【正文】 圖28 便攜式升流器 圖29 利用作業(yè)車近距離檢定十一、關(guān)于檢定項(xiàng)目和檢定點(diǎn)在電力互感器的檢定項(xiàng)目中，退磁不作為例行項(xiàng)目，只是在檢定不合格后的復(fù)檢中，才進(jìn)行退磁。用等安匝法檢驗(yàn)時(shí)，不能模擬這種情況。對(duì)冷軋取向的硅鋼片鐵芯而言，當(dāng)繞組均勻分布時(shí)，漏磁誤差在104量級(jí)。圖27 電流互感器誤差測(cè)量接線實(shí)驗(yàn)室升流設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)能提供的電流一般不超過(guò)3000A，當(dāng)檢定大電流互感器時(shí)會(huì)遇到不能在額定一次電流下檢定的情況。由于三相法的設(shè)備并不昂貴，易于配置，同時(shí)結(jié)果的重復(fù)性和復(fù)現(xiàn)性好，可以達(dá)到檢定要求。圖25是使用串聯(lián)諧振升壓裝置和標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器檢定500kV電容式電壓互感器的現(xiàn)場(chǎng)。為了達(dá)到高準(zhǔn)確度，低壓電容器使用了3320氣體絕緣電容器，單臺(tái)電容量最大為10nF，可以多臺(tái)并聯(lián)使用。便攜式壓縮氣體電容器的電壓穩(wěn)定度為5105, 。這種線路用感應(yīng)分壓方式保證分壓準(zhǔn)確度，制造和調(diào)試要比電阻分壓方式容易。在歷史上，電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器采用什么樣的測(cè)量線路，往往依賴于使用人員的習(xí)慣和設(shè)備的可利用情況。在當(dāng)時(shí)條件下，圓筒屏蔽電極結(jié)構(gòu)的高壓電容器，％。八、電容分壓器在高壓電壓互感器檢定中的應(yīng)用上個(gè)世紀(jì)二十年代，歐洲出現(xiàn)了110kV和120kV的交流輸電線路，線路上使用了大量的電壓互感器。電流負(fù)荷箱還應(yīng)標(biāo)明外部接線電阻數(shù)值。9%,，殘余無(wú)功分量(適用于功率因數(shù)等于1的負(fù)荷箱)不超出額定負(fù)荷的177。現(xiàn)有的負(fù)荷箱在這樣寬的溫度范圍要達(dá)到要求比較困難。2%。周圍溫度每變化10℃時(shí)，負(fù)荷的誤差變化不超過(guò)177。既然誤差放寬，對(duì)負(fù)荷箱的誤差要求也可以放寬?？己嘶ジ衅髟趦纱螜z定周期中間的誤差穩(wěn)定性可以通過(guò)比較兩次檢定的結(jié)果判斷。表中S為電流負(fù)荷箱置數(shù)，；R為電阻箱置數(shù)，功率因數(shù)為1。在逐步增加電抗值的同時(shí)，從電阻箱置數(shù)中減去電抗中的電阻分量。根據(jù)式（3）和（5），并記，可得到： (7)電流互感器在下限負(fù)荷的誤差可用接入5Zb+4Z2和6Zb+5Z2負(fù)荷后測(cè)量得到： （8） (9) 數(shù)學(xué)模型參數(shù)的誤差按以下方法估算，用ZB代替Zb， 把（3）式變換為，比較該式所測(cè)得結(jié)果與式（.3）所測(cè)得結(jié)果。這種方法使用往往不方便，規(guī)程推薦了一種負(fù)荷誤差外推法。五、電流互感器磁飽和裕度的規(guī)定和測(cè)量 測(cè)量用電流互感器有儀表保安系數(shù)要求，當(dāng)一次電流達(dá)到規(guī)定的儀表保安電流（額定一次電流與儀表保安系數(shù)乘積）時(shí)，電流互感器的誤差應(yīng)大于10%。