CT分析仪如何保证对电流互感器状态和准确度的校验

摘要：CT分析仪是电流互感器准确度现场检定的必备仪器。传统电流互感器测试方法，主要为测差法，由于原理上的局限，使得电流互感器的现场检定极为不便。本文设计研制的CT分析仪采用新的间接测试方法—低压法，它是通过测量 CT 的内部参数来获取电流互感器的比差和角差。仪器按照智能化的设计方法，结合数字采样技术，以DSP微处理器为核心，采用先进的数字信号处理方法，仅用一台仪器即可实现电流互感器的现场检定，有效的解决了电流互感器现场测试的难题。

1 引言

电流互感器是电力系统中较重要的高压设备之一，它被广泛用于电力系统的电流测量和继电保护中，在正常运行情况下，电流互感器能够保证所在电气回路电流量的准确传变。但是，由于电流互感器主要由非线性的电磁元件组成，非线性元件会对互感器的暂态响应特性产生不良影响，甚至出现饱和问题致使电流互感器的二次侧无法如实反映一次侧电流的变化情况。因此对电流互感器的暂态特性和剩磁进行分析确保其状态和准确度是保证电力系统安全，可靠，高效运行的重要环节。

CT分析仪是对电流互感器状态和准确度进行校验的必备仪器。早期的CT分析仪是比较式的，即将标准和被检互感器的二次电流分别输入仪器，通过仪器内部的电阻元件转换为名义值相同的电压，再减出二者电压之相量差，折算为被检互感器相对于标准互感器的比值差和相位差。这种直接比较式校验仪，由于电阻元件参加转换，其误差就是校验仪的测量误差，因此这种校验仪只能用来检定比电阻元件准确度低一个数量级的0.1级以下的低精度互感器。后来CT分析仪发展为测差式，就是将标准和被校互感器的二次电流之差输入分析仪内部进行测量，仪器内部元件的误差，仅是仪器读数的误差，也就是互感器误差的误差。这样的分析仪就能用来检定高精度互感器【1】。

按照早期的测试方法检定电流互感器需要比被检互感器高两个等级或以上的标准电流互感器、互感器分析仪、电流负载箱和相应的升流设备，由于现场使用的电流较大，通常一套标称2000A以下设备的总重量不低于200kg，使用非常不方便;另外，现场检测需要线路停电，由于设备庞大，接线时间很长，要求停电的时间长，对供电系统的影响比较大;还有些电流互感器电流太大，需要的大电流导线又粗又长，在现场需要吊车的配合才能接线，即使这样，也不一定能升到额定电流。因此，目前电流互感器的现场检测只是对部分电流互感器而言。在许多场合，应用传统的电流互感器检定方法困难重重【2】。

鉴于早期的电流互感器检定方法已经不能适应电流互感器现场测试的需要，本文设计研制了一种基于低压原理CT分析仪。主要应用于电流互感器的二次时间常数Ts、拐点、复合误差、剩磁系数、暂态特性(TP级CT)等参数测试。

2 分析仪测试原理

2.1 直接法原理

早期的CT校验采用直接比较法【3】，如图1所示，校验时要求将电流最大升到额定一次电流的120%，标准CT与被试互感器进行比较，通过互感器校验仪测量误差。该方法在校验特大CT、GIS中的CT时存在的主要问题是：由于电流大或一次回路太长，校验时升流设备很难满足要求。

图1 直接比较法校验仪原理图

2.2 测差法原理

CT校验仪发展为测差式【4】，如图2所示，就是将标准和被校CT的二次电流送入到CT校验仪的差接电路(即取差电路)，然后将差接电路得到的差值输入到测量环节进行测量，最后与标准互感器二次电流比较，得出被检CT相对于标准CT的比差值与角差值。

图2 测差法校验仪原理图