GB 16847-1997 保护用电流互感器暂态特性技术要求.pdf

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1、GB 16847-1997 前L Z E二本标准等同采用IEC44-6:1992(互感器第六部分保护用电流互感器暂态特性技术要求。本标准是对GB1208-1997(电流互感器第4章的补充。在本标准发布之前，我国直在使用IEC4-1-6标准。实践证明，IEC41-6标准的技术要求和试验方法适合于我国的具体情况。等同采用lEC44-6标准有利于提高我国暂态保护用电流豆感器产品的质量，有利于国际贸易、技术和经济交流。本标准直接引用GB1208-1997(电流互感器)(eqvlEC 185，1987(电流互感器及其第1号修改单)。在本标准的图B8中，使用电感符号代替lEC44-6标准中的电感符号-;在

2、阁El、E2中，使用电阻符号-C:J-代替lEC44-6标准中的电阻符号-.JVI-。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E都是标准的附录。本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由全国变压器标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位沈阳变压器研究所、沈阳变压器厂。本标准参加起草单位:中南电力设计院。本标准主要起草人回文革、高祖绵、谢文琪。本标准由沈阳变压器研究所负责解释。,) 1 !) GB 16847-1997 IEC前言本标准是IEC44系列标准中的一个组成部分，宫是由IEC/TC38互感器技术委员会制定的。本标准正文是以下列文件为基础编制的:六个月法文件表决报告二个月规程文件

3、38(CO)78 38(CO)81和81A有关本标准批准的详细情况，见上表所列的表决报告。本标准与IEC185及其第1号修改单一并使用。附录A、B、C、D和E是标准的附录。IEC引言38(CO)83 表决报告38(CO)86 IEC 185标准第3章所述P级电流互感器的性能要求，是涉及稳态交流对称一次电流和按IEC185，1987的34.5条定义的二次极限感应电势。按本标准的3.5条分级的保护用电流互感器的技术要求，考虑了一次电流中直流分量所产生臣链二次绕组的附加磁通。严格说，极限条件由电流互感器二次绕组感应电压的积分来定义，这个电压在规定通电条件下产生包括绕组和二次电阻在内的二次回路电流。为

4、了数学上的方便，采用等效正弦波电势定义此极限条件。见附录B(标准的附录)。250 中华人民共和国家标准保护用电流互感器暂态特性技术要求GB 16847-1997 idt IEC 44-6 ,1992 1 范围Requirements for protective current transformers for transient performance 本标准包括的技术要求和试验，是对GB1208一1997第4章的补充，适用于电气保护系统用电磁式电流互感器，但这种保护系统着重要求电流豆感器在电流达到额定电流若干倍时，且在该电流含有按一定时间常数作指数衰减的直流分量的情况下，仍保持一定的性能。

5、2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成了本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 1984 89 高压交流断路器(eqvIEC 56 ,1987) GB 1208-1997 电流互感器(eqvIEC 185 ,1 987) 3 定义本标准采用下列定义。3. 1 额定次短路电流rated primary short-circ飞川current(1阳对称一次短路电流方均根值，为电流互感器额定准确度性能的依据。3. 2 瞬时误差电流mstantaneous凹rorcurrent(i.) 二次电流瞬时

6、值(和额定电流比(K)的乘积与一次电流瞬时值(i，)的差值21. = K ,.,i. - tp 在同时具有交流和直流分量时，所含各分量分别如下表示:l. = luc十Z毗=(Kni.c - ipac) + (Kni曲-ZMc)3. 3 峰值瞬时(总)误差peak instantaneous (total)error () 在规定的工作循环中的最大瞬时误差电流，表示为额定一次短路电流峰值的百分数=1ooi，/(!I阳)(%)3.4 峰值瞬时交流分量误差peak instantaneous alternating current component error (配)交流分量的最大瞬时误差电流，表

7、示为额定次短路电流峰值的百分数:三，= 100iu.!(!I阳)(%)3. 5 保护用电流互感器的级protective current transformer classes 保护用电流互感器按其功能特性分级如下2F级准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误差(l，)，无剩磁限值。TPS级:低漏磁电流互感器，其性能由二次励磁特性和臣数比误差限值规定。无剩磁限值。TPX级:准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差(句。无剩磁限值。国家技术监督局1997-07-03批准1998-05-01实施2;1 GB 168471997 TPY级:准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差