理論上互感器額定負(fù)荷下的比值差與1/4額定負(fù)荷下的比值差相比較要偏正15個(gè)化整單位，也就是說(shuō)1/4額定負(fù)荷的變化對(duì)比值差影響為5個(gè)化整單位，這樣可以估計(jì)出互感器在零負(fù)荷下的比值誤差比1/4額定負(fù)荷下的比值誤差要偏正5個(gè)化整單位，如果運(yùn)行在小負(fù)荷下，實(shí)際的比值誤差可能達(dá)到+%。這樣處理，可以在不增加檢定人員工作量的同時(shí)保證互感器在使用中的準(zhǔn)確度。檢定規(guī)程規(guī)定了運(yùn)行變差后，就需要對(duì)運(yùn)行變差進(jìn)行試驗(yàn)，以確定其大小是否符合要求。試驗(yàn)時(shí)被試電壓互感器接入額定二次負(fù)荷, 一次側(cè)按運(yùn)行狀態(tài)連接。電容式電壓互感器所受到的環(huán)境電磁場(chǎng)干擾，主要來(lái)自與工作有關(guān)的帶電母線和鄰近物體。注3）：適用于用外部連接導(dǎo)體變換匝數(shù)的電流互感器。而電流互感器剩磁狀態(tài)下的誤差不是一個(gè)穩(wěn)定值，不能用來(lái)定義互感器的基本誤差。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，有的電流互感器退磁后的誤差與退磁前的誤差相比，%。固然國(guó)家制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮生產(chǎn)需要，但是也受到產(chǎn)品成本制約?！峨娏ジ衅鳌窓z定規(guī)程在處理這個(gè)問(wèn)題時(shí)，采用了控制運(yùn)行變差的方法，通過(guò)試驗(yàn)確定環(huán)境條件和運(yùn)行工況對(duì)互感器誤差的影響，并且限定其誤差范圍。在所有關(guān)于測(cè)量裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，均給出參比條件和基本誤差，如果不給出，應(yīng)把使用環(huán)境理解為參比條件，也就是設(shè)備技術(shù)條件所規(guī)定的運(yùn)行工況?；ジ衅饔糜谟?jì)量和測(cè)量，需要保證使用中的準(zhǔn)確度。表面漏電流與內(nèi)部電容電流一起注入下節(jié)耦合電容器，產(chǎn)生比較大的運(yùn)行誤差。一般情況下等效電容可以達(dá)到數(shù)pF，對(duì)于電容量小的耦合電容器，如500kV電容式電壓互感器，電容量只有5000pF，%量級(jí)的影響。當(dāng)=100時(shí)。高壓電流互感器在實(shí)驗(yàn)室檢定時(shí)采用低壓下測(cè)量誤差的方法。當(dāng)電源激勵(lì)頻率變化時(shí)，回路失諧度發(fā)生變化，引起的比值差和相位差改變量可用下式表示： （%） ’)式中P和Q為電磁單元的有功和無(wú)功功率，U為二次額定電壓，K為額定電壓比，C1和C2為分壓電容值。這種情況在污染嚴(yán)重的地區(qū)比較明顯，但容易通過(guò)觀察外表面污穢程度發(fā)現(xiàn)。由于失諧度增加使中壓變壓器一次回路阻抗增加，再加上電感線圈的銅電阻對(duì)電感線圈Q值的影響，對(duì)電容式電壓互感器的誤差將產(chǎn)生1至2個(gè)化整單位的影響。變化25℃改變10％。冷軋硅鋼片的居里溫度約為1000℃ ，溫度變化25℃ ，%，%,可能影響1/30個(gè)化整單位。鐵磁材料的溫度特性可以用量子力學(xué)方法研究，根據(jù)外斯理論，鐵磁體中的元磁矩除受外加磁場(chǎng)H的作用外，還受到內(nèi)部分子場(chǎng)作用，即，為分子場(chǎng)常數(shù)。結(jié)果見(jiàn)表8。如果不采用平衡線路以及濾波處理，很可能直流分量產(chǎn)生的H0比H大，%，而直流分量占到一次電流1%的情況很可能發(fā)生，這樣就會(huì)使磁化公式中等項(xiàng)起主要作用，而在接近飽和區(qū)，這些項(xiàng)的系數(shù)是負(fù)的，這就意味著鐵芯的等效磁導(dǎo)率是減小的，誤差將顯著地向負(fù)方向移動(dòng)。