测量用电流互感器的退磁和现场测试

SCI-TECH信息开发与经济2009年，第19卷，第24期文章编号: 1005-6033（2009）24-0188-02收到日期: 2009-06-18用于测量去磁和电流测试的电流互感器u小鹏（山西机电设计研究院，山西太原，030009）摘要: 通过对电流互感器性能和结构参数的分析，提出了一种安全可行的消磁方法，该方法既可以减小剩磁的影响，又可以减小电流. 变压器可以在现场方便地进行测试. 关键词: 电流互感器剩磁磁场强度;磁导率消磁CLC编号: TM452文档代码: 在操作过程中，电流互感器突然断电或次级端子断开，或线圈中断开输入直流电流时，铁芯可能会产生剩磁，从而磁导率会降低. 电流互感器减小，误差值变大. 因此，在验证电流互感器误差测试之前，必须先对电流互感器进行去磁实验，以消除或减少残留的磁性对电流互感器误差的影响，然后才能进行电流互感器误差测试. 1理论去磁和实际测量电流互感器GB 1208-2006与测量电流互感器实践JJG 314-94之间的差异均描述了电流互感器去磁的两种方法: 开路消磁（强磁场去磁）和闭路消磁（大负载退磁），建议开路退磁的退磁电流选择为额定电流的20％至50％，闭路退磁的电阻负荷选择为额定负载的10倍至20倍.

但是，由于电流互感器的精度在10到0.01之间变化，因此相差1000倍；安匝数从100安匝（A）到10000安匝（A）不等;二次负载变化范围为0.2Ω〜2Ω，相差10倍，芯材包括热轧硅钢板，冷轧硅钢板和铁镍合金. 该结构具有片状芯和缠绕芯，这使得磁导率相差数十倍；核心质量从一公斤到十多公斤也相差数十倍. 可以看出，对于性能和结构参数相差较大的电流互感器，显然不可能采用上述规定统一的开路消磁或闭路消磁条件. 例如，对于HL20型0.2S电流互感器，如果采用开路退磁，则一次或二次通过的励磁电流为20％的额定电流，即400安培匝数（A），磁芯严重饱和，电压线圈层之间的电压过高，可能会破坏绝缘或导致过压保护设备运行. 如果使用闭路消磁，则次级端子连接到额定负载的20倍，即4Ω电阻，并且磁芯磁密度不超过2000 Gs，无法达到消磁的目的. 为了使退磁条件更符合特定电流互感器的实际情况，电流互感器验证规则还专门提出: “根据制造商指定的退磁方法和要求进行退磁是合适的”. 但是，到目前为止，只有少数变压器制造商在电流互感器规格中提供了特定的退磁条件. 对于其他制造商的电流互感器，用户仍然难以选择合适的退磁条件.

2测量变压器去磁的目的以及对铁心性能和结构参数的分析. 实际上，电流互感器的去磁是通过交流激励使铁心通过，从而使变压器铁心的磁密度和磁导率从低到高. 通过最大的磁导率，铁芯饱和，然后磁场逐渐减小到零，从而铁芯的磁密度减小. 假设磁芯达到最大磁导率时的磁场强度为Hm，磁密度为B. 磁芯退磁的磁场强度可以选择为Ht = 2.5 H〜5 H，则退磁的磁密度Bt为1.5B 〜2B. 叠片铁芯的导磁率通常降低大约一半，因此退磁磁场的强度将增加一倍. 利用退磁场强度Ht，可以根据电流互感器188的大小推定铁心的平均磁芯长度Lp（该值可以估计得较大），并且可以使铁心的退磁安匝数HtLp为: 获得. 同时电流互感器符合，可以从单匝型的电流比直接计算出电流互感器的额定安培匝数，对于多匝型可以参考产品规格. 3实践中更实用的退磁方法已经无数次实践证明. 实际上，开路退磁方法更好. 特别是，应从初级线圈输入尽可能多的小于10匝的多变比电流互感器的退磁电流. 由于匝数多，铁心的非线性电抗很大，退磁磁场开始非常缓慢地上升，并且在铁心饱和时突然上升，这不容易掌握. 一般而言，从退磁电流安匝数ItN1与额定安匝数InN1之比，可以得出从初级线圈输入的退磁电流It与额定电流In的百分比.