8、C.)，剩l磁不超过饱和磁通的10%。TPZ级.准确限值规定为在指定的二次回路时间常数下，具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流分量误差(o)0无直流分量误差限值要求。剩l磁通实际上可以忽略。3. 6 规定的一次时间常数spec出edprimary time constant(Tp) 电流互感器性能所依据的一次电流直流分量的时间常数规定值。对TPX、TPY和TPZ级电流互感器，此值也可为额定值，并标在铭牌上。3.7 保持准确限值的时间permissible time to accuracy limit (tal) 在给定工作循环的任何指定通电期间内，保持规定准确度的时间。注这个时间通常由保

9、护系统的临界测量时间确定。当保护系统的稳定运行为极限状态时，也可能需要计入断路器切断电流所需的时间.3. 8 达到最大磁通的时间time to maximum flux(tmax) 假定在规定的通电期间，铁心不饱和，电流互感器铁心中的暂态磁通达到最大值所经过的时间。3.9 元电流时间(自动重合闸时)dead timeCduring auto-reclosing) (,) 在断路器自动重合闹工作循环中，一次短路电流从切断起到其重复出现时的时间间隔(参考GB 1984)。3. 10 规定的工作循环specified duty cycle(C-O和/或C-O-C-O)在工作循环的各规定通电期间中设一

10、次电流为全偏移(见下注)，并具有规定的衰减时间常数(T，)和额定幅值(l阳)。工作循环如下:单次通电:C-,-O 双次通电zCJ-0-ttz C tr，。(两次通电时的磁通极性相同)其中.是第一次电流通过时间，在tFeal时间内保持规定的准确度。t是第二次电流通过时间，在八l时间内保持规定的准确度。注2若规定部分偏移，则所需的暂态系数便降低，降低值约正比于偏移量的减小值。因此推荐采用全偏移参数。3. 11 额定电阻性负荷rated resistive burden (Rb) 二次端所接电阻性负荷的额定值，单位为0，3.12 二次绕组电阻secondary winding resistance

11、(R.,r) 二次绕组直流电阻，单位为0，校正至75C或其他的规定温度。3.13 二次回路电阻secondary loop resistance忧，)二次电路的总电阻，包括校正至75c或其他规定温度的二次绕组电阻，以及所有外接负荷。3. 14 额定二次回路时间常数rated secondary loop time constant(Ts) 电流互感器二次回路的时间常数值，由励磁电感和漏电感之和(L，)，及二次回路电阻(R，)得出.T , =L,/R, 3. 15 额定对称短路电流倍数rated symmetrical short-circuit current factor(K，)为如下比值z

12、K = I，/I阳3. 16 暂态系数transient factor(Ktf) 当电流互感器经受单次通电且假定二次回路时间常数(T，)在整个通电期间保持不变时，理论上的二次臣链总磁通与该磁通交流分量的峰值之比。3. 17 额定暂态面积系数rated transient dimensioning factor(Ktd) 该理论值代表满足规定的工作循环所需的暂态面积。232 GB 168471997 孔.T.Ktf和Kd之间的数学关系式见附录A(标准的附录)。3.18 低漏磁电流互感器low leakage flux current transformer 这种电流互感器，当知其二次励磁特性和二

13、次绕组电阻便足以估算出其暂态性能，它对.于额定值或较低值的一次对称短路电流下的负荷与工作循环的任何组合，但不超过由二次励磁特性确定的电流互感器能力的理论限值。3. 19 高漏磁电流互感器high leakage flux current transformer 不符合按3.18条要求的电流互感器。对此，制造厂要考虑加大裕度，以汁及漏磁增加的影响作用，使这种电流互感器能满足规定的工作循环。注:通常，若理论暂态面积系数(Kd)满足c-o-c-o工作循环，那么，在c-o工作循环时，准确度至少能保持到额定等效二次极限电势(E.，)达到的时间，Eal按3.20条定义。3. 20 额定等效二次极限电势ra

14、ted eq山valentlim山ngsecondary e. m. f. (Eal) 满足规定工作循环所需的额定频率下的二次电路等效电势方均根值，可由下式得出E., K昭，Kd(R+ Rb)I. (V ,r. m. s. ) 3. 21 额定等效励磁二次极限电压rated equivalent excitation limiting secondary voltage(U 考虑电流互感器结构的影响，为确保得到额定等效二次极限电势，并使其励磁电流不超过该互感器相应各级的最大容许误差电流时，施加于互感器二次绕组上的额定频率下的正弦电压方均根值zUa1 = EalF (V ,r. ffi. S.

