现场检查电流互感器变比的方法

从电流互感器工作原理可知，决定电流互感器变比的是一次线圈匝数与二次线圈匝数之比，影响电流互感器变比误差的主要原因有：(1)比差和角差随二次电流减小而增大；(2)比差和角差随二次负荷减小而减小；(3)随着二次负荷功率因数的增大，比差减小而角差增大；(4)电源频率的影响；(5)二次线圈内阻抗、铁芯截面、铁芯材料、二次线圈匝数等也可能引起变比误差。由于电流互感器变比现场试验属于检查性质，所以不考虑上述影响电流互感器变比误差的原因，而重点检查匝数比。根据电工原理，匝数比等于电压比或电流比之倒数。因此测量电压比和测量电流比都可以计算出匝数比。
一、试验方法分析
现根据试验接线图和等值电路图分别讨论电流法和电压法检查电流互感器变比试验的原理和特点。
1．电流法
(1)试验原理。电流法检查电流互感器变比试验接线图如图1所示。

(2)电流法试验的特点。电流法的优点是基本模拟电流互感器实际运行（仅是二次负荷的大小有差别），从原理上讲是一种无可挑剔的试验方法，同时能保证一定的准确度。但是随着系统容量增加，电流互感器电流越来越大，可达数万安培。现场加电流至数百安培已有困难，数千安培或数万安培几乎不可能。降低一些试验电流对减小试验容量无意义，降低太多则电流互感器误差骤增。
2．电压法
(1)电压法试验原理。电压法检查电流互感器变比试验接线图如图2所示。

电压法检查电流互感器变比等值电路图如图3所示。

当电压法测电流互感器变比时，一次线圈开路，铁芯磁密很高，极易饱和。电压U₂′ 稍高，励磁电流I₀增大。
从等值电路图可得下式
U₂′ + I₀×(R₂′+jX₂′）=U₁
从式中可知，引起误差的是I₀× (R₂′+jX₂′)，变化较小、额定电流5A的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般小于1Ω，变比较大；额定电流为lA的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般1~15Ω。以一台220kV、2 500A/lA电流互感器现场试验数据为例：二次线圈施加电压250kV，一次线圈测得电压100mV，此时二次线圈激磁电流约2mA，二次线圈电阻和漏抗约15Ω，I₀×(R₂′+jX₂′）=30mV。30mV和250V相比不可能引起误差。
从上述分析可知，电压法测量电流互感器变比时只要限制激磁电流I₀为mA级，即可保证一定的测量精度。
(2)电压法试验的特点。电压法的最大优点是试验设备重量较轻，适合现场试验，只需要一个小调压器、一块电压表、一块毫伏表。但要限制二次线圈的励磁电流小于10mA，以保证准确度。
二、结论
电流法检查电流互感器变比的现场需要笨重的试验设备，而且达到数千安培几乎不可能。若试验电流降低太多，则电流互感器误差骤增。电压法检查电流互感器变比的现场试验简便可靠。