淺談計量用電流互感器的現場檢定方法

蘇焰

摘要：重點探討了計量用電流互感器現場檢定和異常處理方法，以及現場環境及設施對檢定結果影響因素的控制方法，同時針對現場檢定容易出現的安全問題，提出了一些有效、實用的防范措施，供從事計量用電流互感器現場檢定檢定人員參考。

關鍵詞：電能計量;電流互感器;現場檢定;測量誤差

中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）32-0214-03

計量用電流互感器是計費電能計量裝置的重要組成部分，其計量的準確性直接關系到供用電貿易雙方的利益。電流互感器的現場檢定分為首次檢定（包括投運前驗收檢定）、后續檢定（周期檢定）和使用中檢定，檢定依據的為電流互感器的現場檢定，不僅要測量其額定二次負荷下的誤差，而且還要測量其實際二次負荷下的誤差。為保證現場檢定工作的安全順利開展和檢定結果的正確，現場檢定前必須認真勘測現場和做好安全措施，配備足夠熟練掌握現場檢定、計量標準設備操作維護技能，熟悉有關二次回路的檢定工作人員（需持有電流互感器檢定項目計量檢定員證）。下面就電流互感器的現場檢定方法探討如下：

一、電流互感器的現場檢定項目

電流互感器的現場檢定項目包括外觀和標志檢查、絕緣試驗、計量繞組極性檢查、額定負荷和1/4額定負荷下基本誤差測量、實負荷下基本誤差測量、計量二次電流回路實際負荷檢測、穩定性試驗、運行變差試驗、磁飽和裕度試驗等。電流互感器的外觀和標志檢查、計量繞組極性檢查、基本誤差測量、實際負荷檢測為現場檢定常規項目，穩定性、運行變差、磁飽和裕度試驗現場檢定項目，是JJG1021規程根據電流互感器運行誤差變化、現場運行環境影響、新型軟磁材料的使用等影響誤差因素增加的檢定項目。

二、電流互感器的現場檢定條件

現場檢定條件大體包括環境、標準設備及試驗電源條件三個部分，實施計量用電流互感器現場檢定時，應嚴格按照JJG1021規程要求對現場檢定條件進行控制，確保檢定結果準確可信。環境條件分為環境溫濕度條件和環境電磁干擾條件兩部分，是主要針對現場使用的計量標準設備規定的，所以JJG1021規程為適應現場檢定，規定環境溫度-25℃～55℃、環境濕度<95﹪的范圍是放的比較寬的。這里需要注意的是，電流互感器標準在-25℃～55℃溫度內，其誤差變化不大，但電流負載箱都是按常溫（5℃～35℃）設計生產的，一般在常溫下使用溫度附加誤差可忽略，如超出常溫會增加阻抗誤差，互感器校驗儀在低溫使用時可能導致液晶顯示器無法顯示，建議使用適應低溫和高溫型的電流負載箱和低溫型互感器校驗儀。環境濕度條件是計量標準設備在現場使用時，設備電氣部分表面無凝露的現場氣候條件，以防止設備絕緣破壞造成計量標準設備損壞和檢定人員觸電事故的發生。

三、電流互感器現場檢定的安全和防范措施

電流互感器現場檢定前，一定要做好如下安全措施：

被檢電流互感器從系統中隔離，并在一次側兩端掛接地線（檢定時，為避免分流可拆除一側接地線），接地線采用壓接方式，接觸要牢固可靠，并裝設在檢定人員的視線范圍之內，同時懸掛警示標示牌和裝設遮欄，防止非檢定人員進入檢定區域，以避免人身與設備事故的發生。

被檢電流互感器二次有關保護回路應退出，若不能退出時，應將其他不檢的二次回路全部可靠斷開，斷開點電流互感器測可靠短路，一個半接線方式的電流互感器二次回路，應將與被試無關的其他并聯二次回路斷開，以防止升流時二次電流竄入保護回路造成保護裝置誤動?，F場檢定中嚴禁在電流互感器二次回路和導線上進行任何工作，并做好防止電流互感器二次回路開路措施。電流互感器二次繞組永久性保護接地不得斷開。測量互感器在實際二次負荷下的誤差時，若電流互感器二次回路已接地，電流互感器校驗儀接地端子不得再進行接地。所有標準和被檢設備端子與一、二次試驗接線必須緊錮，避免導線脫落。檢定時，試驗區內人員不得走動，避免踢落導線損壞設備。

四、電流互感器的現場檢定

1.電流互感器的現場檢定前的準備工作

計量標準設備經過長途運輸，難免發生磕碰和顛震，檢定前應細致地檢查計量標準設備接線端鈕有無松動現象，采用JJG1021規程推薦的自校方法，校驗計量標準設備是否準確可靠、技術性能穩定，檢查計量標準設備和試驗及電源導線絕緣是否良好。