15、) 式中F，为按3.29条定义的结构系数。3. 22 等效二次准确限值电势equivalent secondary accuracy limiting e. m. f. (Ealc) 在直接法试验中，当测得的误差电流与相应各级的限值对应时，所确定的额定频率下的等效电势方均根值。注误差电流是个绝对值，由规定的一次电流值确定，因此不受任何参数改变的影响，而为达到二次误差限值条件却可能需要改变这些参数.3.23 等效二次准确限值电压equivalent secondary accuracy limiting voltage(Ua1c) 该额定频率正弦电压方均根值施加在电流互感器二次绕组时，能使励磁电

16、流对应于该电流互感器相应各级的最大允许误差电流。3. 24 饱和磁通saturation f1ux (吮)铁心中由非饱和状态向全饱和状态转变的磁通峰值，并认为它是在有关铁心的B-H特性曲线上B值上升10%而使H值上升50%的那一点。3. 25 剩磁通remanent flux(P,) 铁心在切断励磁电流三分钟后剩余的磁通，此励磁电流的幅值足以产生按3.24条定义的饱和磁通(仇)。3.26 剩磁系数remanence factor(K,) 比值K，P，/P.3.27 准确限值磁通a缸ccur盹ac巧y1且imitflm阻x(蚀a也.1与Ea川l对应的二次臣链磁通的峰值z.1 I亏-E，/(2:f

17、)式中;EaI单位为V，方均根值，也l单位为Wb。3. 28 准确限值二次励磁电流accuracy limiting secondary exciting current (1 与电1m:互感器各级相应的励磁(误差)电流的峰值。3. 29 结构系数factor of construction(Fc) 制造厂对其设计所规定的系数。结构系数为zFc=U让/Ealc 2,)3 GB 16847-1997 4 额定值和性能要求4. 1 额定对称短路电流倍数(K_)的标准值具有暂态性能的保护用电流互感器的K.sc，其标准值为3、5、7.5、10、12.5、15、17.5、20、25、30、40、50下标

18、线者为优先值。4.2 对称短路电流的标准值4. 2. 1 额定短时热电流(1h)标准值为方均根值，以kA表示如下:6. 3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、1004. 2. 2额定次短路电流(1阳)优先值是由I阳和K酣两者的乘积得出，它们分别选自GB1208-1997的4.2. 1条a项和本标准的4. 1条所列值，此乘积不必与!h值完全相等。4. 3 额定一次时间常数(T，)的标准值标准值以ms表示如下.40、60、80、100、120。注某些使用情况，可能要求更大的额定一次时间常数，例如，大型汽轮发电机电路。4.4 额定暂态面积系数(Kd)的标准值日前

19、尚无额定暂态商积系数的标准值，因为它随使用要求而定。4.5 额定电阻性负荷(Rb)的标准值对于TP级电流互流器，当额定二次电流为1A时，以0表示的额定电阻性负荷的标准值为2.5、5、7.5、10、15.下标线者为优先值，对于额定二次电流不是1A的电流互感器，上列值应按电流平方的反比进行换算。4.6 TPS级电流互感器的误差限值TPS级电流互感器的臣数比数值应等于l/K.，臣数比误差应不超过土0.25%。准确限值条件由励磁特性确定，且励磁二次极限电压U.1不低于规定值，此电压应是其幅值增大10%时致使相应励磁电流增大不超过100%。当用户有规定时，在励磁二次极限电压下测得的励磁电流峰值应不超过规

20、定值，如果未指定限值，则在任何情况下.励磁电流应不超过折算到二次侧的Ih的10%(见表l中的TPX级电流互感器)。由用户规定的励磁二次极限电压，通常如下表示=U.1 ; KK配(R+ Rb)I . 其中K为用户给定的面积增大参数，R由制造厂的设计确定，但在有些使用情况下，为了与其他设备相配合，可由用户提出其限值。4.7 TPX、TPY和TPZ电流互感器的误差限值在二次回路电阻值调整至R.=R，+Rb时，误差应不超过表1所列值2 ,)4 GB 16847一1997表l误差限值在额定4次电流节在准确限值条件下级比值差相位差最夫峰值瞬时误差% ( , ) crad % TPX +0.5 +30 士0

