【正文】 箱在額定頻率50（60）Hz，額定電壓20%～120%，環(huán)境溫度為20177。5℃時(shí)，電壓負(fù)荷的有功分量和無(wú)功分量的誤差不得超過(guò)177。3%，當(dāng)cosφ=1時(shí)，殘余無(wú)功分量不得超過(guò)額定負(fù)荷的177。3%。周圍溫度每變化10℃時(shí)，負(fù)荷的誤差變化不超過(guò)177。2%。電壓負(fù)荷箱在電流百分?jǐn)?shù)20%以下的附加誤差限值為：電壓百分?jǐn)?shù)每變化5%，誤差增加1%?！眱x用互感器檢定時(shí)是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，環(huán)境溫度規(guī)定在10℃～35℃，這樣負(fù)荷箱的允許誤差是基本誤差3%加上溫度附加誤差2%，總共是5%。按照互感器當(dāng)負(fù)荷箱置上、下限負(fù)荷時(shí)。5%247?！帧＝咏?個(gè)化整單位。由于現(xiàn)場(chǎng)檢定的參考?xì)鉁財(cái)U(kuò)展到－25℃～55℃。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。主要是因?yàn)殂~的電阻率溫度系數(shù)比較大，℃，溫度從15℃變到－25℃，電阻變化12%。要降低銅電阻在負(fù)荷中的分量，就要加大銅線直徑，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于低伏安數(shù)的負(fù)荷很不經(jīng)濟(jì)。所以規(guī)程采用保證檢定環(huán)境下負(fù)荷箱準(zhǔn)確度的辦法，即：“在規(guī)定的環(huán)境溫度區(qū)間，電流、電壓負(fù)荷箱在額定頻率和額定電流、電壓的80%～120%范圍內(nèi)，有功和無(wú)功分量相對(duì)誤差均不超出177。6%。，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。6%。在其它有規(guī)定的電流、電壓百分?jǐn)?shù)下，有功和無(wú)功分量的相對(duì)誤差均不超出177。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。9%。”這樣檢定時(shí)可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件使用低溫型、常溫型或高溫型負(fù)荷箱。規(guī)程推薦的額定溫度區(qū)間為：低溫型－25℃～15℃，常溫型5℃～35℃，高溫型15℃～55℃。檢定時(shí)使用的電流、電壓負(fù)荷箱，其額定環(huán)境溫度區(qū)間應(yīng)能覆蓋檢定時(shí)實(shí)際環(huán)境溫度范圍。其中常溫型負(fù)荷箱也就是按現(xiàn)有技術(shù)條件生產(chǎn)的負(fù)荷箱。這樣制造廠可以使用現(xiàn)有的材料和工藝，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)試就能生產(chǎn)低溫型和高溫型負(fù)荷箱，符合經(jīng)濟(jì)合理的要求。用于電力互感器檢定的電流、電壓負(fù)荷箱，在接線端子所在的面板上應(yīng)有額定環(huán)境溫度區(qū)間、額定頻率、額定電流或電壓及額定功率因數(shù)的明確標(biāo)志。電流負(fù)荷箱還應(yīng)標(biāo)明外部接線電阻數(shù)值。電力互感器用負(fù)荷箱由于溫度范圍超出實(shí)驗(yàn)室規(guī)定，因此不宜納入負(fù)荷箱檢定規(guī)范內(nèi)容。但電力互感器用負(fù)荷箱如果使用環(huán)境不超過(guò)（5～35）℃，應(yīng)該而且可以按儀用互感器的負(fù)荷箱校準(zhǔn)。一般而言，電力互感器用負(fù)荷箱可以在現(xiàn)場(chǎng)使用互感器校驗(yàn)儀校準(zhǔn)，因?yàn)閷?duì)于6% 的誤差，互感器校驗(yàn)儀是可以滿足要求的。不過(guò)在新修訂的JJG169中考慮到互感器校驗(yàn)儀阻抗與導(dǎo)納回路的檢定不宜采用虛負(fù)荷法，應(yīng)采用交流阻抗和導(dǎo)納電橋檢定采用的標(biāo)準(zhǔn)量具方法。這兩個(gè)回路以后不包括在JJG169的檢定內(nèi)容之中。但不等于說(shuō)不可以用整體檢定裝置校準(zhǔn)，如果校準(zhǔn)時(shí)考慮了虛負(fù)荷法引入的測(cè)量方法誤差，也同樣可以得到校準(zhǔn)結(jié)果。當(dāng)然能用標(biāo)準(zhǔn)量具校準(zhǔn)更為方便，只需要使用一組標(biāo)準(zhǔn)阻抗元件和導(dǎo)納元件就可以完成校準(zhǔn)過(guò)程，對(duì)基于付立葉變換的互感器校驗(yàn)儀，則只需要用標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)，這是相當(dāng)方便的。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。為了檢驗(yàn)它們的誤差，當(dāng)時(shí)英國(guó)和德國(guó)的科學(xué)家開(kāi)始研究電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。