互感器校驗儀的測量準確度并不太高,但是由于它的工作線路比較復(fù)雜,特別是它的一系列技術(shù)特性,要求在檢定或測量時,必須正確使用。
一、外磁場的影響
在互感器校驗儀的實驗室里,對有關(guān)測量設(shè)備和供電設(shè)備,甚至對大電流的載流導(dǎo)線要進行合理布局,否則,將使互感器校驗儀產(chǎn)生較大誤差。一般來說,至少要讓互感器校驗儀離開升流器與大電流導(dǎo)線不少于(3~15)米的距離。
二、接線方式
在將標準互感器與被檢互感器連接到互感器校驗儀時,首先必須保證接線的極性正確。否則,從取差電路取得的信號有可能不是兩個電流(或電壓)之差,而是兩個電流(或電壓)之和,易將互感器校驗儀燒壞。
其次,還必須考慮互感器的高低電位端。對于電流互感器來說,只有當其初級電路中的L1端與次級電路中的K1端處于接近地電位時,測量其從L1端注入的電流與從K1端輸出的電流,才代表該互感器的真實誤差。對于電壓互感器來說,它的X端與x端處于低電位,而A端與Q端處于高電位,根據(jù)JJG314-1994規(guī)程,在檢定時將標準互感器的a端與被檢互感器a端短接在一起,而在兩者的X端之間取其次級電壓之差。如果電位端的極性接反,則可能引起泄漏誤差。對于電流互感器與電壓互感器而言,在準確度較高時(例如0.05級以上),這種因素的影響較為明顯。而在0.1級以下互感器上做試驗時,影響相對較弱。
三、接地問題
接地是減小泄漏電流影響的一種方法。在采用互感器校驗儀進行互感器的檢定或阻抗導(dǎo)納的測量時,無論對于電流互感器還是電壓互感器,都要考慮將互感器校驗儀的電路始終處于低電位狀態(tài),減小其對地的泄漏電流。
但是,對于電流互感器而言,在采用差值比較法進行檢定時,又不允許將其K1端直接接地,因而要根據(jù)具體電路的實際情況選擇合理的接地點。為了使這一接地措施行之有效,在利用互感器校驗儀進行檢定或測量時,一定要將面板上設(shè)置的接地端鈕可靠接地。
為了減小電流互感器初級電路對互感器校驗儀產(chǎn)生的泄漏電流,也要對初級電路采取接地措施。一般來說,當初級額定電流大于1A時,可在初級電路的任一側(cè)接地。但當初級額定電流大于或等于1A時,根據(jù)JJG313-1994的規(guī)定,則應(yīng)采用對稱支路的措施實現(xiàn)虛地。當然,有的弱電流互感器在自身電路中設(shè)置了輔助接地點并允許直接接地,這樣就減少了操作上的麻煩。
四、量程的合理選擇
互感器校驗儀的功能較多,在使用時一定要把功能開關(guān)選對,量程要選準。否則容易引起不必要的人為故障。例如,檢定額定次級電流為1A的電流互感器時,如果不慎將互感器校驗儀的量程置于5A的位置,就很容易使被試電流互感器與標準電流互感器產(chǎn)生5倍的過載,這是十分危險的。對于電壓互感器的檢定,也同樣存在類似的問題。
五、負載匹配
電流互感器與電壓互感器的誤差特性對于負載阻抗(或?qū)Ъ{)十分敏感,如果負載選擇不匹配,就很可能產(chǎn)生誤判,或是使受檢的互感器在標準傳遞過程中失準。為此,要對接入互感器校驗儀的標準互感器與被檢互感器分別進行阻抗(或?qū)Ъ{)匹配,即要使其檢定電路中所承擔(dān)的實際負載等于該互感器在技術(shù)條件中規(guī)定的額定負載。由于互感器校驗儀的有關(guān)電路已經(jīng)給互感器構(gòu)成一部分負載,故要先對互感器校驗儀的有關(guān)電路(包括導(dǎo)線在內(nèi))進行內(nèi)負載(阻抗或?qū)Ъ{)的測試。然后,結(jié)合電流負載箱或電壓負載箱的實際參數(shù),用參數(shù)合適的連接導(dǎo)線進行準確的匹配后,方能工作。
六、極性試驗
在正式檢定誤差之前,都要先檢查其極性的正誤,如果連線方式正確,仍然發(fā)現(xiàn)極性指示器動作,則表明被檢互感器的內(nèi)部極性有問題,否則應(yīng)再試驗。如果此時測量線路正常,則表明被檢互感器的極性接反。這一步?jīng)Q不可省略,否則容易產(chǎn)生人為事故。
七、電流互感器次級開路
對于一般的電流互感器而言,其次級繞組的匝數(shù)很高,在帶額定電流工作的條件下,一旦發(fā)生次級開路,將會在次級繞組上產(chǎn)生很高的開路電壓,危及設(shè)備與人身安全,故在做電流互感器試驗時,要禁止其在額定電流下發(fā)生開路。
八、退磁
