(陕西省计量科学研究院陕西西安710065)
摘要:基于大电流发生器的工作原理和计量特性,探讨了大电流发生器的校准方法,阐述了环境条件、标准装置及校准方法。大电流经过电流互感器转换后,用数字电流表对交流电流进行测量。
关键词:大电流发生器;电流互感器;交流电流
0引言
大电流发生器(大电流试验器)是电力行业在调试中的必备设备,能够长时间输出大电流,可以对开关、互感器、交流接触器、保护电路等进行测试,在供电企业、大型工厂、冶金、发电厂、铁路等需要电力维修的行业中应用广泛。
大电流发生器由操作、升流两部分构成,操作部分通常由启动按钮、停止按钮、量程选择开关、指示灯、电流表及工作系统组成;升流部分主要由调压器、变压器组成。变压器的次级线圈用大截面导线绕制,初级连接在一个功率相当的调压器上,输入工作电压,当调节调压器输出电压时,变压器的低压绕组会随着初级电压的升高,电流不断增大,从而获得试验所需的大电流。
为保证大电流发生器的可靠性和准确性,需要定期对其进行校准测试,以了解设备的真实状态。结合大电流发生器使用中的实际情况,本文研究总结了额定电流不超过5kA的大电流发生器校准方法。
1环境条件与标准装置
为保证电流测量值的准确性,校准时,环境条件应满足:温度(10~30)℃,湿度≤80%RH,无外界强磁场干扰。
标准装置选用准确度等级为0.05级及以上的电流互感器和准确度等级为0.1级及以上的数字电流表。
2校准方法
大电流发生器的主要校准项目是输出电流。用电流互感器和数字多用表(电流表)作为标准器,交流大电流通过电流互感器转换成二次小电流,再用数字电流表对交流电流进行测量。
校准时,根据电流大小选用合适的大截面导线和电流互感器,电流互感器的额定一次电流大于被检大电流发生器的额定输出电流,准确度至少比被检大电流发生器高两个级别;按照大电流发生器的电气原理图接好工作线路,升流器和操作台外壳可靠接地;将电流互感器一次绕组串接(穿心)在大电流工作回路中,数字多用表(电流表)连接在电流互感器的二次端子上。接线方式如图1所示:
图1大电流发生器校准接线图
确保接线正确后,将数字多用表(电流表)开机,选择交流电流档位,根据测量电流的最大值切换到合适的量程;接通大电流发生器电源,按下启动按钮,顺时针均匀旋转调压器,将大电流发生器的电流示值调到校准点;电流互感器把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,数字多用表(电流表)对电流互感器的二次电流进行跟踪测量,记录数字多用表(电流表)的示值,结合电流互感器的电流比可计算出被检大电流发生器的电流实际值。校准过程中,一旦发现不正常现象,应立即切断电源,查明原因后再继续进行;试验完毕,必须将调压器回零,切断工作电源,拆除试验接线,以保证大电流发生器和操作人员的安全。
操作台的电流示值为该校准点的电流示值,数字多用表(电流表)的测量值乘以电流互感器的电流比得到该校准点的电流标准值。通过比较电流示值与标准值对大电流发生器的输出电流进行校准。
大电流发生器输出电流的的基本误差可用公式(1)或公式(2)表示:
3校准示例
以AD901B型大电流试验器为被检对象,以HL46型电流互感器和34465A型数字多用表为标准器,在500A电流点进行电流示值校准说明。按图1方式接线,确保接线正确,将数字多用表切换到合适量程,开机启动;将大电流试验器的输出电流调至校准点,读取大电流试验器的电流示值和数字多用表的测量值。
大电流试验器的电流示值为500A,数字多用表的电流测量值为0.513A。此时,=500A,i=0.513A,已知标准电流互感器的电流比K=5000A/5A,则
=513A,按照公式(2)可计算输出电流的相对误差:
4结束语
针对大电流发生器无国家检定规程或校准规范可依据的情况,本文研究总结了大电流发生器的校准方法。结合大电流发生器(大电流试验器)使用和校准中的实际情况,详细阐述了校准的环境条件、标准装置和校准方法;输出大电流经过电流互感器转换后,用数字多用表(电流表)对二次电流进行跟踪测量,通过计算得到输出电流的实际值。并以AD901B型大电流试验器为被检对象,进行了输出电流校准示例说明,结果表明本校准方法有效、可行。
参考文献:
[1]JJG313-2010测量用电流互感器检定规程
[2]JJF1075-2015钳形电流表校准规范
[3]GB/T16927.4-2014高电压和大电流试验技术
[4]李清华.谈电流互感器的极性及其接线[J].科技资讯,2017,6:46-47