檢定時盡量縮短一次大電流連接導線的長度，必要時，應采取措施將標準互感器和升流器置于被檢電流互感器最小距離范圍內。連接電流一次線時，應保持較大的接觸面，以減少接觸電阻，并確認一次回路沒有其他旁路。獨立式電流互感器一次接線端在兩側，注意一次串并聯連接方式（多變比時）。一個半接線方式的電流互感器，一次接線端位于斷路器兩側套管上，接線時注意檢查斷路器合、分狀態，檢定時斷路器開關位置必須處于“合”狀態。注意一次電流必須通過斷路器形成閉合回路，因此檢測時斷路器要處于閉合狀態。連接電流一次線時，盡量避免一次大電流連接導線從鋼結構材料的架構內穿越，以免升流時架構形成的導流回路產生渦流，造成升流困難。

2.電流互感器的檢定

電流互感器的檢定順序為外觀檢查、繞組極性的檢查、誤差測量、實負荷下基本誤差測量、計量二次電流回路實際負荷檢測，具體檢定方法如下：

（1）電流互感器的外觀檢查。電流互感器的外觀檢查采用目測的方法，主要檢查電流互感器的外觀是否損傷（對油浸式，油位是否正常;對環氧樹脂式，是否有裂痕;對SF6式，氣壓表指示值是否滿足規定要求）;電流互感器銘牌 （包括技術參數、極性標志、額定絕緣水平、互感器型號、出廠序號、制造年月、準確度等級等） 及必要的標志是否清晰完整;接線端鈕松動、缺少、損壞或無標記;多變比電流互感器在銘牌或面板上未標有不同電流比的接線方式;以及嚴重影響檢定工作進行的其他缺陷。

（2）電流互感器的極性檢查。電流互感器的極性檢查，可與電流互感器誤差測量一并進行，預先完成極性檢查。按照圖3規定的標記接好試驗接線，緩慢通電至額定電流的2%以上時，如發現電流互感器校驗儀的極性指示器動作報警，則排除變比接錯、誤差過大等原因（標準互感器的極性是已知的），可確認電流互感器極性接反。

（3）電流互感器誤差的測量。電流互感器基本誤差和實際負荷下誤差的測量，一般采用標準電流互感器直接比較法。因為比較法可直接準確測出電流互感器的比差和角差，測量時用變比相同的標準電流互感器與被檢電流互感器進行比較，兩臺互感器的二次差流為被檢的比差，被檢二次電流相量反轉180度與一次電流相量之差為被檢的角差，當二次電流相量超前一次電流相量時角差為正，反之為負。

電流互感器額定負荷和1/4額定負荷下基本誤差測量：

按照圖1電流互感器額定誤差測量接線圖接好線，不檢的二次繞組短接。電流互感器誤差測量應在退磁后進行，測量時緩慢調節調壓器升流至額定電流的20﹪，同時觀察電流互感器校驗儀顯示誤差是否正常，如誤差顯示正常，按照表1電流互感器基本誤差測量點，從最大測量點（或最小測量點）開始升流并讀取被檢電流互感器額定負荷和1/4額定負荷下誤差測量數據。如誤差顯示不正?；驑O性的指示器動作報警，應立即將調壓器降至零位，并斷開試驗電源，檢查試驗接線、變比、極性，同時還應檢查被檢電流互感器二次是否開路或接地。恢復正確接線后，按照上述誤差測量方法讀取誤差測量數據。不同準確度的被檢電流互感的測量誤差應滿足表2電流互感器基本誤差限值的要求。

表1 電流互感器基本誤差測量點

1① 5 20 100 120

上限負荷 + + + + +

下限負荷 + + + + -

注 ① ：只對S級電流互感器

電流互感器實負荷下基本誤差測量：依據SD109-83《電能計量裝置檢驗規程》5.3.2.4條“在安裝現場檢驗電流互感器時，除了在規定的二次負載下測量誤差外，還須在實際二次負載下測量誤差，并對互感器的實際二次負載值進行測量”的規定，這是針對電流互感器標定的額定二次負荷與現場接入的實際二次負荷不匹配，極易造成計量用電流互感器超差運行，影響計費的公正性，所以現場基本誤差測量項目不僅包括額定二次負荷下的誤差測量，而且還應包括實際二次負荷下的誤差測量。具體測量方法如下：按照圖2電流互感器實負荷誤差測量接線圖接好線，不檢的二次繞組短接。電流互感器實負荷誤差測量應在額定負荷誤差測量之后進行。測量前，首先檢查電流互感器計量二次繞組所接二次電流計量回路在端子箱、計量屏、聯合接線盒、計量表計接線端子壓接是否牢固可靠，接線是否正確。確認無誤后，在電流互感器計量二次繞組正常接線狀態下，打開計量二次繞組S1接線，計量二次繞組S1接線端子與標準電流互感器的K1短接后接電流互感器校驗儀的K端鈕，打開的二次計量回路S1′接線接電流互感器校驗儀的TX端鈕，標準電流互感器的K2接電流互感器校驗儀的T0端鈕。接好一、二次試驗接線后，按照電流互感器額定誤差測量方法開始升流并讀取被檢電流互感器實負荷下的誤差測量數據。