1927年德國(guó)國(guó)家物理技術(shù)研究院（PTR）在Schering和Engelhardt的主持下制造了一套額定電壓150kV，二次線路采用電位差電橋原理的電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器，并為西門子公司的110kV電壓互感器作了誤差檢驗(yàn)。在英國(guó)Mitropolitian Vickers 公司工作的Churcher 也在同一年建成一套二次線路采用有源阻抗電橋原理的150kV電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器，％。他們制造的高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器都采用Peterson提出的,圓筒屏蔽電極結(jié)構(gòu)，絕緣介質(zhì)為自由空氣(圖18)。圖18 自由空氣電容器圖中：1－高壓電極 2－低壓電極1926年，德國(guó)Hamp。B公司的Palm把Peterson電容器的電極封裝到壓力容器中，制造出世界上第一臺(tái)壓縮氣體高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器(圖19)，工作電壓可達(dá)400kV。壓縮氣體電容器不受大氣壓力和濕度影響，％。在當(dāng)時(shí)條件下，圓筒屏蔽電極結(jié)構(gòu)的高壓電容器，％。電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在北美的應(yīng)用要比歐洲晚十年，到1943年，美國(guó)通用電氣公司才建成300kV電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)裝置。 圖19 世界上第一臺(tái)壓縮氣體電容器 圖中：1－高壓電極 2－低壓電極 4－絕緣筒 6－氣壓表 7－高壓套管圖20 壓縮氣體電容器典型結(jié)構(gòu)圖中：1－高壓電極 2－低壓電極 3－接地支柱 4－絕緣筒 5－屏蔽插座 E－底座二戰(zhàn)結(jié)束后，世界經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展。對(duì)電力的需求加速了電網(wǎng)的建設(shè)，五十年代出現(xiàn)了500kV電網(wǎng)。與電網(wǎng)的發(fā)展相應(yīng)，世界上的先進(jìn)工業(yè)國(guó)家在50年代和60年代都有了300kV以上的電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器。與此同時(shí)，電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器技術(shù)已發(fā)展為商品裝置，如瑞士Tettex公司60年代推出的3370／2711／2721試驗(yàn)器，額定電壓300kV，％。壓縮氣體電容器的制造技術(shù)也趨于成熟。這時(shí)生產(chǎn)的壓縮氣體電容器，采用Schering和Vieweg1928年提出的同軸圓柱電極結(jié)構(gòu)（圖20），電壓等級(jí)已達(dá)到1400kV，穩(wěn)定性達(dá)到310－5。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。從原理上來(lái)說(shuō)，這些測(cè)量線路可按計(jì)量學(xué)特征分為四大類：電位差電橋型，有源阻抗電橋型、等功率電橋型和電壓互感器型。目前我國(guó)主要使用電位差型和等功率電橋型。圖22 用電容分壓器檢驗(yàn)電容式電壓互感器的線路 圖21 3370／CVB2／HEJ2A測(cè)量線路圖中：VT－被測(cè)電壓互感器； T－電壓變換器 C－移相電容器； S1，S2－滑線電位器；G－工頻檢流計(jì)； C2－分壓器低壓電容； C1－分壓器高壓電容 圖21是3370／CVB2／HEJ2A測(cè)量高壓電壓互感器誤差的線路。它是把來(lái)自電壓互感器的二次電壓分成1／10后再與電容分壓器的二次電壓比較。不過(guò)它采用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器作比率標(biāo)準(zhǔn)，按替代法在使用前校準(zhǔn)，因此允許使用不完全屏蔽電位保護(hù)，直接用電壓互感器的二次分壓電壓作為屏蔽電位。從而簡(jiǎn)化了線路和操作。另外一個(gè)特點(diǎn)是相位差調(diào)節(jié)也和比值差一樣用滑線電位器，使操作更為方便。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。在設(shè)計(jì)移相回路時(shí)，要注意電容值C和滑線電阻值S的配合，保證相位附加誤差在3％之內(nèi)。儀器若按以下參數(shù)設(shè)計(jì)：UF／U2＝, UD/U2＝，S1＝S2＝1000Ω，C＝，則相位差調(diào)節(jié)范圍177。50min, 比值差調(diào)節(jié)范圍177。5％。實(shí)際上的HEJ2A線路，增加了兩只正負(fù)變換開(kāi)關(guān)，在以上參數(shù)不變的情況下，誤差調(diào)節(jié)范圍達(dá)到原來(lái)的二倍。圖22是3370／CVB2／HEJ2測(cè)量電容式電壓互感器電壓誤差的線路。