H0不是正弦量，不會(huì)在二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，因此剩磁對(duì)電流互感器誤差的影響是磁化電流通過(guò)磁化曲線的非線性起作用。對(duì)于結(jié)構(gòu)均勻的晶體，磁滯現(xiàn)象只在施加外界磁場(chǎng)時(shí)發(fā)生，當(dāng)外界磁場(chǎng)消失后，晶格的熱運(yùn)動(dòng)會(huì)使磁疇很快達(dá)到無(wú)序狀態(tài)，不存在剩磁。ΔU則是返回導(dǎo)體在互感器二次繞組感應(yīng)出的電勢(shì)實(shí)測(cè)值。計(jì)算時(shí)對(duì)不同的a／R值求得相應(yīng)的λ值，再計(jì)算值。鐵芯中的磁通分布與圓心角的關(guān)系為： －＝－ 方向以順時(shí)針為負(fù)，逆時(shí)針為正。圖11a表示在磁導(dǎo)率為μ1和μ2的媒質(zhì)中，距分界面垂直距離等于h處，有電流為I的導(dǎo)體穿過(guò)的情況。 u2軸上－1到1之間的磁場(chǎng)方向垂直于u2軸，其大小為：，式中u2是z平面半圓弧上的點(diǎn)映射到w2平面上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的座標(biāo)。場(chǎng)域的邊界為等磁位面。為了便于計(jì)算，我們按二維磁場(chǎng)研究。在電流互感器二次繞組均勻分布的情況下, 二次電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)HS沿圓周均勻分布, 但偏心的一次母線在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)HP沿圓周分布是不均勻的，使得合成的磁場(chǎng)沿鐵芯圓周分布也不均勻，其最大偏差為(－)/=%。表2 I=1A θ=π處磁場(chǎng)計(jì)算值(A/m)磁場(chǎng)分量n=0n=9n=99n=999n=9999n=99999H1H2H1－H2在θ=π/2處, =。由于實(shí)軸上的鏡象電流與直線v=2πi上的鏡象電流在變換后疊加，原有鏡象電流數(shù)值加倍。 位于右半平面的鏡象電流大小為，…，… 。然后計(jì)算原場(chǎng)域內(nèi)所求的相關(guān)點(diǎn)在變換過(guò)程中發(fā)生的尺度上的伸縮量和角度上的旋轉(zhuǎn)量，把求出的解換算到原場(chǎng)域。圖2 偏心大電流母線在鐵芯中的位置下面我們回顧一下用復(fù)變函數(shù)保角變換求解二維拉普拉斯方程的方法。電流導(dǎo)體的影響有兩種情況，一種是穿心母線偏離鐵芯軸線，一種是返回導(dǎo)體與互感器鐵芯過(guò)于靠近?；ジ衅髦苓叺碾姎庠O(shè)備和構(gòu)架產(chǎn)生鄰近效應(yīng)影響互感器的誤差。 電力互感器對(duì)應(yīng)著按GB1207《電壓互感器》、GB 1208《電流互感器》、GB/T 4703《電容式電壓互感器》、GB 17201《組合互感器》、JB/T 10432《三相組合互感器》、JB/T 10433《三相電壓互感器》生產(chǎn)的互感器。其它用途的低壓互感器如果也存在運(yùn)行工況影響大的情況，有關(guān)部門也可以根據(jù)電力互感器檢定規(guī)程按電力互感器檢定，因?yàn)橐?guī)程并沒(méi)有說(shuō)低于6kV的互感器不適合拆下檢定。因此《電力互感器》檢定規(guī)程對(duì)低于6kV的電力互感器，作了這樣的處理：如果它們不移離現(xiàn)場(chǎng)安裝位置，則參照本規(guī)程檢定。雖然它們的誤差也有要求，但與計(jì)量和測(cè)量對(duì)準(zhǔn)確度的要求有很大區(qū)別。