侯超军++张宁++高伟++段星辉
[摘 要]电流互感器校验仪是电流互感器准确度校验的必备仪器。传统电流互感器的校验方法[1，2]，主要为直接比较法和测差法，由于原理上的局限，使得电流互感器的现场校验极为不便。本文研究的校验仪采用新的校验方法—直流间接法，通过改变测试信号周期来替代改变测试信号幅值的原理实现励磁特性测试， 大幅度降低测试输出电压、减轻测试设备重量、输出波形受环境影响小，有效的解决了电流互感器现场测试安全性不高、现场测试效率低和抗干扰能力不强的难题。
[关键词]CT 直流间接法 校验仪
中图分类号：TH77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0101-01
1 引言
电流互感器是电力系统中广泛采用的电流传感及变送设备，它将电力系统中一次侧大电流转化为标准的小电流，传送给二次设备进行测量、控制和保护。其精度和可靠性与电力系统的安全、可靠、经济运行紧密相关。因此互感器的现场检定是保证电力系统安全，可靠，高效运行的重要环节。
众所周知， 传统的CT校验装置必需使用标准CT及升流源， 由于标准CT及升流源的体积庞大、十分笨重， 使得CT的现场校验很难实现， 特别是高压、大变比CT的现场校验实现起来就更加困难[3]。校验仪摒弃了传统的测量手段， 采用全新的直流间接测量方法[4]， 无需携带笨重的标准CT、升流源， 便可以在现场对各种规格的CT进行校验， 并满足国家CT检定规程的要求， 使CT的现场校验成为现实。本文就该仪器的测量方法、工作原理作简单介绍。
2 测试方法
2.1 CT直接比较法
早期的CT校验采用直接比较法，校验时要求将电流最大升到额定一次电流的120%，标准CT与被试互感器进行比较，通过互感器校验仪测量误差。该方法在校验特大CT、GIS中的CT时存在的主要问题是：由于电流大或一次回路太长，校验时升流设备很难满足要求。
2.2 CT测差法
CT校验仪发展为测差式，就是将标准和被校CT的二次电流送入到CT校验仪的差接电路（即取差电路），然后将差接电路得到的差值输入到测量环节进行测量，最后与标准互感器二次电流比较，得出被检CT相对于标准CT的比差值与角差值。
2.3 CT直流测试法
CT直流测试法，也称作低频法，测试示意如图1所示，通过给CT二次（一次开路）施加直流或低频电压信号，让被试CT 达到工频交流情况下的同等磁感应强度，通过改变测试信号周期来替代改变测试信号副值的原理实现励磁特性测试的，测试可以通过恒压变频法或变频变压法灵活进行。接线原理如图1所示。其中LB为励磁变，K1为电抗器，PV1为分压器， Cx为电流互感器， CN 为标准电容器， Cb 为补偿电容器。
3 直流变频法测试流程
测试根据CT的额定参数计算输出电压的范围，并针对工频条件下的最大电压折算到变频测试环境，然后求取变频测试电压下的电流响应，该电流即励磁电流。最后，根据磁通平衡原理，需要将变频电压折算回工频条件，然后绘制CT 的励磁特性曲线或表格。
4 CT校验仪的主要功能及性能指标
4.1 主要功能
所研制的新型CT校验仪的前面板如图2所示。
在该软面板上，可直接对校验仪数据采集卡的采样通道、数据扫描率、数据读取率以及缓存大小等进行设置。该软面板通过端口与仪器的图型化程序相连。新型CT校验仪的显示面板上不仅可以给出校验结果，而且可以直观地同时看到标准与被校电流信号的波形等。其主要功能：
（1）具有GIS中CT的校验功能。
（2）具有特大CT的校验功能。
（3）具有特高压系统中CT励磁特性试验功能。
（4）具有满足暂态误差要求的CT（TPX、TPY、TPZ、TPS）的校验功能。
（5）能用于校验测量用CT的误差，自动给出在1%-200%额定电流和0%-100%额定功率情况下，变比误差与相位误差列表。CT分析仪的准确度等级达到0.02级，可以不需要参考CT，在现场测量0.1级的测量CT。
（6）能测量校核CT励磁特性、稳态误差、暂态误差及二次负载等、可用于测试励磁饱和电压达到40KV的CT。
（7）能用于自动推断出CT的铭牌、自动给出CT一次/二次额定电流、判断CT级别、区别保护CT或测量CT。
（8）能用于差动保护试验时各侧CT的全面检查。
（9）差动保护（母线、发电机、变压器、线路光纤等）试验或误动检查时，可以对各侧CT特性（传变特性比较、励磁特性比较、误差特性、暂态特性）进行全面分析比较。
（10）能用于CT二次负载发生变化。在继电器、表计、变送器等二次负载变化后，应重新校验CT的准确度与暂态特性。CT分析仪将依据首次测试后建立的CT模型，无需测试自动计算出二次负载变化后CT参数。
（11）能用于系统短路电流发生变化。在一次短路电流变化后，应重新校验CT的准确度与暂态特性。CT分析仪将依据首次测试后建立的CT模型，无需测试自动计算出系统短路电流变化后CT参数。
（12）能够现场测试CT的实际剩磁量。
4.2 性能指标
为确定所研制新型CT校验仪的技术性能，我们利用Fluke公司的多功能校验仪5520A（比差准确度指标为0.01%）对其进行了对比校验，校验仪的比差为±0.05%，角差在2′以内，结果说明了这种新型电流互感器校验仪可用于对0.2级和以上电流互感器的校验。
5 结语
新型CT校验仪有助于克服其非线性传变所带来的影响，保证监控系统的决策正确性、继保动作的可靠性以及故障测距的精度;能够帮助消除目前事故分析中对于CT状态判断的死区，非常有利于提高继电保护动作的可靠性。保证电网安全运行将为电力生产的安全经济运行发挥积极的作用，带来巨大的社会经济效益。
参考文献
[1]Iwanusiw， Oleh W. Microprocessor-Based Automatic Instrument Transformer Comparator， IEEE Transactions. on I&M. 1983， 32（1）：165-169
[2]赵屹涛，张保国. HLE 型电流互感器现场检定装置. 电测与仪表， 2004， 41（460）： 49-51
[3]彭时雄.电流互感器现场校验测试技术.华北电力技术，1995（3）：8～16
[4]Jae Kap Jung， Jeon Hong Kang， Sang Hwa Lee， et al. A New Method for Calibrating Standard Current Transformers up to 20 kA. Meas. Sci. Technol， 2007， （11） 3309-3315