考慮到標(biāo)準(zhǔn)高壓電容器長(zhǎng)期穩(wěn)定性不夠好，特別是經(jīng)過(guò)運(yùn)輸顛震后，電容器的電極容易發(fā)生位移，因此電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)采用替代法工作，即先測(cè)量一臺(tái)已知誤差的110kV電壓互感器，并把測(cè)量裝置的示值調(diào)準(zhǔn)到檢定證書給出的誤差值上，然后移去校準(zhǔn)用的電壓互感器，換上試品測(cè)量誤差。，便攜式壓縮氣體電容器的電壓穩(wěn)定度為5105, 。注意在進(jìn)行低電壓下校準(zhǔn)時(shí)要引用110kV標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定證書給出的誤差值。隨著技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)用于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的YL型壓縮氣體電容器（圖23），額定電壓100kV～1000kV，標(biāo)稱電容量30pF～100pF，目使用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，500kV／√。電壓互感器型標(biāo)準(zhǔn)裝置由電容分壓器和電子分壓器級(jí)聯(lián)組成。電子分壓器具有極高的輸入阻抗和相當(dāng)?shù)偷妮敵鲎杩?，可以象電壓互感器一樣帶測(cè)量負(fù)荷。整個(gè)裝置的輸入與輸出特性都與電壓互感器相同，可以如同電壓互感器那樣使用，因此稱為電壓互感器型。目前在我國(guó)使用的這類標(biāo)準(zhǔn)器是瑞士的3370／3320／4850電容式電壓比例標(biāo)準(zhǔn)器。原理線路如圖24所示。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。C2的選擇原則是使分壓輸出不大于1000V，例如C1＝100pF，一次電壓為220kV／√3時(shí)，C2應(yīng)選10nF和5nF兩臺(tái)電容器并聯(lián)。總分壓比為：，可以帶20VA負(fù)荷，二次輸出電壓最大可達(dá)240V。電容分壓器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性一般不是很好，為了保持準(zhǔn)確度，儀器應(yīng)定期校驗(yàn)并調(diào)準(zhǔn)。試驗(yàn)電源的波形失真對(duì)電子分壓器的影響比較大，使用時(shí)應(yīng)加以注意。在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)電壓互感器誤差的線路要根據(jù)試驗(yàn)電源、標(biāo)準(zhǔn)裝置和誤差測(cè)量裝置選取。目前用于現(xiàn)場(chǎng)檢定的500kV和750kV標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器已經(jīng)制造成功，1000kV標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器也即將完成。因此現(xiàn)場(chǎng)檢定電壓互感器除了使用電容式標(biāo)準(zhǔn)外還可以使用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器。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)。圖23 LY350/50型壓縮氣體電容器圖24 使用電子式標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器檢定電壓互感器線路 圖25 使用串聯(lián)諧升壓裝置和標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器 檢定500kV電容式電壓互感器的現(xiàn)場(chǎng)九、檢定三相電壓互感器a 按接地電壓互感器檢定 b 按不接地電壓互感器檢定圖26 三相五柱電壓互感器誤差檢驗(yàn)線路三相電壓互感器主要是三相五柱型，用于中性點(diǎn)絕緣電力系統(tǒng)?？捎糜诮^緣監(jiān)測(cè)，也可用于計(jì)量與測(cè)量。在接線方式上有Y接法與V接法。后者多用于電能計(jì)量。Y接法時(shí)，每相電壓互感器的負(fù)荷是獨(dú)立的，可以逐相接入負(fù)荷測(cè)量。V接法時(shí)，每相電壓互感器的實(shí)際負(fù)荷要經(jīng)過(guò)折算才能得到。為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理過(guò)程，可以在相間按規(guī)定接入二次負(fù)荷，按不接地電壓互感器線路直接測(cè)量三相互感器在V接法時(shí)的實(shí)際誤差。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。采用分相測(cè)量后再綜合計(jì)算方法在重復(fù)性和復(fù)現(xiàn)性方面與檢定要求尚有差距。十、檢定電流互感器多電流比的電流互感器，規(guī)程規(guī)定只對(duì)實(shí)際使用的變比進(jìn)行檢驗(yàn)。這也是合理的。因?yàn)闄z定的目的只是確定實(shí)際的電能計(jì)量誤差和測(cè)量誤差，不參與這一工作的其它部份不是考核內(nèi)容。