【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，不能模擬這種情況。對冷軋取向的硅鋼片鐵芯而言，當(dāng)繞組均勻分布時，漏磁誤差在104量級。圖27 電流互感器誤差測量接線實(shí)驗(yàn)室升流設(shè)備在現(xiàn)場能提供的電流一般不超過3000A，當(dāng)檢定大電流互感器時會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。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，單臺電容量最大為10nF，可以多臺并聯(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?，F(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，負(fù)荷的誤差變化不超過177。既然誤差放寬，對負(fù)荷箱的誤差要求也可以放寬。考核互感器在兩次檢定周期中間的誤差穩(wěn)定性可以通過比較兩次檢定的結(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，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，比較該式所測得結(jié)果與式（.3）所測得結(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)定和測量 測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，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個化整單位，也就是說1/4額定負(fù)荷的變化對比值差影響為5個化整單位，這樣可以估計出互感器在零負(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)境電磁場干擾，主要來自與工作有關(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)下的誤差不是一個穩(wěn)定值，不能用來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。《電力互感器》檢定規(guī)程在處理這個問題時，采用了控制運(yùn)行變差的方法，通過試驗(yàn)確定環(huán)境條件和運(yùn)行工況對互感器誤差的影響，并且限定其誤差范圍。在所有關(guān)于測量裝置的技術(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。互感器用于計量和測量，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，%量級的影響。當(dāng)=100時。高壓電流互感器在實(shí)驗(yàn)室檢定時采用低壓下測量誤差的方法。當(dāng)電源激勵頻率變化時，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電感線圈Q值的影響，對電容式電壓互感器的誤差將產(chǎn)生1至2個化整單位的影響。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H的作用外，還受到內(nèi)部分子場作用，即，為分子場常數(shù)。結(jié)果見表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。H0不是正弦量，不會在二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢，因此剩磁對電流互感器誤差的影響是磁化電流通過磁化曲線的非線性起作用。對于結(jié)構(gòu)均勻的晶體，磁滯現(xiàn)象只在施加外界磁場時發(fā)生，當(dāng)外界磁場消失后，晶格的熱運(yùn)動會使磁疇很快達(dá)到無序狀態(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)出的電勢實(shí)測值。計算時對不同的a／R值求得相應(yīng)的λ值，再計算值。鐵芯中的磁通分布與圓心角的關(guān)系為： －＝－ 方向以順時針為負(fù)，逆時針為正。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)體穿過的情況。 u2軸上－1到1之間的磁場方向垂直于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)所對應(yīng)的座標(biāo)。場域的邊界為等磁位面。為了便于計算，我們按二維磁場研究。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HP沿圓周分布是不均勻的，使得合成的磁場沿鐵芯圓周分布也不均勻，其最大偏差為(－)/=%。表2 I=1A θ=π處磁場計算值(A/m)磁場分量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，…，… 。然后計算原場域內(nèi)所求的相關(guān)點(diǎn)在變換過程中發(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)程并沒有說低于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，但與計量和測量對準(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，都通過高壓電能計量裝置進(jìn)行。根據(jù)《中華人民共和國計量法》，對關(guān)系到貿(mào)易結(jié)算的計量器具必須由計量技術(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《測量用電流互感器》和JJG314《測量用電壓互感器》兩個規(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，又沒有緊固在線圈上的一次電流導(dǎo)體，實(shí)際穿過的電流導(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，如圖4所示。 =用數(shù)值計算方法, 得到表3的結(jié)果。%的不平衡安匝計算，對應(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。另一個重要的值是鐵芯中磁通為零處對應(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)體磁場干擾計算值（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)體在無屏蔽的鐵芯中產(chǎn)生的磁場。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，如果外部磁場的作用力不能超過內(nèi)部應(yīng)力，這部分磁疇將不隨外部磁場翻轉(zhuǎn)，這時就有剩磁產(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量電路圖13 電流互感器匝比誤差測量電路直流分量對電流互感器誤差的影響可以通過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才是測量結(jié)果。設(shè)鐵磁體內(nèi)單位體積有N個原子，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%，勵磁導(dǎo)納變化5%,可能影響1/2個化整單位?；ジ衅鞯睦碚撜`差變化10%ε，可能影響一個化整單位。4 環(huán)境電場對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)境電場基本上不會影響到電磁式互感器的誤差。只要對瓷套外表面進(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%%。對于有電容屏設(shè)計的電流互感器，低壓下測量誤差與高壓下測量誤差在結(jié)果上并無顯著不同，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斷流入接地端子，不會流入二次繞組。由于電容式電壓互感器出廠試驗(yàn)一般是底部放在地面，而使用時底部離地面有1m～3m，這樣就會產(chǎn)生1到2個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)程中對參比條件的規(guī)定如表10所示。因此當(dāng)測得電容式電壓互感器誤差不正常時，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，檢定時的誤差與使用時的誤差并不相同。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)場試驗(yàn)的可行性選擇一個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)國際慣例