电流互感器现场测试方法

（一） 直观检查

如果电流互感器出现以下缺陷，需修复后方可进行测试：①外观损伤，绝缘套管不清洁，油浸式互感器的油标指示位置不合乎规定，环氧树脂式互感器有裂痕，SF6式互感器气压表值不合乎要求；②铭牌及必要的标志不完整（包括技术参数、极性标志、额定绝缘水平、互感器型号、出厂序号、制造年月、准确度等级等）；③接线端钮缺少、损坏或无标记；穿心式电流互感器无极性标记；④多变比电流互感器在铭牌或面板上未标有不同电流比的接线方式；⑤严重影响测试工作进行的其他缺陷。

（二） 一次、二次回路的连接

由于测试时一次电流较大，因此应尽量减小一次连接线的长度。必要时采取措施将标准互感器和升流器与被试电流互感器间的距离达到最小。当工作人员在距离地面2m以上作业时，应严格遵守电力行业标准《电业安全工作规程》关于高空作业的要求。同时须与周围带电的高压设备保持安全距离。

接电流一次线时，首先检查被接导体是否存在氧化或污垢等现象，如果被接导体氧化或存在污垢，应用砂纸或其他工具清洁后再连接。

电流互感器二次尽量在试验接线盒上接线，当试验接线盒无法打开时，再在电流互感器端子箱接线。

（三） 工作电源接线

互感器校验仪接试验电源时，应通过开关控制，并有监视仪表和保护装置，互感器校验仪的工作电源应尽量避免与升流器电源使用相同相，以免电压变化过大干扰校验仪正常工作。

（四） 绕组的极性检查

电流互感器一次、二次电流方向与极性间对应关系应为减极性，可用互感器校验仪进行极性检查，接线图如图8-4 （a）所示。图中标准电流互感器TA0与被试电流互感器TAx变化相同，TA0的极性是已知的，按图示接线通电时，若校验仪极性指示灯HL亮（排除变化，误差因素所致），则可确认为TAx与标准电流互感器TA0的极性相反；灯不亮时两者极性方位一致，此时ΔI=0。

直流法检查电流互感器极性接线如图8-4 （b）所示，图中将适当的小量程直流电流表接在被试电流互感器二次出线端，一次侧加1.5V直流电源 （也可以在二次侧加电源，一次侧接表），假设L1、K1端极性相同，开关Q接通瞬间，电流表指针若正偏转，则互感器为减极性，判定L1、K1端极性确实相同。

图8-4　直流法检查电流互感器极性接线图

（a）用互感器校验仪进行极性检查；（b）直流法检查电流互感器极性

（五） 充磁与退磁

对于首次检定或经检修、改制的计量用电流互感器，应先在充磁情况下进行误差测试，然后在退磁情况下进行误差测试，测试结果均应满足检定规程中电流互感器误差限值的要求。

推荐用直流电源对电流互感器进行充磁。充磁时，将被试电流互感器一次开路，二次被试绕组极性端接直流电源正极，另一端接直流电源负极，测试回路应串联合适的保险或保护电阻，其余二次绕组开路。试验电流在5～10s内从零平稳地升到被试电流互感器二次额定电流的15%～20%，持续1～2min后，再以相同速度降到零，反复以上过程3～5次，充磁所用的直流电源采用输出电流容量大于1A的整流直流电流或蓄电池。当不具备直流电源时，可采用在电流互感器的二次侧接一个相当于其额定负荷10～20倍的可变电阻（考虑足够容量），在一次侧通以工频交流电流，将电流从零平滑地升至额定电流值的120%，再将电流瞬间降至零。

对于周期检定的计量用互感器，首先应在随机情况下进行误差测试，然后在退磁状态下进行测试，测试结果均应满足规程要求。最佳的退磁方法应按照铭牌或技术文件中所规定的退磁方法和要求为宜。若制造厂未做规定，可根据具体情况选择下述方法之一。

1.闭路退磁法

在电流互感器的二次侧接一个相当于其额定负荷10～20倍的可变电阻，一次侧通以工频交流电流，将电流从零平稳地升至额定电流值的120%，再将电流均匀缓慢地降至零，然后依次减小可变电阻至其值的1/2、1/5、1/10，重复上述过程。

对于多铁芯的电流互感器，其余铁芯的二次线圈此时均应短路；对于同一铁芯有多个二次绕组的电流互感器，被试的计量二次绕组接退磁电阻，其余的二次绕组开路。

2.开路退磁法

在电流互感器二次绕组均开路的情况下，一次绕组通以工频交流电流，将电流从零平滑地升至一次额定电流值的10%，再将电流均匀缓慢地降至零。退磁过程中应在电流互感器二次两端接一块峰值电压表，当示值超过2600V时，则应减小所加电流值。

（六） 测试原理接线

测试接线如图8-5所示，原理是被试互感器与标准电流互感器直接比较，采用测差法。

图8-5　用直接比较法或单相比较法测试电流互感器误差的原理接线图

TY—调压器；UA—升流器；TAx—被检电流互感器；TA0—标准电流互感器；Z—电流负荷箱或二次实际负荷；L1、L2—电流互感器一次的对应端子；K1、K2—电流互感器二次的对应端子