這一規(guī)定實(shí)際上已在電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作中采用。規(guī)程只是對(duì)它正式加以確認(rèn)?？紤]到有的用戶可能在檢定周期內(nèi)改變電流互感器的電流比，為了不必重新檢定新啟用的電流比，用戶可以在周期檢定時(shí)提出要求，預(yù)先進(jìn)行檢定。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。為了滿足保護(hù)要求，變電站和開(kāi)關(guān)站的大電流互感器，其額定一次電流都大于實(shí)際運(yùn)行電流，通常只到額定電流的30%到60%，也就是說(shuō)，大電流百分?jǐn)?shù)下的誤差不影響電能計(jì)量。另一方面，電流互感器的結(jié)構(gòu)使它們有穩(wěn)定的誤差。如果首次檢定合格，在后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)，完全可以通過(guò)20%額定電流及以下的檢定點(diǎn)以及最大實(shí)際運(yùn)行一次電流點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)其計(jì)量性能的控制。為了保證檢驗(yàn)受控，檢定人員把100%和120%額定一次電流檢定點(diǎn)合并為實(shí)際運(yùn)行最大一次電流點(diǎn)的作法，應(yīng)取得上級(jí)計(jì)量行政部門批準(zhǔn)。用等安匝法檢驗(yàn)大電流互感器的誤差是一種有很長(zhǎng)使用歷史的測(cè)量方法。因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯恼`差主要由勵(lì)磁誤差、負(fù)荷誤差，漏磁誤差，電容性誤差組成。只要電流互感器在等安匝測(cè)量時(shí)，一次電流回路與二次電流回路的漏磁接近相同，互感器的誤差就接近相同。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)。對(duì)鐵鎳合金鐵芯，當(dāng)繞組均勻分布時(shí)，漏磁誤差在105量級(jí)。，用等安匝法檢驗(yàn)誤差是可行的。在繞組不均勻分布時(shí)，需要對(duì)附加誤差進(jìn)行評(píng)估。等安匝檢驗(yàn)的運(yùn)行變差主要由一次返回導(dǎo)線磁場(chǎng)的影響決定。對(duì)于電流不大于3000A的獨(dú)立式電流互感器，a/R的值接近等于3，（a為返回導(dǎo)體與鐵芯中心距離，R為鐵芯半徑），磁場(chǎng)計(jì)算表明，一次返回導(dǎo)體對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響一般不大于被檢電流互感器基本誤差限值的1/6。一次電流大于3000A的電流互感器，主要用于發(fā)電機(jī)出口，返回導(dǎo)體是鄰近的三相母線。當(dāng)a/R的值比較小，而電流比較大時(shí)，鐵芯兩側(cè)的磁通不平衡程度很大，產(chǎn)生較大的磁誤差。用等安匝法檢驗(yàn)時(shí)，不能模擬這種情況。在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)，要想使用升流器把發(fā)電機(jī)母線電流升到額定值幾乎是不可能的，只能用等安匝法和外推法檢驗(yàn)電流互感器的誤差。這就存在一個(gè)問(wèn)題，電流互感器在實(shí)際工況下的誤差究竟有多大？根據(jù)不確定度分析，如果電流互感器一次返回導(dǎo)體對(duì)誤差的影響不大于基本誤差的1/6，則可以保證等安匝測(cè)量結(jié)果可以作為檢定結(jié)果。發(fā)電機(jī)出口的電流互感器有的沒(méi)有磁屏蔽，有的有銅套屏蔽或鋁套屏蔽，有的在銅套屏蔽內(nèi)再增加鐵磁材料屏蔽。屏蔽的效果用屏蔽系數(shù)表示。它表示鐵芯內(nèi)的磁場(chǎng)在屏蔽前后的強(qiáng)度比。在規(guī)程后面的附錄H中介紹了計(jì)算磁屏蔽系數(shù)的方法。可以供檢定人員查閱使用。 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。這是因?yàn)橐?guī)程中對(duì)剩磁誤差已有限制，要求不大于基本誤差的1/3。一般互感器的誤差都有一定裕度，電流互感器在不退磁下的誤差一般也不會(huì)超過(guò)基本誤差，以往積累的大量檢定結(jié)果證實(shí)這一規(guī)定是可行的?，F(xiàn)場(chǎng)檢定互感器通常結(jié)合設(shè)備驗(yàn)收與檢修進(jìn)行，根據(jù)電力行業(yè)規(guī)程DL/T727－2000《互感器運(yùn)行檢修導(dǎo)則》以及DL/T596－1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50150－91《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》，在執(zhí)行這三個(gè)規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，已包括對(duì)互感器的絕緣電阻測(cè)量和工頻耐壓試驗(yàn)。規(guī)程為了避免重復(fù)性工