21、.9 10 TPY - +60 士1.8E= 10 TPZ +1 180+18 5.3+0.6 10 注z对某些使用情况，有可能要偏离上列值，见附录O(标准的附录)中030同样，在某些情况F，相位差绝对值的重要性，低于在批产品中对平均值的最小偏差。5 规范内容各级电流互感器的规范内容如表2所示。表2规范内容电流直感器的级TPS TPX TPY TPZ 额定次电流 额定二次电流 X 额定频率 设备最高电压和额定绝缘水平 h Idyn 规范采用的电流比 X K.c T. T. , , 工作循环单l ,t .1 X 现，. , . l ,t .I ,II,.C ,C.I R, K 在u凋!下的最大

22、E 适用a不适用费当用户希望获得新设备与现有设备兼容时，在相配合的技术规范中可规定某些参数的限值，例如T.或R但必须承认不同设计之间可能有些差别。对预期主要使用要求及现有电流互感器的已有(铭牌)数据进行综合协调，通常能取得可接受的结果。6 铭牌标志铭牌应标有GB12081997的4.9.2条规定的相应内容。表3列出其补充的内容。255 GB 16847-1997 表3铭牌内容参见电流互感器的级TPS TPX TPY TPZ GB 1208 本标准注1,. 3. 6 l 1. 3.7 1 Ih 3. 25 3 Idyn 3.26 3 3. 1 K咀巳 3. 15 4. 2 R. 3. 11 K.

23、(在C) 3. 12 K 3. 17 K 4. 6 U., 3. 21 1., 3.28 F, 3.29 2 T , 3. 6 5 T. 3. 14 4.5 工作循环单: t ,t .! 3. 9 ZE F F F飞l: t .l .l,tfr.r.t 3. 10 5 适用s不适用注多变比保护用电流互感器的和K.通常采用各变比的最大值.2 如果F，1. 1.则列出数据。3 Idyn值可能超过2.5倍儿，这取决于T，和I阻。4 当T.大于10s时，通常在铭牌上标为T.10. 5 低漏磁电流互感器的Tp.T.和工作循环相互关连，在铭牌上皆可省略.7 试验7.1 为验证电流互感器是否符合本标准的要求

24、，应按表4试验项目表的要求进行下列试验。表4试验项目表电流直感器的级参见试验TPS TPX TPY TPZ 条注匣数比误差 7.2.1 l 稳态比值差相相位差 7. 2. 2 1 K , 7. 2. 3 1 励磁特性 7. 2. 4 1 K , L一 7.2.5 1 2王GGB 16847 1997 表4(完)电流主主感器的级试验TPS TPX TPY I R 限值条件下的误差 F. 低漏磁结构的验证(F. I.) 适用;不适用注1 型式试验和例行试验。2 型式试验。3 仅在制造厂与用户协商同意才进行的特殊试验.7.2 型式试验和例行试验7.2.1 臣数比误差应数比误差应以适当的方法测定，见附

25、录E(标准的附录入7. 2. 2 稳态比值差和相位差参见TPZ 条 7. 2. 6 7.3 7. 3. 7.4 二次回路电阻调整至额定值(R，=K，+Rb)时，比值差和相位差应在额定电流(1，.)下测量。7.2.3 二次绕组电阻(R，)的测定注2 2 3 应测量二次绕组电阻，如测量时的温度不是75C或所规定的其他温度，则应作相应的修正。修正后的值为凡，的额定值。7.2.4 二次励磁特性的测定对于型式试验，励磁特性曲线要求测至不低于1.1倍饱和磁通。试验方法可由制造厂选择。附录B(标准的附录)给出了一些试验方法。对TPX和TPY级电流互感器的例行试验是在U.1下测量其励磁电流峰值。对TPZ级电流

26、互感器的例行试验，二次励磁电流峰值1应不超过下述公式的计算值2I J2I，.K配(Kd-l)/，T，+ O.l 注2对TPZ级电流互感器仅规定了交流分量误差，在用间接法试验确定的1，1允许值中，需考虑励磁电流的直流分量。在上式中直流分量以(K，-l)代表，交流分量允许误差则以O.表示。7.2.5 剩磁系数(K.)的确定应确定剩磁系数，以验证是否符合相应各级的限值，见附录B(标准的附录)。7.2.6 二次回路时间常数(T，)的计算应对二次回路时间常数进行确定，其与电流互感器的规定值或额定值之差，对TPY级不超过土30%，对TPZ级不超过+10%.见附录B(标准的附录)。7.3 型式试验7. 3.

