互感器校驗儀是電力系統中用于檢測和校準電流互感器(CT)和電壓互感器(PT/VT)性能的核心精密儀器,在電力計量、繼電保護、電力系統監測等領域具備至關重要的作用。本文將從核心功能、工作原理、主要類型等方面,對互感器校驗儀進行全面解析。
一、核心功能
互感器校驗儀的核心作用是測量和評估互感器的多項關鍵性能參數,具體包括以下內容:
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比值差(比差):指互感器實際二次輸出值與額定變比換算值之間的百分比誤差,是衡量互感器變比準確性的核心指標。
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相位差(角差):指互感器一次側與二次側信號之間的相位角度差,通常以分(′)或厘弧度(crad)作為計量單位。
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勵磁特性(伏安特性):測量 CT 的勵磁電流與電壓的關系曲線,通過該曲線可計算兩個關鍵參數:一是拐點電壓 / 電流,這是判斷 CT 是否出現飽和現象的核心依據;二是復合誤差,用于評估保護用 CT 在短路故障工況下的運行性能。
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二次負荷(負載):測量互感器二次回路實際連接的阻抗(Ω)或視在功率(VA),保障二次回路運行匹配性。
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極性檢查:判斷互感器一、二次繞組的極性是否正確,電力系統中互感器通常采用減極性接線方式。
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二次回路完整性檢查:檢測二次繞組是否存在開路、短路或接觸不良等故障,避免因回路問題影響互感器正常工作。
二、工作原理
現代互感器校驗儀普遍采用高精度電子式比較原理,主要分為兩種技術路線:
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標準源法:這是早期常用的技術方案,核心是借助一臺精度極高的標準互感器作為參考基準,將待測互感器的輸出數據與標準器的輸出數據進行對比分析,進而得出待測互感器的誤差參數。
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電子式直接比較法:這是目前主流的技術方案,其工作流程為儀器內部直接生成或采集互感器一次側和二次側的電流、電壓信號,通過高精度采樣模塊、A/D 轉換模塊和數字信號處理技術,直接計算兩個信號之間的幅值比和相位差,最終得出比差和角差數據。該方法無需配備笨重的標準互感器,設備體積更小、重量更輕,同時具備更高的自動化程度。
三、主要類型
根據功能定位和應用場景的不同,互感器校驗儀可分為以下三類:
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多功能綜合校驗儀:這是目前應用范圍最廣的主流類型,具備同時測試 CT 和 PT 的能力,集成勵磁特性測試、負荷測試、直阻測試等多種功能,可滿足多場景下的綜合檢測需求。
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專用 CT 分析儀:功能定位側重于 CT 的全面性能測試,尤其在勵磁曲線繪制和飽和特性分析方面具備優勢,在繼電保護調試工作中發揮著關鍵作用。
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現場便攜式校驗儀:采用輕量化設計,體積小、重量輕,更適合現場運維和巡檢工作場景。這類儀器的功能配置相對簡化,但保留了比差、角差、極性測試等核心功能,能夠滿足現場快速檢測的基本需求。