隨著電力行業(yè)體制改革的進(jìn)行和深入，發(fā)電廠和電網(wǎng)，電網(wǎng)和供電公司，供電公司和高壓用戶之間的電量結(jié)算，都通過(guò)高壓電能計(jì)量裝置進(jìn)行。根據(jù)《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》，對(duì)關(guān)系到貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具必須由計(jì)量技術(shù)部門進(jìn)行強(qiáng)制檢定。保護(hù)用電流互感器在額定電流下允許誤差可達(dá)1%，復(fù)合誤差可達(dá)5%，保護(hù)用電壓互感器在額定電壓下允許誤差可到1%，運(yùn)行電壓下誤差可達(dá)3%。如果拆下檢定，則可以按JJG313《測(cè)量用電流互感器》和JJG314《測(cè)量用電壓互感器》兩個(gè)規(guī)程檢定。規(guī)程在這一點(diǎn)是有彈性的。在這些標(biāo)準(zhǔn)中。有的誤差是可以控制的，如溫度、濕度引起的誤差。1）偏心母線產(chǎn)生的不均勻磁場(chǎng)圖1是一種母線型大電流互感器，一次電流導(dǎo)體一匝穿心，由于鐵芯直徑比較大，又沒(méi)有緊固在線圈上的一次電流導(dǎo)體，實(shí)際穿過(guò)的電流導(dǎo)體容易偏離環(huán)形鐵芯中心。復(fù)變函數(shù)指的是形狀為的復(fù)函數(shù)，如果實(shí)部u 和虛部v滿足柯西－黎曼條件： ， ，則復(fù)函數(shù)w稱為解析函數(shù)。圖3 從圓域到矩形域的變換 對(duì)數(shù)變換把圓內(nèi)區(qū)域變換為復(fù)平面w上由實(shí)軸、與實(shí)軸平行直線v=2πi以及線段（ln r, 0）,(ln r, 2πi)圍成的帶狀區(qū)間的左半部分，把圓環(huán)內(nèi)部變換為復(fù)平面w上由實(shí)軸、與實(shí)軸平行直線v=2πi 、直線和所圍矩形區(qū)域，實(shí)軸上的點(diǎn)則被變換為復(fù)平面w 實(shí)軸上的點(diǎn)。位置為(2ln R－ln d), (4lnR－2ln r－ln d)，…，(2N lnR－2（N1）ln r－ln d)，… 。圓環(huán)鐵芯內(nèi)部的磁場(chǎng)就是這些鏡象電流在填充了鐵磁媒質(zhì)的空間中在圓環(huán)區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)，如圖4所示。 =用數(shù)值計(jì)算方法, 得到表3的結(jié)果。%的不平衡安匝計(jì)算，對(duì)應(yīng)的一次電流為31A247。圓環(huán)外徑為R，內(nèi)徑為r，取圓環(huán)的中心為直角座標(biāo)的原點(diǎn)，圓環(huán)外有一電流導(dǎo)體與圓環(huán)軸線平行，位于x軸上的A點(diǎn)。其中一個(gè)等磁位面由x軸的－∞點(diǎn)到外圓柱與x軸的交點(diǎn)（－R，0），再沿上半圓弧到與x軸交點(diǎn)（R，0），再沿x軸到直線電流所在的A點(diǎn)。半圓弧上的點(diǎn)的座標(biāo)是, 映射到w2平面后座標(biāo)變?yōu)?, 于是有u2＝。根據(jù)連續(xù)性定理，分界面兩側(cè)的H和B應(yīng)滿足以下的邊界條件：。設(shè)上式第一項(xiàng)為 ＝ 它等于環(huán)形鐵芯左半磁路的最大磁通。另一個(gè)重要的值是鐵芯中磁通為零處對(duì)應(yīng)的圓心角，在這點(diǎn)進(jìn)入鐵芯的磁通沿左右兩路分流。