互感器工作原理解析

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互感器是电流、电压、功率、电能测试和计量的重要仪器，其准确程度直接影响到测量数据的可靠性，为了保证准确可靠地进行测试和计量，投入使用前就必须进行检定。用来检定电流互感器与电压互感器的专用仪器是互感器校验仪。

4 }4 i0 a1 |; T7 x( x& S目前我国采用的互感器校验仪种类、型号繁多，但无论是采用差值法原理，还是采用电流比较仪平衡原理，其正确使用与否，都不同程度地影响了测量的结果。因此在互感器的检定过程中，我们必须注意以下几方面的问题。+ a9 Q/ E, x' Q( w9 E* }: z$ K

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1、检定环境的选择7 j8 H9 k' f7 A5 d

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互感器检定的环境条件，必须满足检定规程的要求，即周围气温为十10～+35℃，相对湿度不大于80%。存在于工作场所周围的电磁场所引起的测量误差，不应大于被检互感器允许误差的1/20。用于检定工作的升流器、调压器、大电流电缆线等所引起的测量误差，不应大于被检互感器允许误差的1/10。为此，在实验室内，对有关测量和供电设备进行合理布置，甚至对大电流的载流导线也要合理地布置，否则，它们对互感器的校验将产生不可忽视的测量误差。一般讲，至少应让升流器、大电流导线与互感器校验仪的距离大于3m。为减小大电流电缆所引起的测量误差，应尽可能选择截面积较大的电缆线。3 ~& S, D* ?  ?5 O$ p; V! l% q  e
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# e6 V: E8 b- S. S! E/ D1 ~2、正确选择接线方式
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! |. S# ]- w% J- i& A2 `3 v绝大多数的互感器校验仪都是按差值测量法设计的，因此，在将被检互感器与标准互感器连接到互感器校验仪时，必须保证接线的极性正确。否则，取差电路取的可能是两个电流(电压)的和，而不是两电流(电压)之差。这样，可能将校验仪烧坏。某些互感器校验仪电路元件烧毁，其主要原因是接线方式错误而又误加较大的电流或升较高的电压所致。在接线中还必须考虑到互感器的高低电位端，对电流互感器来说，只有当其初级电路中的L1端与次级电路中的K1端处于接近地电位时，测量从L1端注入的电流与K1端输出的电流，才是该互感器的真实误差。对电压互感器来说，它的X端与x端是处于低电位，而A端和a端处于高电位，检定中将标准互感器的a端与被检互感器的a端短接，在两互感器的x端取次级电压差。如电流端接反，则可能引起泄漏误差。
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综上所述，我们在互感器的检定中，应避免电流互感器L1、K1端与L2、K2端对调；电压互感器A端、a端与X端、x端对调。6 [# j& i# t3 G" P5 p
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3、校验时接地问题的处理
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采用互感器校验仪进行互感器检定时，必须使互感器校验仪的电路始终处于低电位状态，从而减小其对地的泄流，但对电流互感器而言，在用差值比较法进行检定时，又不允许K1端接地，所以，我们在互感器的检定过程中需要依具体电路的实际情况，合理选择接地点。通常行之有效的接地措施为；将其面板上设置的接地端钮可靠接地。
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4、负载匹配
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6 O# S$ o. C# {7 H, M电流互感器与电压互感器的误差特性，对于负载阻抗(或导纳)是十分敏感的。在检定过程中，由于标准互感器的负载选择不匹配，将可能导致误判。故要对标准互感器及被检互感器分别进行负载匹配，使其在检定电路承担的实际负载等于该互感器的额定负载。由于检定线路已形成一部分负载，所以应对检定线路进行内载测试。结合负载箱的参数，选合适的导线，准确匹配后，才可以工作。每次检定前，注意一定要将每个接线端钮旋，以防松动和断线。
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5、合理选择校验仪的量程开关
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由于互感器校验仪的功能较多，在对互感器进行检定时，一定要正确选择功能开关，正确选择合适的量程，以避免误操作造成人为事故，减小校验仪产生的测量误差。  |9 u- U& R7 h* ~5 ]
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6、外观检查
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; F" U7 d# l! U9 z# W1 q1 e3 e外观检查是检定人员对被检互感器进行的表面直观的检查。虽然十分简单，但却是必不可少的重要一环。该环节的主要目的是：发现表面存在的问题并正确处理。即首先检查铭牌标记的完整性，以便提供正确的参数，进行检定。其次检查接线端钮的完好状况，以及极性标记。对多变比互感器，还应检查不同变比的接线方式。
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7、绝缘电阻的测定
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" h2 X1 }& u; o4 A0 ?( n. J0 A7 k用兆欧表测量其各绕组之间和绕组对地之间的绝缘电阻值。
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8、工频耐压试验
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- D3 u9 c) {, \$ \% R2 S/ O工频耐压试验，包括工频耐压试验和感应电压试验。工频耐压试验时，必须严格遵守有关规程。
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5 E4 }  Z2 h  L9 l! o0 s; K4 P% K9、极性检查
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% Y: s& i' z/ R6 l; x: h3 U无论是电流互感器还是电压互感器，如将极性接错，很容易烧坏仪器。因此，正式检定误差前，都要先检查其极性的正确性。检查的方法可用比较法或直流法，一般校验仪上都有互感器极性试验及显示功能。当连接方式正确，仍发现极性指示器动作，表明被检互感器的内部极性有问题。这时可反接极性再试。对任何互感器的检定，该步骤都不能省略，否则极易造成人为事故的发生。& g& z" A" d8 m  Z# `) i6 v! E) u
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10、退磁

