電流互感器是計(jì)量法規(guī)定的強(qiáng)制檢定產(chǎn)品, 按照檢定規(guī)程的規(guī)定, 每兩年都要對(duì)測(cè)量用電流互感器進(jìn)行檢定。因此實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器, 考核其誤差是否合格, 對(duì)于電流互感器的量值傳遞, 溯源, 以及電能計(jì)量具有重要意義。分析檢定電流互感器誤差過程中常見問題, 提出相應(yīng)的解決辦法, 對(duì)于實(shí)驗(yàn)室正確檢定電流互感器, 保證檢定結(jié)果的公正、準(zhǔn)確、可靠非常必要。
1 電流互感器的檢定方法及檢定線路
實(shí)驗(yàn)室檢定電流感器時(shí), 就是將被測(cè)電流互感器與同電流比的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器進(jìn)行比較, 由升流器供給標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被測(cè)電流互感器相同的一次電流, 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的二次電流通過互感器校驗(yàn)儀的標(biāo)準(zhǔn)回路, 被測(cè)電流互感器與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次電流的差值流入互感器校驗(yàn)儀的差值回路, 然后由互感器、校驗(yàn)儀讀出誤差數(shù)據(jù)。
電流互感器的誤差ε由電流誤差(即比值差) f 和相位差(即角差) δ組成即:
式中: fp、δp 互感器校驗(yàn)儀讀出的比值差和相位差;fx、δx被測(cè)電流互感器的比值差和相位差; f0、δ0標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的比值差和相位差。
電流互感器檢定線路如圖1所示, 圖中T1為調(diào)壓器, 用來調(diào)節(jié)輸出電壓以調(diào)節(jié)輸出電流的大小。SL 為升流器, 與調(diào)壓器配合, 用來提供被測(cè)電流互感器CTx 加上額定的負(fù)荷, CT0 為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器, 其電流比與被測(cè)電流互感器相同; HE 為互感器校驗(yàn)儀, 用來測(cè)試差流與二次電流相量之比, 即被檢電流互感器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的誤差。
圖1電流互感器檢定線路。
2實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器常見問題：
( 1) 極性反; ( 2) 變比錯(cuò); ( 3) 二次開路; ( 4) 校驗(yàn)儀誤差讀數(shù)異常。
3 問題分析
3. 1極性反
檢定電流互感器時(shí), 要求將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被測(cè)電流互感器一次側(cè)和二次側(cè)極性端對(duì)接, 極性反!緣于標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或被測(cè)電流互感器一次或二次極性接反。一般互感器檢驗(yàn)儀都具有 極性反!報(bào)警功能。當(dāng)校驗(yàn)儀顯示 極性反!報(bào)警時(shí), 只要將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或被測(cè)電流互感器極性端對(duì)調(diào)即可。
3. 2變比錯(cuò)
檢定電流互感器時(shí), 要求標(biāo)準(zhǔn)電流互感器與被測(cè)電流互感器的電流比相同, 出現(xiàn) 變比錯(cuò)!的情況即是標(biāo)準(zhǔn)電流互感器與被測(cè)電流互感器電流比不同, 這時(shí)互感器校驗(yàn)儀的讀數(shù)會(huì)超出相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的電流互感器誤差限值, 如果電流比相差較大, 還可能超出相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的互感器校驗(yàn)儀的顯示范圍。這時(shí)應(yīng)仔細(xì)核對(duì)被測(cè)電流互感器與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的電流比是否一致, 保證二者的電流比相同即可。
3. 3二次開路
檢定電流互感器時(shí), 電流互感器二次嚴(yán)禁開路。如果電流互感器二次開路, 則電流互感器二次會(huì)產(chǎn)生高壓, 危及人身安全, 如果在檢定電流互感器時(shí), 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或被測(cè)電流互感器二次開路(或二次回路開路)則互感器校驗(yàn)儀表現(xiàn)為: 雖然調(diào)壓器輸出電壓增長很快但校驗(yàn)儀百分表增長緩慢, 一般不超過5% 的額定電流。這時(shí)應(yīng)使調(diào)壓器回零, 認(rèn)真檢查檢定線路, 確保接線正確。
