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1、本文来自于科技创新与应用杂志社 投稿邮箱： 2015 年第 36 期 科技创新与应用 电流互感器变比现场试验的主要测量方法介绍与比较朱健伟（中国水电八局机电制造安装分局，湖南 长沙 410004）摘 要：为保证大型水电电力系统的安全和经济运行，需要对电力系统及其中各电力设备的相关参数进行测量，以便对其进行 必需的计量、监控和保护。因此电流互感器的精确对电力系统重要性是不言而喻的，电流互感器在进现场安装前需电气交接试 验，现如今现场校验电流互感器变比主要存在 2 种方式，目前使用较多的电压测量法原理的仪器（例如 PCT200）和常规电流法 测量，此次对比两种方法的现场测量结果，可以对比两者之间的
2、优势以及劣势。供现场试验人员的一些参考。关键词：沐若水电站；电流互感器；电流法测量；电压法测量 PCT2001 概述 沐若水电工程位于马来西亚（MALAYSIA）沙捞越州（SARAWAK）境内拉让河（RARANG RIVER）流域的上游。坝址位于木中（BELAGA） 市以东约 70 公里的沐若（MURUM）河上，电站从上游取水，由输水隧 洞、调压井、竖井和引水钢管组成的地下输水系统，安装 4 台 239MW 机 组。该工程兼发电、防洪功能，并改善下游供水容量等其它用途。此次所需要做的 CT 试验是沐若水电站所用发电机出口及中性点 CT 均由大连北方互感器厂生产主要包括（表 1）。表 10000
3、000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000002 电流测量法基本原理电流测量法即是在电流互感器一次侧输入一个电流，二次侧通过 感应一次电流产生的磁通而产生的二次电流。电流
4、法检查电流互感器 变比原理图如图 1 所示。U-电压源；L1、L2-互感器一次侧端子；K1、K2-电流互感器二次线圈 端子；V-电压表（测量二次电压）；mV-毫伏表（测量一次电压）图 3i-电流源包括 1 台调压器、1 台升流器；L1、L2-电流互感器一次线圈 2 个端子；K1、K2-电流互感器二次线圈 2 个端子；A1-电流表（测量一次电 流）；A2-电流表（测量二次电流）图 1试验过程中采用调压器 T1，用来将交流电源转变为连续可调的电 压。采用升流变压器 T2，用来将调压器输出的高压小电流，转变为低压 大电流。采用标准 0.2 级变比为 100/1 的标准电流互感器 TAn，A1、A2
5、侧为便携式 0.5 级标准电流表。TAx 为被测 CT，接线图如图 2 所示。图 23 电压测量法基本原理 电压测量法即是在电流互感器的二次侧输入一个电压，一次侧通过测量一次的感应电压得到变比。电压法检查电流互感器变比原理图 如图 3 所示。PCT200 的输出端 S1 和测量端 S1 接入被测 CT 二次侧的一端。输 出端 S2 和测量端 S2 接入被测 CT 二次侧的另一端。一次侧测量端 P1 接入被测 CT 一次的一端，一次侧 P2 接入被测 CT 一次侧的另一端。测 试接线图如图 4 所示。图 44 测试结果所有 CT 结果均由 2 种方法测量，结果发现 LMZB3-20G3 型 5P
6、30，LMZB1-20G1 0.2 级这 2 种型号的 CT 在使用电压法 PCT200 中的测量结果中误差更小，误差值基本都在 0.1%范围之内，很好的体现了 仪器的精密性，而在常规的电流法中，由于现场的条件，无法做到如此 精确。在 LMZBT2-20G5/3 型 TPY 在几次的测量中 PCT200 测出来的误 差均小于 TPY 最大峰值误差 10%，而大于 1%，与电流测量法的测试结 果接近。在最后的 LMZBT1-20G/1 型 TPY 中的测量中 PCT200 对全部 的 8 组进行测量，其中 1 组匝比误差在 1%以内，4 组误差在 2%-6%之 间，但是其中有 3 组经过多次测试
