互感器校驗(yàn)儀簡介

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,，主要用來改變線路的電壓，而電流互感器接在線路上,，主要用來改變線路的電流,，所以電流互感器從前也叫做變流器,。后來，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，有的卻大至幾萬安,。要直接測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)給儀表制造帶來極大的困難,。此外，有的線路是高壓的,，例如22萬伏或1萬伏等高壓輸電供電線路,，要直接用電氣儀表測量高壓線路上的電流，那是極其危險(xiǎn)的,，也是絕對不允許的。

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，就可以通過電流互感器,，測量線路上小至幾安和大至幾萬安的電流,。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測量用電流互感器

測量用電流互感器的用途，主要有下列兩方面：

⑴用來測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來測量高壓或低壓線路上的大電流和大功率,，使用統(tǒng)一的5A的二次線路和測量儀表,。

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

電流互感器在測量時(shí),，實(shí)測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,，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。國產(chǎn)電流互感器的準(zhǔn)確級計(jì)有：0.01級,、0.02級,、0.05級、0.1級,、0.2級,、0.5級、1級,、3級和5級等,。各級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,，各級電流互感器的誤差,，也可以大致簡單的認(rèn)為，相應(yīng)于0.01級……5級,，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〉碾娏鳎o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試驗(yàn)室中用來擴(kuò)大量限，測量電壓,、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，主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)儀供電,，用來測量線路的電壓,、功率和電能，或者用來在線路發(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,，有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測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量電壓,，那是不可能的,，而且也是絕對不允許的。

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,，是對現(xiàn)場應(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，必須對互感器校驗(yàn)儀作一基本的了解,。

我國互感器校驗(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,，但在測量過程中需要要人為切換量程檔位,，測試過程中顯示信息少。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)來實(shí)現(xiàn)測量、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,，與豐富的測量信息,；

能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)互感器測量，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,。目前市場上校驗(yàn)儀大多數(shù)采用阻容移相

90°方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測量,，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),，避免了上述問題,。

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

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電壓或電流,，分別送入互感器校驗(yàn)儀,，通過電阻分壓器、阻容分壓器與磁勢比較儀等測量電路,，測得兩者的差電壓或差電流,，經(jīng)過處理就是被檢定電壓互感器或電流互感器相對于標(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)互感器的額定初級電壓或者額定初級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)確度級別,。例如，一臺互感器校驗(yàn)儀由于自身元器件限制,，其測量誤差限值為±0.05%,即使采用更高準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)互感器,也只能用來檢定0.5級以下級別的互感器,。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)再送入到測量環(huán)節(jié)并與互感器的次級工作電壓或電流進(jìn)行比較，給出被檢互感器對于標(biāo)準(zhǔn)互感器的比值差與相位差,。

由于這種互感器校驗(yàn)儀只是用來測量標(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，故其對測量結(jié)果的影響自然要小多了,。一般來說,，不論檢定哪一級別的互感器，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，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)儀屬于測差式的校驗(yàn)儀,?；ジ衅餍ｒ?yàn)儀，是一種新穎的自動(dòng)化檢測儀器,，它運(yùn)用先進(jìn)的電子技術(shù),，對互感器的誤差信號直接采極分解，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。儀器操作簡便,，讀數(shù)直觀,，測量迅速，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)場測試,；儀器能在5%定額工作電流（電壓）下進(jìn)行測試；另外要求本公司也能生產(chǎn)檢測S級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%額定工作電流下測量電流互感器的誤差,；在檢測過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,，是開展互感器檢測的理想儀器。