磁專業(yè)計量中校準(zhǔn)儀器的特點進(jìn)行分析。

2 伏安特性電壓示值的校準(zhǔn)

2.1? ? 外施電壓法

外施電壓法適用于不帶標(biāo)準(zhǔn)電壓源的互感器伏安特性測試儀，如圖1所示。

當(dāng)被校測試儀輸入的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以下時，采用交流電壓源作為測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。交流電壓源所輸入的標(biāo)準(zhǔn)電壓值與被校測試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

當(dāng)被校測試儀輸入的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以上時，采用電壓互感器作為測量標(biāo)準(zhǔn)，利用升壓器進(jìn)行升壓，由數(shù)字多用表實時監(jiān)測電壓來完成校準(zhǔn)。將測量標(biāo)準(zhǔn)交流電壓輸出端與被校測試儀的伏安特性交流電壓輸入端相連接，測量標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓值在被校測試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器相應(yīng)變比所得值與被校測試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

2.2? ? 內(nèi)施電壓法

內(nèi)施電壓法適用于自帶標(biāo)準(zhǔn)電壓源的互感器伏安特性測試儀，如圖2所示。

當(dāng)被校測試儀輸出的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以下時，采用數(shù)字多用表作為測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，數(shù)字多用表所顯示的電壓值與被校測試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

當(dāng)被校測試儀輸出的伏安特性交流電壓量程在1 000 V以上時，采用電壓互感器作為測量標(biāo)準(zhǔn)，利用數(shù)字多用表測量電壓互感器二次側(cè)電壓，乘以相應(yīng)倍數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。將測量標(biāo)準(zhǔn)交流電壓輸入端與被校測試儀的伏安特性交流電壓輸出端相連接，測量標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓值在被校測試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器相應(yīng)變比所得值與被校測試儀電壓顯示值之差即為伏安特性交流電壓的示值誤差。

用數(shù)字多用表對內(nèi)部自帶電壓源的測試儀，按其說明書所示電壓范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)電壓源對內(nèi)部自帶電壓表的測試儀，按其說明書所示電壓范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。

電壓示值誤差按式（1）或式（2）計算：

式中，ΔV為電壓示值誤差;V為被校測試儀電壓值;V0為標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)值。

式中，γv為電壓示值的相對誤差;V為被校測試儀電壓值;V0為標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)值。

3 伏安特性電流示值的校準(zhǔn)

3.1? ? 外施電流法

外施電流法適用于不帶標(biāo)準(zhǔn)電流源的互感器伏安特性測試儀，如圖3所示。

當(dāng)被校測試儀輸入的伏安特性交流電流量程在100 A以下時，采用交流電流源作為測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，交流電流源所輸入的標(biāo)準(zhǔn)電流值與被校測試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

當(dāng)被校測試儀輸入的伏安特性交流電流量程在100 A以上時，采用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為測量標(biāo)準(zhǔn)，利用升流器升流，結(jié)合數(shù)字多用表對電流進(jìn)行實時監(jiān)控，進(jìn)而完成校準(zhǔn)工作。將測量標(biāo)準(zhǔn)交流電流輸出端與被校測試儀的伏安特性交流電流輸入端相連接，測量標(biāo)準(zhǔn)輸入值在被校測試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器相應(yīng)變比所得值與被校測試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

3.2? ? 內(nèi)施電流法

內(nèi)施電流法適用于自帶標(biāo)準(zhǔn)電流源的互感器伏安特性測試儀，如圖4所示。

當(dāng)被校測試儀輸出的伏安特性交流電流量程在10 A以下時，采用數(shù)字多用表作為測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，數(shù)字多用表所顯示的電流值與被校測試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

當(dāng)被校測試儀輸出的伏安特性交流電流量程在10 A以上時，采用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為測量標(biāo)準(zhǔn)，利用升流器升流，結(jié)合數(shù)字多用表進(jìn)行實時監(jiān)測，進(jìn)而完成校準(zhǔn)工作。將測量標(biāo)準(zhǔn)交流電流輸入端與被校測試儀的伏安特性交流電流輸出端相連接，測量標(biāo)準(zhǔn)輸入值在被校測試儀上顯示，數(shù)字多用表讀取數(shù)值乘以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器相應(yīng)變比所得值與被校測試儀電流顯示值之差即為伏安特性交流電流的示值誤差。

用數(shù)字多用表對內(nèi)部自帶電流源的測試儀，按其說明書所示電流范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)電流源對內(nèi)部自帶電流表的測試儀，按其說明書所示電流范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。

4 結(jié)語

不同型號、不同名稱的互感器伏安特性測試儀作為繼電保護(hù)測試和高壓絕緣測試的專業(yè)檢測儀器，已在電力工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雖然此類儀器各個廠家的名稱不同、參數(shù)不一，但是伏安特性是其基本性能指標(biāo)，為此，本文從電磁計量角度出發(fā)，對該部分性能進(jìn)行了校準(zhǔn)分析，從而達(dá)到量值溯源的目的，為今后該類儀器的更新發(fā)展提供了技術(shù)支持。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 華天電力.CT伏安特性綜合測試儀[Z].

[2] 鼎力電力.DGFA-103互感器伏安特性綜合測試儀[Z].

[3] 互感器綜合測試儀校準(zhǔn)規(guī)范：JJF 1053—2010[S].

收稿日期：2020-06-08

作者簡介：趙斯衎（1985—），男，福建福州人，在職研究生，工程師，國家二級注冊計量師，主要從事電磁計量測試技術(shù)的研究工作。