電流互感器的鐵芯一般有兩種材料,即鐵鎳合金(即坡莫合金)或硅鋼片。對于用鐵鎳合金作鐵芯的電流互感器,如果采用空載(即次級開路)退磁,往往會發(fā)生激磁電流升不起來的現(xiàn)象,故可以采用閉路退磁法。而以硅鋼片為鐵芯的電流互感器,則采用兩種方法均可。
九、靈敏度檢查
在使用互感器校驗儀進行檢定或測量時,應(yīng)該保證測量線路達到足夠的靈敏度。為此,要在試驗過程中檢查線路靈敏度是否夠用。對于諧振式檢流計還要隨時調(diào)諧,使其靈敏度達到最大。但在試驗時應(yīng)逐步提高其靈敏度檔次,直至線路靈敏度達到要求為止。
十、測量量程的選用原則
由于互感器校驗儀在每個量程的不同工作點進行檢定或測量時,其本身產(chǎn)生的測量誤差是不等的,一般來說,工作點越接近測量滿刻度,則其測量誤差越小。故為了盡量減小由互感器校驗儀產(chǎn)生的測量誤差,應(yīng)該盡量使其工作在每個量程的半滿度以上。當然,可以是根據(jù)檢定允許誤差的要求,結(jié)合互感器校驗儀的實際誤差特性,進行定量的誤差估點,這樣比較可靠。做過幾次以后,也就有了定量的概念了。
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通過對電力自動化企業(yè)的了解,我們對互感器在使用過程出故障概率較高問題進行分析,并介紹針對性的預(yù)防和解決方案。
一、有源類電流互感器、電壓互感器易開路損壞問題分析與解決方案
1.原因分析:
有源電流互感器、電壓互感器在體積縮小的同時,也帶來了如下生產(chǎn)過程中的問題:
a.漆包線采用較細的規(guī)格(一般為0.08mm),較細的漆包線經(jīng)焊接后,抗拉強度低,易斷。
b.對環(huán)繞機要求提高,因磁芯較小,通常環(huán)繞機不能加工,需要特殊設(shè)備,有的廠家采用手工繞線方式,由于手汗,中間接頭等原因,極易造成事故隱患。
c.虛焊點較難檢驗。
2.預(yù)防與解決方案
a.選擇美國或德國的環(huán)繞機,不采用手工繞線方式生產(chǎn)。
b.采用可靠的焊接方式,即保證不出虛焊點,又能保證焊接后漆包線抗拉強度不降低。
c.通過特殊的熱老化方式剔除不可靠產(chǎn)品。
通過我公司的上述預(yù)防與解決方案的實施。我公司實現(xiàn)了有源電流互感器、電壓互感器三年未發(fā)生質(zhì)量事故。
二、有源電流互感器、電壓互感器直接接電阻采樣時精確等級下降原因與解決方案。
1.原因分析
有源電流互感器、電壓互感器因體積較小,磁芯截面積很小,輸出能力較低,直接接電阻采樣時精確等級會明顯下降,而且最大輸出電壓也較低。
2.解決方案
有源電流互感器、電壓互感器直接接電阻采樣時,采樣電阻盡量選小阻值電阻,一般不大于400Ω。接不同阻值電阻時精度差異
三、無源電壓互感器工作時發(fā)熱損壞問題分析與預(yù)防和解決方案。
1.原因分析
無源電壓互感器在繞線加工過程中,會造成漆包線針孔數(shù)量增加,使線卷匝間短路或存在匝間短路隱患,在無源電壓互感器工作時,線卷會產(chǎn)生磁振動,造成匝間短路。無源電壓互感器出現(xiàn)匝間短路現(xiàn)象時,原邊工作電流會急劇增加,電壓互感器會迅速發(fā)熱,燒壞電壓互感器。
2.預(yù)防與解決方案
a.在無源電壓互感器生產(chǎn)過程中,電壓互感器線卷浸漆充分能很好減弱線卷磁振動,使匝間短路機率大大降低。
b.以無源電壓互感器進行電熱老化二分關(guān)鍵,它能有效地剔除無源電壓互感器前。
四、提高保護電流互感器抗直流分量能力解決方案
由于故障電流直流分量的存在,會使保護電流互感器迅速飽和,采樣值隨之迅速降低,使保護裝置出現(xiàn)誤動作。
多數(shù)磁性材料由于飽和磁感應(yīng)強度和剩磁因素的影響,較小的直流成份便會使互感器飽和。
選擇高飽和磁感應(yīng)強度和低剩磁的磁性材料是提高保護電流互感器抗直流能力的關(guān)鍵。
硅鋼磁芯雖然有較高的飽和磁感應(yīng)強度,但其剩磁較高,所以用其制作的保護電流互感器并不理想。
通過增加硅鋼的截面積能提高抗直流能力,但提高不多,且會受到體積因素限制。
硅鋼開氣隙能大大提高抗直流能力,但由其制作的保護電流互感器相位差很大(一般在10°以上),且相位差隨溫度變化而變化。
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