全自動互感器校驗裝置主要用于CT、PT電流互感器及電壓互感器的批量誤差校驗?;ジ釁饜Q樽爸糜苫ジ釁饜Q橐?、電壓電流負荷箱、電子源控制柜、12臺位互感器測試臺等幾部分組成。操作人員可通過計算機上的互感器誤差校驗管理軟件,設定被檢互感器類型、量程、準確度等級、二次負荷、功率因數、被測互感器臺位等主要參數,通過RS485傳輸和控制,一次升流即可完成12只同變比電流互感器的測量工作,全程試驗時間僅需3~5分鐘,實現了真正意義上的極速校驗功能,大大提高了工作效率。
由電流互感器的等值電路及相量圖可以得出,由于激磁電流I0的存在,使實際的一次電流I1與旋轉180°并折算到一次側的二次電流-I2在數值上與相位上都不相同,因而存在比值差和相位差,其中比值差用式f=(KNI2-I1)/I1計算。KN為額定電流比,I1和I2為實際一次及二次電流有效值。另外還把旋轉180°后的二次電流相量-I2與一次電流相量I1之間的相位之差,稱為相位差,用δ表示,單位為分或厘弧度。如果-I2超前I1相位差為正;如滯后,則相位差為負,互感器的誤差還可以用復數符號表示,記為K=I1/I2及ε=f+jδ,δ以弧度作單位。在計算測量結果的綜合誤差時,復數符號法是十分有用的工具。根據電流互感器誤差的定義,電流互感器的比值差就是誤差電流I0在I1相量上的投影與I1之比,相位差就是δ角。由于δ角很小,它與ψ及α角相比可以忽略。因此I0與I1的夾角可認為是90°-ψ-α,并且δ角的弧度值可以用δ角的正弦函數值代替,zui后得到:
 f=-(100I0/I1)sin(ψ+α)   (%)    (圖1)
δ=(3438I0/I1)cos(ψ+α)(ˊ)    (圖2)
上述式子表明,電流互感器的比值差,相位差與激磁電流I0和I1的比值及ψ角大小有關,也與二次回路阻抗角α的大小有關。

圖1 電流互感器的電流特性曲線圖

電流互感器的誤差與一次電流的關系稱為電流特性,如圖1所示。在小電流區,由于鐵芯磁密低(數十毫特),I0/I1的值比較大,ψ角比較?。?0°-40°),比值差偏負,相位差偏正。隨著一次電流增加,鐵芯磁密增加(數百毫特),此時I0/I1減少,ψ角變大(50°-60°),比差向正方向變化,角差向負方向變化。

圖2 電流互感器的負荷特性曲線圖

互感器校驗裝置的電流互感器誤差與二次負荷的關系稱為負荷特性。曲型的負荷特性曲線如圖2所示,隨著二次負荷的增加,I0/I的值也增加電流互感器的比差向負方向變化,角差向正方向變化。當二次負荷的功率因數減少時,隨著δ角增加,電流互感器的比差和角差都向負方向變化。

圖3 電流互感器的誤差測量檢定接線圖

電流互感器可以認為是用電流源激勵的電力設備,它的輸出電壓取決于二次負荷的大小。因此,使用中的電流互感器不允許二次側開路,如果二次線圈開路,一次電流I1變成激磁電流,其數值比正常時的I0增加數百倍,鐵芯中的磁通Φ0由正常時的數十毫特斯拉劇增到飽和時的1.4到1.8特斯拉,感應電壓峰值可達幾千伏,危及設備與人身安全。另外,磁密太高會使鐵芯嚴重發熱,互感器容易燒壞,同時鐵芯還容易產生剩磁,造成電流互感器超差?;ジ釁饜Q樽爸玫牡緦骰ジ釁魈救綣惺4?,其平均磁化曲線就不再過原點,這時產生諧波失真,使比值差向負方向變化,相位差的變化方向與鐵芯磁特性有關。通常情況下,鐵鎳合金鐵芯向負方向變化,硅鋼片鐵芯向正方向變化。
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