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1 J( ~2 n7 [  x电流互感器的铁芯一般有两种材料，即铁镍合金与硅钢片。对不同材料，不同结构型式的电流互感器，其退磁的方法和要求各不相同，对用铁镍合金作铁芯的电流互感器，如采用次级开路退磁，往往会发生激磁电流开不起来的现象，最好采用闭路退磁。以硅钢片作铁芯的电流互感器，采用闭路退磁法、开路退磁法均可。0.2级及以上的电流互感器，用闭路退磁法为宜。

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( y' p  t  {5 S; H; y11、灵敏度的检查0 L& }+ c+ p1 P% e) N/ ~5 ]
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" e7 |' e. P" k  Q用互感器校验仪进行检定或测量时，应保证测量线路达到足够的灵敏度。试验过程中，为保护检流计不受过分的冲击，应该逐步提高其灵敏度档进行试验，直到线路灵敏度达到检定所需为止。& a2 O8 x1 Q+ Y9 b4 [8 c2 R4 M" F
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上述的灵敏度，与常谈的被检仪器仪表的灵敏度有本质区别。这里所谈，并不是被检互感器的灵敏度，而是指测量线路的灵敏度。
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12、误差测定$ C! C. d3 V+ H. T
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测量误差时，应按被检互感器的准确度级别及规程要求，选择合适的标准器及调节、测量设备，接线必须正确无误。电流(电压)的上升和下降，均需平稳而缓慢地进行。
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. G8 H  s& a' s' |, M13、严禁电流互感器二次开路. d% _0 ~* D) |6 P* D/ a
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8 w; R" J0 M9 q5 R' k2 ?对一般电流互感器而言，其二次侧绕组的匝数很多，在带额定电流工作的条件下，一旦发生二次开路，将会在次级绕组中产生很高的开路电压，危及设备与人身的安全，故在作电流互感器的试验时，一定不要发生二次开路。5 ~+ `7 a9 v% w0 i" P, \. Z
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- k& M  t) R6 y5 n14、周期检定和轮换
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运行中的互感器应定期轮换，进行试验室检定，高压互感器可用现场检验作为周期检定。其检定和轮换周期，按《DL448-91》要求，高压互感器至少每10年轮换或现场检验一次；低压电流互感器，至少每20年检定或轮换一次。5