（七） 实际负荷下的误差测试

电流互感器实际负荷下的误差测试应根据现场运行方式、电压等级等实际情况选用以下三种方法之一：单相比较法、中性线补偿法和三相法。

1.单相比较法

现场运行方式为以下情况时采用：①当电能计量装置只有一组电流互感器，且二次绕组与电能表间采用六线连接时（三相四线计量方式）采用；②当电能计量装置只有一组电流互感器，且二次绕组与电能表间采用四线连接时（三相三线计量方式）采用；③当电能计量装置只有一组电流互感器，且二次绕组与电能表间采用三线连接时（三相三线计量方式），酌情采用；④当电能计量装置有两组电流互感器合成后使用（主接线为一对半或2/3接线方式），且计量用二次绕组与电能表间采用六线连接时，根据现场实际运行情况酌情采用。测试方法和测试原理接线如图3-1所示，Z为被试电流互感器计量二次实际负荷。

单相比较法的测试步骤如下：

（1）接电流互感器二次线时，应先由工作人员做保护回路的安全技术措施，再从被试电流互感器接线盒或端子箱里找到计量用二次绕组K1（S1）、K2（S2）、（Kx）端，打开K2（S2）端子，分为K2（S2）和K2′ （S2′）端，把K2（S2）接到标准电流互感器K2（S2），K2′（S2′）接校验仪Tx，并短接其余电流互感器二次绕组。

（2）通电时须检查被试电流互感器二次回路的正确性，避免被试电流互感器二次回路安装错误造成保护误动作。可采取将一次电流升至额定电流的1%～5%间任意值，用钳形电流表在电能表侧监视电流，若有问题则应立即停止测试，待问题处理后再继续进行。

（3）误差测试点按一次额定电流的1% （s级）、5%、10%*、20%、30%*、40%*、50%*、80%*、100%*测试点下进行 （*根据本部门规定执行，注意在常用负荷曲线下应增加必要的测试点）。

（4）如电能计量装置有两组电流互感器合成使用 （主接线为一对半或2/3接线方式）时，应首先将另一组电流互感器所有二次绕组与被测电流互感器二次绕组完全断开。

2.中性线补偿法(www.xing528.com)

现场运行方式为以下情况时采用：①当电能计量装置只有一组电流互感器，且其二次绕组与电能表间采用四线连接时（三相四线计量方式）采用；②当电能计量装置只有两组电流互感器合成后使用（主接线为一对半或2/3接线方式），且其二次绕组与电能表间采用四线连接时，根据现场实际运行情况酌情采用。

测试原理接线如图8-6所示，Z为被试电流互感器计量二次负荷。

图8-6　用中性线补偿法测试电流互感器误差原理接线图

TAb—补偿电流互感器；Z—二次实际负荷；R—电流二次中性线电阻

中性线补偿法的测试步骤与单相比较法不同之处如下：

（1）接标准和被检电流互感器二次线时，从电流互感器接线盒或端子箱上找到K1、K2（S1、S2）端，打开K2（S2）端，分为K2（S2），K2′（S2′）端，把K2（S2）接到标准电流互感器K2（S2）端，K2′（S2′）接校验仪Tx，K1（S1）端上并接一根导线 （测二次负荷时用），补偿电流互感器K2（S2）接到校验仪Tx，K1（S1）端接到电能表的零线。

（2）补偿线一端接电能表N端，另一端接校验仪Tx，可用另一相电流互感器二次回路导线或专用补偿线。

（3）补偿电流互感器的极性注意不要接反，可采用钳形电流表或电流表监视检测过程。

3.三相测试法

现场运行方式为以下时采用：①当电能计量装置只有一组电流互感器，且二次绕组与电能表间采用四线连接时（三相四线计量方式）采用；②当电能计量装置只有一组电流互感器，且二次绕组与电能表间采用三线连接时（三相三线计量方式）采用。

测试原理接线如图8-7所示，Z为被试电流互感器计量二次实际负荷。

图8-7　用三相法测试电流互感器误差原理接线图

UA—三相升流器；Z—二次实际负荷；RL—与被试电流互感器二次连接线电阻；φ—相位表

三相测试法的测试步骤与单相比较法的不同之处如下：

（1）工作电源为三相电源，接电源时注意三相电源相位的对称度。

（2）电流互感器二次回路相别不能接错。

（八） 电流互感器二次实际负荷测试

电流互感器接入二次实际负荷超过额定值时，则准确等级就会下降；二次负载过大也会导致互感器误差偏大。所以，根据国家标准规定，一般测量用电流互感器的二次负载S（VA）必须在额定S2N和下限负载范围内，即

电流互感器二次的实际负荷除了所带的二次设备外，二次回路连接导线的阻抗也是二次负载阻抗的一部分，尤其是电厂和变电所。二次电流回路导线的阻抗是二次负载阻抗的主要部分，直接影响电流互感器的误差。因此，在二次回路连接导线长度一定时，其截面积需要经计算确定。电流互感器的额定负载可用下式表示

式中 I2N——已标准化，为5A或1A；

S2N——一般用VA表示；

Z2N——当功率因数为1.0时为纯电阻。

因此，有时也用电阻值表示电流互感器的额定负载，如：电流互感器的额定负载为5VA，当功率因数为1.0、二次电流为5A时，对应的Z2N为5/52=0.2Ω。

由式（8-2）可知，Z2N是由电流互感器容量S2N决定的，根据式 （8-1），要保证电流互感器一定的准确等级，二次允许负载阻抗Z2须满足以下条件

电流互感器二次实际负荷的测试方法与误差测试基本相同，有单相比较法、中性线补偿法和三相法三种方法。接线如图8-8～图8-10所示。

图8-8　用单相比较法测试电流互感器二次实际负荷原理接线图

图8-9　用中性线补偿法测试电流互感器二次实际负荷原理接线图

图8-10　用三相法测试电流互感器二次实际负荷原理接线图

现场实际负荷测试电流互感器时，除了对计量二次绕组的误差测试外，同时对测量绕组也应进行测试。