表7 電流互感器一次返回導(dǎo)體磁場(chǎng)干擾計(jì)算值（有效值）a/RλΦa(10－8Wb)(? )Φ(10－8Wb)Φa/Φ(%)Bx(104T)ΔU(mV)11754394644102232204402 81121972776721695205357513861625021176 13544461021 115401904 1005364811 89334735 806308673 737267576 628236502 539210446 4710190401 42以上討論了載流導(dǎo)體在無(wú)屏蔽的鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)。但實(shí)際加工得到的晶體總是不均勻的，在內(nèi)部應(yīng)力作用下，部分磁疇可以沿應(yīng)力取向，如果外部磁場(chǎng)的作用力不能超過(guò)內(nèi)部應(yīng)力，這部分磁疇將不隨外部磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)，這時(shí)就有剩磁產(chǎn)生。由于H0通常比H小很多，因此各高次項(xiàng)展開(kāi)后主要由第一交叉乘積項(xiàng)起作用。圖14 電流互感器半波電流誤差測(cè)量電路圖13 電流互感器匝比誤差測(cè)量電路直流分量對(duì)電流互感器誤差的影響可以通過(guò)電流互感器在半波電流下的變換誤差進(jìn)行研究。圖中使用10/1的變流器提升校驗(yàn)儀的工作電流，校驗(yàn)儀的誤差示值應(yīng)乘上10才是測(cè)量結(jié)果。設(shè)鐵磁體內(nèi)單位體積有N個(gè)原子，原子的角量子數(shù)為J，則，其中為原子平均磁矩；為原子回旋磁化率，根據(jù)自旋運(yùn)動(dòng)情況取值1或2；為玻爾磁子，； 為布里淵函數(shù)。鐵鎳合金的居里溫度約為340℃ ，溫度變化25℃ ，磁導(dǎo)率變化約為5%，勵(lì)磁導(dǎo)納變化5%,可能影響1/2個(gè)化整單位。互感器的理論誤差變化10%ε，可能影響一個(gè)化整單位。4 環(huán)境電場(chǎng)對(duì)互感器誤差的影響電磁式電流電壓互感器由于回路阻抗低，環(huán)境電場(chǎng)在回路中感應(yīng)產(chǎn)生的電流電壓非常小，理論和實(shí)驗(yàn)都證明，環(huán)境電場(chǎng)基本上不會(huì)影響到電磁式互感器的誤差。只要對(duì)瓷套外表面進(jìn)行清洗，就可以解決其影響。試驗(yàn)表明，電網(wǎng)頻率變化1%%。對(duì)于有電容屏設(shè)計(jì)的電流互感器，低壓下測(cè)量誤差與高壓下測(cè)量誤差在結(jié)果上并無(wú)顯著不同，因?yàn)閺母邏旱囊淮螌?dǎo)體流到低壓側(cè)的電流都被電容屏截?cái)嗔魅虢拥囟俗?，不?huì)流入二次繞組。由于電容式電壓互感器出廠試驗(yàn)一般是底部放在地面，而使用時(shí)底部離地面有1m～3m，這樣就會(huì)產(chǎn)生1到2個(gè)化整單位的附加誤差。三、互感器運(yùn)行變差的規(guī)定檢定規(guī)程中對(duì)參比條件的規(guī)定如表10所示。因此當(dāng)測(cè)得電容式電壓互感器誤差不正常時(shí)，應(yīng)考慮外絕緣的因素。但互感器的誤差受運(yùn)行工況影響，檢定時(shí)的誤差與使用時(shí)的誤差并不相同。由于電力互感器適用的氣候條件很寬，一般都超出檢定用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備要求的環(huán)境，只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的可行性選擇一個(gè)能兼顧電力互感器運(yùn)行條件和誤差試驗(yàn)條件的環(huán)境。這樣處理可以有效控制電力互感器使用中的誤差。根據(jù)國(guó)際慣例