升流器双级电流互感器设计与应用

双级电流互感器是一种特殊补偿的专用电流互感器。它是把造成第一级电流互感器误差的铁心激磁安匝引出来，加在第二级互感器铁心上，产生反安匝来抵消大部分的激磁安匝，从而使互感器的误差由第一级互感器的励磁安匝减小为第二级互感器的励磁安匝，准确度显著提高。原理线路如图2-20所示。图中NS为升流器的输入绕组，绕在升流器铁心TS上；NB为第二级互感器的二次绕组，也叫补偿绕组，绕在第二级互感器铁心T2上，N2为第一级互感器的二次绕组，绕在第一级和第二级互感器铁心T1和T2上；N1为升流器的输出绕组，也是互感器的一次绕组，绕在TS、T1和T2三个铁心上。

图2-20　带升流器双级电流互感器检定线路

第一级互感器的一次安匝，二次安匝，激磁安匝，误差ε1（各项均为相量或复数，下同）为：

式中 Ym1——铁心T1的励磁导纳；

Z02——第一级互感器二次总阻抗。

第二级互感器的一次安匝，二次安匝，激磁安匝，误差ε2为：

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式中 Ym2——铁心T2的励磁导纳；

Z0B——第二级互感器二次总阻抗；

——第二级互感器的二次电流，也叫补偿电流。

补偿绕组与二次绕组的匝数相等。

双级电流互感器的一次安匝，二次安匝N2，激磁安匝，误差ε为：

即双级电流互感器的误差为第一级和第二级互感器误差乘积的负值，它是由第二级互感器铁心的激磁安匝产生的。第一级和第二级互感器可分别带二次负荷，即图2-20中N2和NB的连接导线以及校验仪工作电流回路的负荷。双级电流互感器二次回路即校验仪的差流回路应近似为零，例如HEG型和HEWC型校验仪。一般校验仪差流回路在检定0.1级以下互感器时其内阻为0.5Ω，可略去不计，即近似为零。在检定0.05级以上互感器时，其内阻为5Ω，就是双级互感器的负荷，简称双级负荷，其等值阻抗与被检互感器的准确级成正比，对于0.05～0.01级，相应为±0.5±j0.6mΩ～±0.1±j0.1mΩ，按二次电流5A计算，双级负荷容量相应为0.0195～0.0035VA，它给双级互感器带来的附加误差应小于被检互感器误差限值的5%。由此可见，双级互感器是不能带电流表等负荷，用来扩大量限，只能作为电流比例标准，用来检定电流互感器。

同样，带升流器双级电流互感器，如果将升流器输入绕组NS短路，就成为双级电流互感器，如果将互感器的二次绕组N2短路，就成为升流器；也可以分别作为双级电流互感器或升流器使用。