27、 1 概述型式试验是在规定的限值参数和工作循环下进行的直接法试验，其目的是.按3.3条(TPX和TPY级)和3.4条(TPZ级).在规定工作循环下.测量电流互感器的峰值瞬时误差电流，一一确定结构系数(F，)(按3.29条)试验可在电流互感器器身全尺寸模型上进行，它包含所有的外国金属件但可减少绝缘。如果满足下列任一条件，直接法试验叮用二次励磁试验代替。2:i 7 GB 16847-1997 a)电流互感器是低漏磁型的。为满足此要求必须用阁样表示出，即电流互感器具有实际上环形连续的铁心且气隙和二次绕组都是均匀分布的，一次导体在中心对称位置，以及电流互感器箱壳外邻近导体和邻相导体的影响可以忽略。b)

28、持有结构和额定一次短路电流实质上相同的电流互感器的型式试验报告。注。如果用户对上述情况仍要求直接法试验时，应在合同上注明。7. 3. 2 峰值瞬时误差电流的测量在准确限值条件下，峰值瞬时误差电流的直接法测量见附录C(标准的附录)。应记录一次、二次和误差电流的瞬时值，以及二次端电压对时间的积分，用以得出在准确限值条件F的等效二次电势(E.，和Ealc)。型式试验报告应包括以下内容za)型号;b)制造年份和序号;c)铭牌标志;d)二次励磁试验结果，见附录B(标准的附录); e)直接法试验结果，包括试验参数，试验电路图，试验布置的照片，示波图及得出的结果;。所订购电流互感器的型式试验是用技术数据不同

29、的电流互感器作依据，制造厂对其有效性所作的说明。直接法与间接法(二次励磁特性测量)试验之间相关性，可选用下述两种方法之一进行验证，但如持有结构和性能要求上实质相同产品的型式试验证书，则可以不进行。7. 3. 3 结构系数(F，)的确定确定结构系数的方法，见附录B(标准的附录。由Ualc/Ea!c确定的结构系数，对在额定条件下和在最高理论值暂态面积系数(Kd)下的电流互感器性能有效，如规定C-Q和C-Q-C-Q两种工作循环时，Ktd将在产生较高值的那个工作循环下确定。当结构系数不超过1.1时，其结构可能满足，也可能不满足低漏磁结构的规范。严格说，结构系数仅涉及二次励磁特性对规定条件下互感器性能的

30、关系。7.4 验证低漏磁结构的特殊试验证实电流互感器满足低漏磁结构的基本要求(按3.18条)的直接法试验，应以足够多的由通过电流、工作循环和负荷构成的组合方式进行试验，以便能合理地确定理论上的等效二次电势与实测值之间的最大偏差不超过10%。注l 目前的试验经验尚不能对所有各级的参数关系和限值提供精确的规范。2 验证低漏磁结构的间接法试验，可作为按规定限值的直接法试验的补充。U.，的取值由二次励磁特性确定，其值为电压方均根值增加10%时，使二次励磁电流峰值的增加不小于50%也不大于100%。23民GB 16847-1997 附录A标准的附录)暂态面积的基本理论公式A1 短路电流具有对称分量I胆的

31、短路电流瞬时值的一般表达式为:i(t) = /2:1阳e川pcos8-cos(四十的 (A 1) 电流为全偏移时.0=0i(t) = I丁u阳(e-1i1p- coswt) (A2 ) A2 暂态面积系数全偏移短路电流(式A2)经t秒后的暂态系数为:K，二C，1，1/(1，- 1, )J(e-IT, -e-川，)-sin叫. (A3) 为确定面积而计算暂态系数，则式(A3)以sm叫=-1代入简化K在t=tm矶时具有最大值，trna值为:tm = 1,1,/(1, - 1,)Jln(1p/T,) 相应的K，值为:K !l mBX =，Tp (T p/T, )T/CT，-Tp)十1对于c-o工作循