3. 4校驗(yàn)儀誤差讀數(shù)異常
校驗(yàn)儀誤差讀數(shù)異常表現(xiàn)為以下兩種情況: ( 1) 讀數(shù)為零; ( 2) 讀數(shù)超出被測(cè)電流互感器準(zhǔn)確等級(jí)的誤差限值。
對(duì)于情況一, 一般情況下是因?yàn)樾ｒ?yàn)儀差值回路沒有差流, 也即K、D回路無差值信號(hào), 這時(shí)應(yīng)檢查檢定線路差值回路是否短路或是否開路即可。
對(duì)于情況二, 則應(yīng)仔細(xì)分析出現(xiàn)這種情況的各種可能。
( 1) 互感器校驗(yàn)儀超差。
互感器校驗(yàn)儀超差時(shí), 應(yīng)通過互感器校驗(yàn)儀整體檢定裝置來檢定互感器校驗(yàn)儀是否合格, 確?；ジ衅餍ｒ?yàn)儀2級(jí)的準(zhǔn)確度等級(jí)?；蛘哂靡韵戮€路圖2來驗(yàn)證:
圖2互感器校驗(yàn)儀誤差回路檢定線路。
( 2) 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器超差。
標(biāo)準(zhǔn)電流互感器超差一般為補(bǔ)償元件燒壞, 導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流互感器誤差超出其誤差限值, 這時(shí)可用電流互感器的自校線路, 來驗(yàn)證其誤差是否合格, 線路如圖3所示, 或用另一臺(tái)合格的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器來檢定以確定是否為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器超差。
圖3電流互感器自校線路。
( 3) 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次回路或被測(cè)電流互感器二次回路阻抗超差。
標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次回路阻搞超差時(shí)會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流互感器誤差增大, 如果標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的誤差大到低于被測(cè)電流互感器準(zhǔn)確度等級(jí)兩個(gè)級(jí)別時(shí), 會(huì)將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的誤差加到被測(cè)電流互感器誤差中, 由式( 2)和式( 3)可知, , fx= fp + f 0, δx = δp + δ0, 這時(shí)f 0和δ0 就不能忽略不計(jì)。
被測(cè)互感器二次回路阻抗增大, 可直接導(dǎo)致被測(cè)互感器誤差增大。這時(shí)應(yīng)用電流互感器二次回路測(cè)阻抗線路來驗(yàn)證二者的二次回路阻抗是否超差。如圖4、圖5 所示。
圖4被測(cè)電流互感器二次回路測(cè)阻抗線路。
圖5標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次回路測(cè)阻抗線路。
4結(jié)束語
以上分析了實(shí)驗(yàn)室檢定電流互感器時(shí)可能遇到的問題,并且提出了相應(yīng)的解決辦法, 在日常的檢定工作中, 應(yīng)熟練掌握一般電流互感器的檢定原理及檢定線路, 對(duì)于常用的互感器校驗(yàn)儀, 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器, 電流負(fù)荷箱應(yīng)定期檢定, 確保檢定結(jié)果的正確。
當(dāng)反饋通道滯后太大時(shí)，PID就不能及時(shí)調(diào)整。這時(shí)，如果能找到另外一個(gè)相關(guān)的物理量，它的變化與被控量是一致的，又有較小的反饋滯后，那么就可以對(duì)此變量施加反饋控制，并串聯(lián)到被控量上，組成串級(jí)控制系統(tǒng)。
以下的例子中，因?yàn)楦魺岷蛯?dǎo)熱的原因，從冷卻劑溫度有變化到反應(yīng)釜內(nèi)溫度變化的滯后太大了，但反應(yīng)釜夾套會(huì)提前感應(yīng)到冷卻劑的溫度變化，而夾套溫度正是反應(yīng)溫度的決定因素。所以可以將夾套溫度控制和反應(yīng)溫度控制串聯(lián)起來，組成串級(jí)控制系統(tǒng)。
下圖中是對(duì)液位進(jìn)行反饋控制，液位的變化是由于流量的波動(dòng)引起的，而流量的波動(dòng)必然早于液位變化可以被檢測(cè)到，所以以流量控制為副回路液位控制為主回路可以組成串級(jí)控制系統(tǒng)。
3 Each ACT Blue Box TBC-25 Battery Conditioners With Ch
2 Each FSR Inc CCSU-8BW 8 Channel B/W Camera Switch
Koganei 6 Bay Pneumatic Manifold With 110-4E2-PSL Valve
