S级测量用电流互感器检定方法的讨论

　　0　引言

　　普通电流互感器的工作范围是额定电流的 5%~120%，而带 S 级的电流互感器的工作范围为额定电流的 1%~120%。当电网负荷电流经常变化较大时，普通电流互感器在低负荷下电能无法准确计量。选用计量用电流互感器的变比时，我国习惯将电流互感器的额定电流选为线路实际工作电流的 1.25 倍，使正常负荷下仪表指针在标识刻度的 2/3 以上，实际上这样也拓宽了电流互感器的一次电流的变化范围。JJG313-1994《测量用电流互感器》(以下简称规程)对 0.2S，0.5S级电流互感器提出的误差限值的要求如表 1 所示[1]。可以看出带 S 级的电流互感器的误差限值比普通电流　互感器的误差限值要小，因此带 S 级的电流互感器在宽负荷范围的电能计量装置中得到了广泛的应用。

　　1　辅助检定设备的要求

　　由于带 S 级电流互感器的使用范围的特殊性，对其进行检定的辅助设备的要求与常规设备有所不同。

　　1.1　互感器校验仪

　　规程规定对于 0.2S 和 0.5S 级满足特殊使用要求的电流互感器，仅限于对二次额定电流为 5 A 的有误差限值要求，而一般互感器校验仪的工作电流为额定电流的 5%~120%，一台校验仪能否用于检验 S 级电流互感器，主要在于其在 1%额定电流下能否正常工作，即在 0.05 A 电流下的工作性能。而 5 A 的 1%这一点也恰为 1 A 的 5%工作点，因此只要校验仪既有 5 A 的档位又有 1 A 的档位，一般来说都可以满足对 0.2S 和 0.5S级电流互感器的检定。生产部门现已制造出 0.01S 级的测量用电流互感器，而规程未对此类电流互感器的误差限值进行规定，正在修订的检定规程已有所考虑。

　　确认一台电流互感器能否用于带 S 级电流互感器的检定，除了常规检定外，还应增加在 0.01 A 工作电流下测量其分辨率和误差[2]。百分表在此工作电流下也应有明确的显示。

　　1.2　负载箱

　　规程规定在额定频率为 50(60)Hz、温度为(20±5)℃时，S 级电流互感器电流负荷的有功分量和无功分量的误差，在 1%~120% 额定电流范围内均不得超过 ±3%。当 cosφ = 1 时，残余无功分量不得超过额定负荷的 ±3%。

　　分析计算电流互感器的误差时，是按复数误差进行计算的[3-4]，如果复数误差为 0.1%，意味着电流互感器的同相分量和正交分量的误差均为 0.1%，也就是说其中负载箱的误差，应按同相分量和正交分量均为3%的阻抗和导纳来计算，因此本文认为可以取消单独对残余无功分量的规定，而且国外的负载箱的误差也是这样规定的。

　　规程并未根据额定电流的大小以及额定负荷的大小对负载箱的误差进行规定，当 cosφ = 1 时，由于负载箱是纯电阻，因此只要开关电阻足够小，负载箱的阻值在 1% ~120%额定电流范围内可保持不变;当cosφ = 0.8 时，即负荷由电阻和感抗两部分组成，感抗一般都采用开口铁心线圈[5]，磁导率随着电流的减小而减小，感抗也会相应的减小。考虑到电抗值很小　　时制作困难，目前正在制订的校准规范《电流负载箱》对小电流和小负荷时的误差单独规定，建议应与修订的检定规程取得统一。