32、环(按3.10条所需暂态面积系数为Kd = ，7，T./(1，Ts)(e-(.J1Tp _ e-t.IIT.)十1对于c-o-c-o工作循环(按3.10条).所需暂态面积系数为.(A4) (A5) .,. . (A6 ) K叫=，TpT.!CTp - Ts)Je-t!Tp - e-tIT.J - sinwt e-(llc川J厅E十十1，T，/(T，- T ,) Je-,.,IT, - e-.,IT, J十1. . (A 7) 附录B标准的附录)铁心励磁特性的确定B1 概述当电流互感器流过全偏移非对称短路电流时，其单向分量使铁心中出现持续时间较长的高值磁通波，因而使互感器铁心出现单向磁通的间接法

33、试验，可认为比较符合实际。对于TPS和TPX级电流互感器，由于剩磁系数高，需在每次试验前进行铁心退磁。对于TPY级电流互感器，其剩磁通常较低可以忽略。退磁要求的方法，是能使铁心从饱和开始逐渐缓慢地减少磁滞回环。当须用直流法时，常用手动或自动调节电源。铁心励磁特性的测量是确立铁心的二次匣链磁通与励磁电流的关系。采用说明。IJ原IEC44-6标准公式(A7)大括号中第二个指数项误印为efd飞。259 GB 16847-1997 如果在二次端子加任一电压U(t)(见图Bl)，在时间t时二次绕组匣链的铁心磁通(t)与此电压的关系如下式(t) = f: (u K .im)dt (Wb) ) I B (

34、以下叙述的各种方法均利用此关系式。应对二次绕组电压降的影响进行估计。如果超过2%，在实测电压值中减去此电压降。B2 交流法在二次端子上施加实际正弦波交流电压，测量相应的励磁电流，试验可以在降低的频率下进行，以避免绕组和二次端予承受不能容许的电压。在低频下，铁心涡流损耗和绕组层问电容电流的变动对读数的影响很小。测量励磁电流应采用峰值读数仪表以能与峰值磁通值相对应。测量励磁电压应采用平均值仪表，但刻度为方均根值。二次应链磁通值，可由频率f下的实抓l所加电压的方均根值U按下式得出:J2 rrl 2f 额定频率f下的等效电压方均根值U为U=旦旦.队r.m.s.)2 (Wb) (B2 ) (B3) 结果

35、画为一条曲线，得出所需峰值励磁电流1m与代表峰值磁通的额定频率等效电压方均根值U的关系。励磁电感由上述曲线在饱和磁通，的20%至90%范围内的平均斜率确定:L dPs钊?m=E = 茹7立t(伽H酌). .川，.川. . . . . .川叫.当忽略工次侧漏抗时，相应于电阻性总负荷(且扎e创，+R儿b)的二次时间常数T，可按下式计算:- 瓦zT (B5) 用交流法确定剩磁系数K，时，需对励磁电压积分，见图B2，积分的电压和相应的电流在X-y示波器上显示出磁滞回环。如果励磁电流已是饱和磁通a达到的值时，则认为电流过零时的磁通值是剩磁钱。按定义，由比率也/现=V!，/V!.便可求出和j磁系数K，。B

36、3 直流法直流饱和法是采用某一直流电压，它能使磁通达到持续为同一值。励磁电流缓慢上升.意味着受绕组电阻电压降的影响，磁通测量值是在对励磁的绕阻端电压减去与Rc，iw对应的附加电压后，再进行积分得出的。典型试验电路见图B3。如果同铁心上有一附加的绕组或二次绕组具有抽头可供试验用，则可以用无电流绕组的感应电压的积分直接求出磁通值。此时，只要知道相应的臣数比，以及励磁绕组和无电流绕组皆沿铁心平均放路均匀分布。除了用以换算磁通值外，还可用来换算不同于励磁的其他绕组的暂态特性所需实测电流值，其典型试验电路见图B5。为了在较短时间内达到要求的励磁电流限值，最大的励磁电流(lm)应大于所要求值。例如，对TP

