式中的正负号分别由同相盘和正交盘的极性开关 和 决定。由此可得电流互感器的误差:

为了能实现比值差和相位差具有相同的开关系数,比值差改用 表示,单位是 ,相位差的计算公式相应的乘以系数 ,这样:

式中 为测量电流互感器误差时的开关系数, 和 分别为同相盘和正交盘读数。如果选取电导 箱和电容箱的电导和容量分别为:

并且让 和 的读数为:

这时再选取 ,可得:
则:
系数的获得有两种方案,一种是改变电压互感器 的变比,第二种方案是改变比较仪 的匝数。
从以上比较仪式互感器校验仪的工作原理来看,其测量的结果同样是差流信号的同相分量和正交分量,而并非实际的比值差和相位差。
3差流回路负荷对测量结果的影响
3.1 差流回路附加负荷容量计算[5]
由图1可知差流回路电阻压降 ,也成为标准和被测电流互感器二次压降的一部分。标准电流互感器的二次压降应为:


这样的 和 的二次负荷阻抗相应应为:

而上两式中的第二项分别为 和 的附加二次负荷等值阻抗。且由于 ,由此可知,差流回路阻抗压降给标准和被测电流互感器带来的附加负荷大小相等,符号相反物理论文,且与被检互感器的误差读数成正比。
根据上述分析附加负荷的最大容量为:

式中角差 的单位为分。
差流回路容量实际上并不等于差流回路附加负荷的容量,二者不可混淆。差流回路容量应为: ,而差流回路附加负荷的容量则为: ,一般差流 ,因此附加负荷容量相应比差流回路容量大1~4个数量级。
3.2 差流回路负荷对测量结果的影响
由于数字式互感器校验仪通过对差流回路电阻进行电压采样,而比较仪式互感器校验仪通过线圈对差流进行检测,差流回路负荷近似为零,因此从原理上看,比较仪式互感器校验仪不会对测量结果带来附加误差。
由图1可知:差流在采样电阻 上产生的压降:

此压降分别在 和 的二次产生分流电流 和 。此时校验仪的读数:

式中 、 为在二次侧测得的 和 励磁导纳。
由此可知差流回路附加负荷造成的测量误差,就是差流回路压降在标准和被测互感器二次侧导纳分流后所引起的[6]。
根据检定规程的要求,差流回路负荷对检定结果引入的附加误差不得大于被检电流互感器准确度等级的1/20。即:

假设标准和被测互感器二次侧导纳:

对于差流回路电阻为0.5Ω的互感器校验仪来说,则要求 。
不同量限不同型号的数字式互感器校验仪其差流回路的电阻也不相同。表1给出了三种常用的数字式互感器校验仪在不同量程下的差流回路的电阻值及其最大导纳限值。
表1 常用数字式校验仪差流回路电阻值比较
Tab.1 comparationon difference current loop of commonly used digital transformer test set
校验仪
准确 型号
度等级
|
HES-1
|
HEW6-A
|
HED-H
|
0.05~0.01级
|
10Ω
|
5Ω
|
0.5Ω
|
G+B≤0.005S
|
G+B≤0.01S
|
0.5~0.1级
|
1Ω
|
0.5Ω
|
G+B≤0.05S
|
G+B≤0.1S
|
G+B
≤0.1S
|
1级及以下
|
0.1Ω
|
0.05Ω
|
G+B≤0.5S
|
G+B≤1S
|
由图可见HED-H型校验仪在不同量限下的差流电阻值保持恒定,均为0.5Ω。差流电阻值越小,对标准和被测的导纳要求越低。但是差流电阻值减小后,会使差流电阻上的采样电压变小,在测量0.05级5A的电流互感器时,0.5Ω的差流电阻上的采样电压仅为1.25mV。过低的采样电压可能会带来互感器校验仪本身测量准确度的下降,因此一般来说,被测准确度越高,相应互感器校验仪差流回路的电阻值越大。
3.3 电流互感器二次侧导纳测量[6,7,8]
差流回路给测量结果带来的误差大小取决于校验仪差流回路电阻、标准电流互感器和被测电流互感器的二次侧导纳的大小论文服务。

图4:电流互感器二次侧导纳测量线路
Fig.4measurement on secondary admittance of current transformer
对于没有经过补偿的电流互感器,可以采用自耦式电流互感器自校线路(图4)来测量二次侧导纳值。互感器校验仪的工作电流流过负荷 (包括导线电阻0.06 ),其压降为 加在电流互感器二次(一次开路),产生励磁电流 输入 端钮进行测量,校验仪的读数为 :
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