044电流互感器现场检定装置HLE1-C说明书

HLE1-C型电流互感器现场检定装置

使用说明书

HLE1-C型电流互感器现场检定装置，是在赵修民教授级高级工程师于上世纪80年代提出的“二次侧测误差”，即利用互感器二次压降测导纳即测误差的基础上[1]，进一步发展并首创的“低压外推法测电流互感器误差”[2]，通过微机式校验仪和相应的软硬件而研制成的。这种新原理电流互感器检定装置，基于现场电流互感器与相应的电压互感器的误差相同，将被检电流互感器当作电压互感器进行检定和朔源；按电压互感器在相当于200%~1000%额定电流（电压）下测被检互感器的误差和导纳等参数，再通过在低压下测导纳，外推出在低压即1%或5%~120%额定电流（电压）和额定负荷及下限负荷或实际负荷下的误差。特别适用于现场电流互感器的检定。

HLE1型检定装置于2003年7月通过省级鉴定，两年来数十台装置现场测试了数百台互感器，取得了丰富的实践经验，在此基础上总结提高，扩大了电流比，增添了新功能，从而研发成HLE1－C型全自动的电流互感器现场检定装置。

1、规格和用途

型号HLE1-C型准确级0.05S

电流比25～25000/5A 25~5000/1A

二次负荷5～300V A(5A) 5~100V A(1A)

HLE1-C型电流互感器现场检定装置是一种带有标准电压互感器、升压器、电子电源和微机式互感器校验仪组成的新原理电流互感器检定装置。装置中标准电压互感器的准确级为0.05级相当于0.05S级标准电流互感器，校验仪的准确级为2级，主要用来检定1级至0.2S级电流比为25～25000/5A和25～5000/1A、只有匝数或分数匝补偿（即其误差曲线如图9和图10）且在大电流下基本没有局部饱和的现场电流互感器，其二次负荷容量为5～300V A （5A）和5～100V A（1A），功率因数为0.8或1（或特殊的0.1～0.9）（由微机输入）或实际二次负荷。检定现场电流互感器的综合误差小于被检互感器误差限值的1/3，满足检定电流互感器的要求。

被检电流互感器的电流比即装置内附标准电流比如表1所示。

注：如被检互感器的电流比特殊，可通过外附相应的的标准互感器，使其成为表中所列电流比，如图5和图6所示，以便测试。

HLE1-C 型检定装置还可用来检定其它特殊电流比（包括5～20/5A 和5～20/1A ）的上述规格电流互感器，只要外附一0.02级相应变比的小互感器，组成级联检定线路就可实现。

HLE1-C 型检定装置也可用来测定5P 和10P 级电流比为25～25000/5A 和25～5000/1A 的保护用电流互感器在额定负荷和额定电流下的误差，同时根据所测参数推算出其准确限值系数(ALP)的参考值；以初步考核其是否合格。 HLE1-C 型在检测过程中，可自动检测被检互感器的电流比，自动检查被检互感器二次绕组有否短路匝和一次或二次有否开路或短路、变比是否正确以及二次是否接触不良等状况，以便进行正确的测试。同时测试并显示被检互感器的有关参数：如匝数补偿值、二次绕组内阻抗，且根据测试结果，推算出补偿匝数、铁心材料、截面、最大磁导率下的磁场强度和仪表保安系数（FS ）等参考值，以初步考核FS 是否合格。

装置还有测试电流互感器伏安特性和剩磁误差等功能。

2、原理

传统的互感器检定都是比较测差法，即在检定电流互感器时，被检电流互感器二次接有负荷（由电流负荷箱提供），与同电流比的标准电流互感器进行比较，由升流器给二者提供一次电流，而二者的二次差流输入校验仪，由校验仪测出被检电流互感器相对于标准电流互感器的误差。这种检定方法，需要大电流电源设备、同电流比的标准电流互感器和电流负荷箱。当一次电流大于1000A 时，电源设备容量高达数十千伏安，体积庞大，且大电流接线困难，在现场检定电流互感器很不方便。

HLE1-C 型现场电流互感器检定装置，不需要大电流电源和标准大电流互感器及电流负荷箱，而采用“低压外推法测电流互感器误差”，将电流互感器按相同误差的电压互感器进行检定，并在高电压下测空载误差，外推到低压直接显示被检电流互感器误差。从而使现场电流互感器的检定，不仅不需要大电流连接，而且只要带上一台HLE1-C 型检定装置（其电源容量不超过10V A ）就可实现，检定特别方便。

电流互感器电流比K i 与电压互感器电压比K u 相等

i n

n n n u K I I N N U U K ====211221 (1) 电流互感器在额定电流I 2n 下的二次感应电势E 2n 就是电压互感器的一次额定电压即：

）Z Z I E U n n n +==2221( (2)

电压互感器的二次额定电压

u

n n K U U 12= (3) 电流互感器与电压互感器的空载误差εik 与εuk 相等[3]：

ik uk f Y Z εε=∆+-=2 (4)

式中 Z 2—电流互感器二次绕组即电压互感器一次绕组内阻抗，复数；

Y —电流互感器二次绕组即电压互感器一次绕组励磁导纳，复数，在相同电压即电流互感器二次感应电势E 2= U 1电压互感器一次电压下，二者的励磁导纳也相同；

Δf —电流互感器即电压互感器比值差补偿值，复数实部。

其中除导纳Y 外均为常数。因此可以先在高压即外推点电压U t 下，用测差法测200%~1000% U 1n （即I n ）外推点空载误差εt 和导纳Y t ，然后通过测导纳Y ，再测算出相应低压下与该高压下的误差差值Δε，再加上负载误差 –ZY ，就可外推算出并直接显示电压互感器在低压即1%（S 级）或5%~120% U 1n （即I n ）和额定负荷或下限负荷或实际负荷下的误差ε（其实部f 为比值差，虚部δ为相位差）：

f Y Z t t ∆+-=2ε (5)

)(22t Y Y Z Y Z --=∆-=∆ε (6)

δεεεj f ZY t +=-∆+= (7)

式中 Z —二次负载阻抗，复数；

–ZY —负载误差，复数。

由于给互感器输入的是二次励磁电流即电流互感器二次的误差电流，所以尽管互感器一次电流高达5000～25000A ，检定时也只要10V A 容量就可以了。

对于1%（S 级）或5%测试点，标准互感器带来的误差小于0.04%和2’，是相当准确的，其测试误差主要在于微机自动采点的偏差，即百分表读数的偏差以及1匝穿心位置的偏差（传统检定方法同样存在此两偏差）。因此两种检定方法进行比对，其误差差值可能较大也可能较小。

3、主要结构

HLE1-C 型现场电流互感器检定装置主要由两部分组成：一是电源和标准互感器部分，包括20V A 电子电源、10V A 升压器和0.05级标准电压互感器，以便对被检电流互感器在接近铁心饱和的电压下进行退磁、误差和参数测定。二是测试和运算部分，包括微机式校验仪及其运算软件，可直接在电压互感器状态下测互感器的空载误差及导纳等有关参数。通过输入的二次负荷容量及功率因数，由测得的互感器误差及其相应的参数，经运算后，直接显示被检电流互感器在1%或5%～120%额定电流额定负荷或下限负荷或实际负荷下的误差