37、S级以外的所有保护级，1m可以是暂态误差电流的2倍，对TPS级，1m则可是E.，下的励磁电流的5倍。为达到铁心饱和以确定剩磁系数(K，)时，可能需要更大的1m值。所选电池的电压应略高于乘积RcJm以便用图示限流电阻R，调节电流。260 GB 16847-1997 放电电阻Rd必须接入，否则当开关S打开和切断电感电流时，铁心电感可能产生非常高的过电压U如果选择Rd电阻值使儿+R.h等于儿，放电回路时间常数约与额定三次回路时间常数(T.)相同.工次回路放电特性便可在S打开后录得。但此值可能使实际电流太大，这样便需选用较高电阳值的Rd开关S闭合经过一段时间后，可认为励磁电流达到其最大值儿，这时铁心磁

38、通保持恒定。如果不采用图B3电路.未补偿的电压降Rctim将对积分器加上一个不应有的量，以致出现了磁通随时间的虚假连续上升。采用调节分流器所接放大器的增益来进行补偿，在1m二1m并维持不变时磁通指示值恒定，这表示补偿达到平衡。积分电路的所有电子元件应装入电阻补偿式磁通测量的专用装置内，以便校正到相当的精度。注己知电压U在15，期间电压积分指示值与15U伏秒之差应不超过士3%。测定励磁特性时，应在积分器复位后立即闭合开关S，记录励礁电流和磁通的上升值，直至皆达到恒定时，然后切断开关S，磁通(t)和励磁电流im(t)与时间t的函数关系的典型试验记录图见图剖，其中磁通值可以用Wb表示，或按公式(B3

39、)额定频率等效电压方均根值U(t)表示。励磁电感(Lm)可取励磁曲线上一些适当点的(t)除以相应的im(t)得出，或者当磁通值用等效屯压方均根值U表示时，使用公式(B4)。因为TPS和TPX级电流互感器要求确定C(im)特性的平均斜率，故推荐采用X-Y记录仪。二次时间常数(T.)便可用公式也5)算出。一旦开关S断开，衰减的励磁电流流过二次绕组和放电电阻儿。随之磁通值下降，但它在电流为本时，不会降为零。如选取的励磁电流1m使磁通达到饱和值时.则在电流为零时剩余的磁通值认为是剩磁川TPS和TPX级电流互感器的铁心必须事先退磁，Jf!磁的TPY级电流互感器的剩磁系数(K，)用比率钱/目确定。对于铁心

40、未事先退磁的TPY级电流互感器，其剩磁系数(K，)可用交换二次端子的补充试验确定c这时的剩磁系数(K，)计算方法同上，但假定(，)为第二次试验测得剩磁值的一半。B4 另一种直流法TPY级电流互感器可采用对B3基本直流法作了简化的方法，只要已知饱和电流以下的励磁电感(Lm)为恒定值，而且，所用的电池在达到该电流值时仍保持电势的恒定，试验电路见图肘。测定励磁特性时，将开关5闭合，记录励磁电流上升直至1m值达到恒定且等于1m(见图B7)。如果电池电势保持恒定，电流便按指数规律上升至饱和，其速率取决于常数T和渐近线值1m。在记录图中，时间常数T可由电流达到O.3931m的时间等于T/2来推算。电路的总

41、等效电阻(R) 由电池电势(E)除以1m得出。然后，励磁电感如下计算Lm二TRT-fm . (B6) 在非饱和区，给定1m下的二次绕组臣链磁通为. Lmim (Wb) .(B7) 在imial时的额定频率下等效极限电压方均根值用公式(B3)求得。B5 电容放电法电容放电法是采用电容器的电荷从二次例l对电流互感器铁心励磁。电容器的充电电压要足够高，使得电流互感器两端产生一电压，其电压时间积分等于或大于额定等效励磁二次极限电压(U.1)所要求的相应值(按3.21条)。261 GB 16847 1997 测量二次励磁电流峰值m应不超过准确限值二次励磁电流(I(按3.28条)。试验电路见图B8.电容值

42、的选取应使二次绕组电阻的电压降不必计入。如果Rctim在时间间隔岛的电压积分值不超过总值的2%，那l满足此要求，于是在不饱和时便有典型记录图见图凶。R R, t D :三O.02 R:. = O. 06T, =瓦J(s) . (88) 二次时间常数(T，)的确定，应通过在电流互感器二次端子.t所施加的电压.其电压时间积分相当于90%的额定励磁二次极限电压。测量相应的励磁电流rm，按下式计算时间常数。Ta-J2 X O. 9U., 2f(R + Rb)i m (s) 确定剩磁系数(K，)，可用积分电压和相应电流在X-y示波器上所确定的磁滞回环。. (B9) 如果励磁电流已使磁通达到饱和值，则电流