It / In = ItN1 / InN1 = HtLp / InN1×100％大多数变压器制造商提供的退磁条件和方法基本上都是基于此. 经过长时间的实践，这种退磁条件可以达到退磁的目的，并且比较安全，方便实用. 表1直接列出了对应于平均磁芯长度Lp = 20 cm〜100 cm的去磁安匝数. 不同磁芯的去磁安匝数ItN1不同. 对于不同的材料，磁芯的平均磁路是不同的. 板芯20〜100 20〜100 10〜50 2〜10表2实际电流变压器开路退磁电流的选择顺序为精确电流ItN1变比/ A1 LQG—0.5 0.2 200/5 2002 LDC—10 0.5 1 000/5 1 000Lp铁芯ItN1 It / InIt / cm / A /％/ A20冷轧10 10/200 5％盘卷中≈5％= 1060芯30 30/1 000 3％I1n≈3％= 30如表2所示，不同精度等级，相同的芯材料和不同大小的电流互感器实际使用的退磁电流为额定电流的0.5％至5％，远小于国家标准中建议的20％至50％的额定电流和电流互感器的验证程序.

这种情况表明，开路退磁方法不仅可以达到电流互感器退磁的目的，而且安全方便. 4新型电流互感器现场测试装置的介绍4.1新型电流互感器现场测试装置的介绍九晓鹏测量用电流互感器的消磁和现场测试E-mail: bjb @ sxinfo. 网络实践与创新电源部门需要将大电流电线，稳压器，电流上升器，负载箱和标准电流互感器带到变电站或室外，以测试电流互感器的错误. 至少需要3名员工才能完成现场测试. 由于这种测试方法在现场测试工作中存在许多不便和困难，因此会影响电流互感器（TA）的现场测试. 为了解决这个问题，有关部门已经研制出一种新型的电流互感器现场测试装置. 即，在第二次测量导纳和电流互感器的测量误差的基础上，基于微机的校准器和相应的电压互感器的误差是相同的，并且将检测到的电流互感器用作用于验证和可追溯性；电压互感器在额定电流的200％至1％的等效电流（电压）下测量被测变压器的误差和导纳，然后在低压下测量变压器的导纳. 额定电流（电压）的％或5％〜120％以及额定负载和下限负载或实际负载下的误差，特别适合于户外电流互感器的校验工作. 新型现场电流互感器校验装置是一种新原理的电流互感器校验装置，由标准电压互感器，升压器，电子源和基于微机的互感器校验器组成.

设备中电压互感器的标准等级为0.05级，相当于0.05S级的标准电流互感器. 校准器的精度等级为2级，该装置主要用于验证电流比从1 S等级到0.2 S等级的比例为5〜25000 \ 5 A和5〜5000 \ 1 A，只有匝数或分数匝得到补偿，并且高电流基本没有局部饱和的现场电流互感器，被测变压器的次级负载能力为5 VA〜300 VA和5 VA〜100 VA（A），并且可以测试功率因数为0.8或1的励磁电流互感器. 4.2电流互感器现场校验装置的特性4.2.1该装置的测量功能在供电部门具有更多的功能在变电站或现场进行变压器误差测试时，需要采用传统的测试方法带上笨重的设备（校准器，负载箱，电流发生器，电流标准变压器和电压调节器等）和次级导体等，否则无法现场测试大型电流互感器. 新的励磁电流互感器测试装置可以测试变比为5〜25000 \ 5A和5〜5000 \ 1A的励磁电流互感器. 并且还可以使用现场电流互感器测试装置来确定5P和10P等级在额定负载电流下电流比为5〜25 000 \ 5 A和5〜5 000 \ 1 A的保护电流互感器的误差，以及同时，根据测得的参数计算出其准确极限（ALP）的参考值，以评估其是否合格.