Accu-Fab 3650 16 In/Out Digital I/O PCB Module AFS3650
Accu-Fab 3622 Single Axis Servo Control AFS3621 Rev C P
Cybeq systems Robot Interface Card AMS#125
2 Each Klockner Moeller FAZ-3-C40 3-Pole Miniature DIN
Sun Microsystems 540-2555-01 Dual Processor CPU Board
Klockner Moeller EMT6-DBK 240V Thermistor Overload Rela
TDK ZAC2210-00U 濾波器
~400 ct VWR Scientific 5 3/4" Cotton Plugged Disposable
Advanced Rad Co 350w Hg Short Arc 61V 5.7A HSA-350 TAM
Advanced Rad Co 350w Hg Short Arc 61V 5.7A HSA-350 TAM
Omron S82J-0224 24VDC 1A Power Supply
SMC 8 Valve Manifold W/ VQ1000-1C2 & VQ1401N-5 Solenoid
HP Agilent E5904B TracePort Analyzer
2 Each HP Agilent E5900B Emulation Probe
2 Each Swagelok 316 SS Ball Valve CF3M 3/8" NPT
Red Color Calibrator (?) and Arm With Case
Logical Devices Inc. Ultraviolet T8/T UV EPROM Eraser -
25 Each Serial Adaptor DB-9(M) to RJ-45(F) Allen Tel AT
CTI Cryogenics Special Tool Kit 8140000K001
Wedding and Associates Flow Totalizer
Speed Control Motor MSM3I5-4II & 3GN12.5K Head Oriental
SMC MXS12-10 Dual Rod Pneumatic Actuator 12mm Bore, 10m
Power One 24 VDC/12A - 28 VDC/10A Power Supply
SKC - West Accuflow 712 Digital Calibrator
SMC NCDMB075-1200C-G59LS 模塊
SPI Telescoping Gage set 30-438-6 5/16"~2 1/8"
GE Motor Starter Fuse 9F60LCB506 6R 2.54 Max KV 60 HZ S
7 each, Wasco V500-31Q3C/6678 Vacuum Switches
Photovac Inc. Isothermal GC Coullumn Oven Controller (?
NDS Technologies 2000ml Three Neck Erlenmeyer Bulb
Koganei X88M 24VDC Manifold w/ F*X110-4E1 & F*X113-4KE2
APC SYRIM3 Symmetra Redundant Inbligence Module
APC SYMIM3 Symmetra Main Inbligence Module
Alpha Automation Quad Stepper Control With Digital I/O
Accu-Fab 3130 AFS I/O Channel PCB
2 each, Simmon Omega 7440 Photo Darkroom Fillm Enlarger
Norstar MX12X0 Key Telephone System W/ NT5B35 Boards
2 Each Swagelok SS-45S8 Stainless Steel Ball Valves 250
Digital Q-Bus DEC M7941 Parallel Interface 16bit Module
Plessey 703329-001 Digital DEC Q-Bus Interface Module -
Q-Bus DEC Digital M8043 4 Port Interface Board PDP-11 -
3 each, Norgren Air Pressure Regulator 11-018-146 150 p
Omega FL-1304 Rotameter Liquid Flowmeter 0.75 to 7.5 SC
Rare Vintage Compaq 140536-001 101 key US Enhanced III
Fujinon x2 Extender HE20-1 Zoom Lens Adapter CCTV
5 Each Mattson 0614230 PT100 4 Wire Probe VA-PTFE
Efector IFM OV5012 Photoelectric Sensor Module
Ashcroft Industrial Duralife Gauge 35 1009SW 02L Silico