43、过零时的磁通值认为是剩磁通钱，于是剩磁系数K，由比率也/，得出。U(t) 262 . 一S皿X-y牙、波器r-一一一-一寸i m I Rot I li L_一_J图Bl基本电路( m) r-一-一-一-ll Rml I L_J .-T一一 图B2用磁滞回环确定剩磁系数K，. _c 寸-, m S R , Rd R 得自示波器m GB rn(t) 16847一1997, m 一V) 孟波器茧X-y记录器图B3直流法基本电路 、图B4典型记录曲线r-一一-，I R I -c=于一I L_一一-一-得自X-y记ij器m 263 S R , _c 工S 一E一m 1m 0.3931 m 采用说明zGB

44、 16847-1997 m 广一三:一-1R, R., 1/ i m (t) (t) L_一-一-肃波器或X-y记录器图B5R 图B6用附加的绕组测磁通. r-一-一-1REt l R , R.山L_一-一E皿(t)示披器另一种直流法电路1, , -一一二, t _J T/2 图B7另一种直流法的典型记录曲线_J 1J为了使图B6与B4条中等效电阻计算方法相一致，在R，支路中应增加开关E在录放时，此开关打开，录i皮完毕后，先将此开关合上，再打开开关S.264 m C1 误差电流的测量GB 16847-1997 ( e 图B8电容放电法的电路。，阳= judt 9 r t Z 图B9电容放电法的

45、典型记录曲线附录E(标准的附录)直接法试验广一一厂一-寸1 1 I 1 ! 1 CT I 11 , 1 i/l jdt l L_I j _j i L一一一_.圃, u r .R m 瞬时误差电流可用多种不同的方法测量。所有的方法在整个工作循环内测量系统的误差，应不超过被试电流互感器各级相应误差限值的10%。a)图Cl和图C2a的试验电路采用的基准电流豆感器应是低漏磁型，其安装应使返回导体的影响可以忽略。当基准电流互感器具有高剩磁系数时，通电试验前有必要对铁心退磁。如果在整个工作循环内，基准电流互感器包括分流器在内的二次时间常数至少为被试电流互感器的10倍时，其误差可以忽略。示波图例见图C3a和

46、C施。b)采用图C2a和C2b的差电压法时，须注意保证各测量分流器时间常数相同，测量电路的电噪声降至最小，对图C约的电路.两个分流器应匹配为有效比值与被试电流互感器的电流比完全一致。c)也可采用数字技术分别测量一次和二次电流，再按其定义计算瞬时误差电流值(按3.3条和3.4条)。一次和二次电流的测量应同步，且测量间隔应足够短以获得要求的精度。C2 二次电压积分的测量二次端电压的时间积分的测量，可采用模拟技术(例如采用运算放大器)或数字技术(例如采用数据采集的处理技术)。采用说明2IJ原lEC44-6标准图B8中的电感、绕组符号为一一。265 GB 16847-1997 下列公式对两种情况皆有效

47、zRN +且br (t) 一一百一一IRbi,dt (Cl) 式中:(t)二次臣链磁通，Wb;K, 二次绕组电阻，!l;Rb 二次外接电阻.00额定频率f下的等效电压方均根值U(t)贝u为22f R + Rb r UO)=-=一一古一一IRbi,dt 匀2L.b J (C2) 直接法试验的磁通测量误差应不超过士5%。C3 在准确限值条件下的直接法试验TPS和TPX级电流互感器因剩磁系数高须在直接法试验前退磁。对剩磁系数K，不可忽略的TPY级也可能有必要退磁。在额定频率和接二次负荷下进行两种直接法试验。a)施加额定频率的无任何偏移的额定一次短路电流。测量瞬时误差电流交流分量，应与二次时间常数对应的理论值0/，T，)一致。b)施加额定频率的具有最大偏移的额定一次短路电流。对一次时间常数规定值不大于80ms者，试验按规定的准确极限条件(规定的工作循环)进行。一次时间常数的偏差应不大于规定值的10%。对一次时间常数规定值大于80ms者，试验可按用户与制造厂协商同意的等效准确限值条件进行。在各个通电期间，其瞬时一次电流第一个峰值应不小于规定条件的