在检测变压器的过程中，该设备还可以自动检测被检测变压器的电流比，并自动检查被检测变压器的次级绕组是否存在短路匝，开路或短路. 或更换一次或二次时检查比率是否正确以及第二次接触是否不良，以进行正确的测试. 同时从设备的LCD屏幕上测试并显示被测变压器的相关参数，例如，匝数补偿值，次级绕组的内部阻抗以及补偿匝数，磁芯材料，横截面和最大磁导率根据测试结果计算得出磁场强度和仪器安全系数（FS）. 它还可以测试电流互感器的伏安特性和变压器的剩磁误差，从而大大改善了传统设备只能测量变压器误差的局限性. 4.2.2设备测试可以大大缩短工作时间. 传统的变压器检定装置是一种比较测量方法，即在检定电流互感器时，必须带调压器，电流上升器，电流负荷箱，一次和二次电流线以及标准电流互感器. 当初级电流大于1 000 A时电流互感器符合，您必须携带电源容量高达10 kVA的设备，该设备体积庞大且难以在高电流下接线，因此需要更员. 现场电流互感器验证设备不需要大电流电源，标准大电流互感器和电流负载盒，也不需要大电流电线连接，只要您带上现场验证设备即可（约10公斤，其电源容量不超过10 VA）可以验证. 这样一来，只需1到2名员工即可在5分钟内完成一两个员工的额定负载和下限负载的错误测试，大大节省了人力，提高了工作效率.

4.2.3设备的测试错误准确可靠. 电流互感器受铁芯的磁性能影响，并且在长期运行期间，电流互感器（TA）将具有剩磁. 当使用传统方法测试电流互感器时当温度不同时，为了方便起见，人们通常只进行误差测试而不是进行退磁实验. 但是，通过这种传统测试方法测试的电流互感器（TA）的误差不是很准确. 即使电流互感器没有超出公差范围，也不是电流互感器误差的真实值. 在进行错误测试之前，必须将其消磁. 新型现场电流互感器校准装置的设计原理是在接近铁芯饱和的电压下对被测变压器进行消磁，然后进行误差测试，以使被测电流互感器误差更加准确可靠. 我们曾经制造过电流互感器，用于测量变电站中不同的变压比，精度和负载. 将通过传统测试方法（首次退磁）测得的误差与通过电流互感器现场测试设备测得的误差进行比较. 无论是比率差还是相位差，测试结果基本相同，即测试误差的变化范围较小. 5.结论在电能测量中，安全是第一位的，其次是选择好的测量测试方法，而更好的消磁方法不仅安全而且准确. 当然，磁场中变压器的剩磁的影响是不容忽视的，它不仅给测量用的电流互感器（TA）带来额外的误差，而且破坏了测量用的电流互感器的稳定性. 实践证明，使用电流互感器现场校准装置设备可以减少剩磁对电流互感器误差的影响. 进行去磁再进行电流互感器误差测试，不仅提高了电流互感器（TA）误差的准确性和可靠性，而且提高了被测变压器误差的稳定性.

该设备还具有更宽的准确测量范围和更高的准确度，这使得用于能量测量的现场电流互感器测试更加准确，公平和可靠. 此外，新的现场变压器验证设备不需要大功率设备，例如大功率电源和标准大电流变压器. 只需要携带现场变压器验证装置和专用测试线即可解决测量问题. 电流互感器电流越大，现场检测越困难的问题，使整个检测工作更加方便，大大节省了供电计量部门的人力，财力和时间，具有明显的社会经济意义. 好处. （主编: 张宏）────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────】小久Ji，男，1978年6月生，2005年毕业于山西大学，计算机科学与山西省机电设计研究院技术，助理工程师，山西太原030009. 谈测量电流互感器的消磁和现场测试九晓鹏摘要: 通过分析电流互感器的性能和结构参数，提出了自己的研究方向. 一种安全可行的消磁方法，并介绍了一种新型的测试仪器，可以减少剩磁影响并现场测量电流互感器. 关键词: 电流互感器剩磁;磁场强度;磁导率消磁189

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