3.電流互感器實際二次負荷的測量

DL/T448-2000電能計量裝置技術管理規程5.4條電能計量裝置的配置原則中明確規定，互感器實際二次負荷應在25%～100%額定二次負荷范圍內，是為了保證電流互感器在二次實際負荷下準確計量。現場測量電流互感器實際二次負荷的目的，就是為了確定電流互感器標定的額定二次負荷與現場接入的實際二次負荷是否匹配，實際二次負荷是否在1/4額定二次負荷和額定二次負荷之內，是否在二次實際負荷下誤差在其準確度允許限值范圍內，以保證計費的公正性。

電流互感器實際二次負荷測量接線見圖3，打開被檢電流互感器S1和S2端子的二次接線并將S1和S2端子短接，然后將打開的二次計量回路S1′接線與標準電流互感器的K1短接后接電流互感器校驗儀的K端鈕，S2′接電流互感器校驗儀的TX端鈕，標準電流互感器的K2接電流互感器校驗儀的T0端鈕，一次試驗接線不變，不檢的二次繞組短接。

五、電流互感器現場檢定異常的處理

電流互感器現場檢定不同于室內，由于試驗設備長途運輸顛震和被檢與計量標準試驗設備一、二次試驗接線連接方式的不同，難免會發生試驗設備故障、接線錯誤和測量誤差不穩定等異常現象?，F場檢定發生異常，建議按下述方法進行檢查和處理。

1.計量標準試驗設備故障

電流互感器的現場檢定，基本采用低壓試驗的方法，計量標準設備一般不會發生絕緣損壞。由于計量標準設備長途運輸顛震及現場搬運，極易造成設備接線端鈕與內部接線接觸不良和松動。如現場排除極性、變比、接線錯誤，則應重點檢查標準電流互感器、電流互感器現場校驗、電流負載箱、電源控制箱接線端鈕與內部接線和控制開關接觸情況，若存在壓接松動和接觸不良現象，應及時緊固。

現檢定時，電流互感器校驗儀故障發生率較高（建議多帶一臺校驗儀作為備用），若發現電流互感器校驗儀誤差示值異常時，可更換備用電流互感器校驗儀進行比較，以確定是否故障。

2.一、二次試驗接線與變比錯誤

測量被檢電流互感器誤差時，若發現電流互感器校驗儀極性開關動作并排除極性錯誤，則應重點檢查一、二次試驗接線是否正確和被檢與標準電流互感器的變比是否一致。

由于被檢電流互感器安裝在一定高度的架構上，應檢查一次大電流試驗導線絕緣破損與架構之間是否形成短路，一次為雙變比串并聯接線方式的電流互感器串聯接線時，一次連接板間均壓導線未拆除形成短路或分流。還應檢查電流互感器一次兩端接地刀閘是否均在合上位置存在一次旁路電流。檢查二次試驗接線錯誤時，應注意電流互感器二次是否有多點接地和二次試驗導線絕緣是否破損短路現象。

當發生變比錯誤時，在排除上述一、二次試驗接線錯誤的基礎上，檢查標準電流互感器對應變比一、二次接線，被檢多變比電流互感器二次對應變比抽頭接線是否正確，未檢抽頭是否存短路。500kV套管式多變比電流互感器應檢查二次對應變比抽頭與速飽和電抗器接線端子接線是否對應。測量電流互感器實際負荷下誤差發現接線錯誤時，除了檢查二次試驗接線外，還應檢查計量二次回路接線的正確性，以及計量二次回路各壓接點的壓接牢固情況。

3.測量誤差不穩定

測量電流互感器誤差時，發現電流互感器校驗儀顯示的誤差不穩定，有下面兩方面原因：

（1）電流互感器校驗儀本身故障。電流互感器校驗儀故障現象為顯示的誤差很小或者很大，這時可采用改變二次負載，觀察誤差變化是否規律合理（正常情況下，上限負載與下限負載的誤差變化規律應接近等于誤差限值的l～1.5倍）的方法判斷校驗儀是否正常。

（2）被檢與標準電流互感器所接二次負載超出允許范圍。因電流互感器的測量誤差與所接負載有關，當發現測量誤差異常時，應檢查被檢電流互感器所接二次連接導線電阻和電流負載箱及導線接觸電阻是否超過額定負載，標準電流互感器所接二次連接導線電阻和工作電流回路內阻抗及導線接觸電阻是否超出其規定的額定負載或下限負載范圍。

六、結束語

電流互感器的現場檢定是電能計量管理的一項重要基礎工作。采用正確的現場檢定方法，是保證現場檢定工作順利開展和檢定結果正確性的一項非常重要措施。通過對電流互感器的現場檢定方法的探討，讓現場檢定人員進一步了解電流互感器現場檢定環境、技術條件、設施對檢定結果影響因素和現場檢定容易出現的安全問題的控制及異常處理方法，不斷提高電流互感器現場檢定的工作質量，以確保電能計量裝置的準確可靠和公正計費。

參考文獻：

[1]王樂仁.電力互感器檢定及應用[S].北京：中國計量出版社，

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[2]國家電磁計量技術委員會.JJG 1021-2007 《電力互感器》[S].北京：中國計量出版社，2007.

[3]中國水利電力部.SD109-83電能計量裝置檢驗規程[S].北京：中國電力出版社，1983.

（責任編輯：王意琴）