7、误差均大于 10%；而同时使用常规电 流法测量，所有 CT 的变比误差均在 3%-6%之间，表 2、3 是对于仪器测 试的 3 组 CT 使用 2 种测量方法的结果。表 2 PCT200 测量结果（12500/1）5 测量结果分析由于 TPY 型电流互感器主要是要求工作在电力系统暂态情况下 的保护，要求剩磁不大于饱和磁通的 10%以下，其铁心带有气隙，因有 气隙产生的磁阻影响，在电流达不到 50%以上的情况下，误差允许大于 额定电流值的误差限值。厂家在 TPY 级互感器生产调试时，为了保证各 个 TPY 级铁心励磁特性基本一致，调试铁心时，要求在保证剩磁系数及 励磁特性一致的同时，会合理调整铁
8、心气隙的大小。所以互感器在一次 通过远小于额定一次电流时，以及多匝不均匀绕制产生一次返回导体- 27 -科技创新与应用2015 年第 36 期科 技 创 新德国牧羊犬、荷兰牧羊犬搜索冰毒最小阈值的研究张海鹏郭学志李 力（公安部警犬技术学校，辽宁 沈阳 110034）摘要：文章通过德牧、荷牧搜索冰毒训练时最小使用量的试验，确定了德牧、荷牧搜索冰毒的最小反应阈值，为德牧、荷牧稽查冰毒的训练、司法实践及警犬健康保护提供了科学依据。 关键词：德国牧羊犬；荷兰牧羊犬；冰毒；最小阈值1 概述 现阶段甲基苯丙胺（冰毒）以其制造容易、成瘾快、效力强成为毒品市场中的主流毒品，给我国人民生命和财产带来了重大危害，
9、 成为我国的重点打击对象。随着我国对毒品犯罪打击力度的不断加 大，毒品走私运输开始向微量化科技化发展，警犬所能捕捉到的空 气中毒品的气味分子也越来越少，因此对我国警犬工作能力提出更 高的要求。此外众所周知毒品具有成瘾性和毒性，对犬的健康也存 在潜在的伤害。因此充分了解德国牧羊犬和荷兰牧羊犬两种缉毒犬 对冰毒这类主流毒品的最小反应量的值是十分必要的，对以后我国 缉毒犬的健康保护、缉毒训练与实战具有重要的参考作用。2 实验部分2.1 实验材料 试验犬是经过搜毒实训，具有鉴别冰毒能力，犬龄在一至二岁之间，犬的健康状况良好的沈阳地区的德国牧羊犬、荷兰牧羊犬各10 头。试验器材：鉴别罐、分析天平、冰毒样
10、本、纸、笔、标签、橡胶手 套、气压计、温度计、加湿器、湿度计、干燥剂、秒表、塑料袋、箱包、棉 手套。2.2 实验条件 实验地点为鉴别室，环境为常温（25）、常压，相对湿度 40%-60%的条件下。冰毒毒品用塑料袋包装好，将袋口打结密封好，放于 鉴别罐中，延时 30 分钟。冰毒鉴别测试量为 10 克、8 克、6 克、4 克、2克、1 克、0.8 克、0.6 克、0.4 克、0.2 克、0.1 克。2.3 实验内容及方法 通过在常温常压下冰毒质量的递减法及同一只德国牧羊犬、荷兰牧羊犬对不同质量的毒品所作出的示警反应所测量得出的的毒品反应数据进行对比与数据分析，在比较中得出具有代表性和准确 性的数据
11、。在此数据基础上，进行三次以上平行实验，得出两种警犬 对冰毒的最小反应阈值。3 实验结果与数据分析3.1 德国牧羊犬对冰毒最小反应量的值测量结果 通过已经经过训练的具有鉴别冰毒能力的 10 头德国牧羊犬在常温常压下对每次六个鉴别罐体中某一罐体内一定量冰毒进行逐 次鉴别。实验结果见表 1。表 1 德国牧羊犬对冰毒最小反应值（单位 g）D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D 9D 1 01 .41 .20 . 91 . 51 . 01 . 31 . 21 . 01 . 21 .1g表2荷兰牧羊犬对冰毒最小反应值（单位 g）3.2 荷兰牧羊犬对冰毒最小反应量的值测量结果 鉴别形式与德国牧
12、羊犬的实验相仿，所测得的实验结果见表 2。3.3 数据分析因为存在人为、犬个体不同等系统、偶然误差，文章引入了标准 偏差数据处理方法来确定两种警犬对冰毒的最小反应阈值。其阈值 具有实验、实践意义的科学性和准确性。德国牧羊犬在冰毒搜索时 的反应最小阈值为：Y 德牧X 平均SX 平均Sqrt（Xi-X 平均）2）（/N-1）=1.180.351其中：X 平均为德牧 10 次测试最小反应量的平均值；Xi 为德牧某 一次测试的最小反应量；S 为此次试验的标准偏差。同样，荷牧搜索冰毒的反应最小阈值为：Y 荷牧X 平均S1.04 0.2274 讨论4.1 实验的科学性在常温常压下，冰毒在空气中散发量为 1
13、0-6g-10-10g/cm3，而经过 训练的德牧、荷牧可以捕捉 10-9g/cm3 的气味分子。即冰毒散发的气 味分子的量足够被犬捕捉到。同时，实验用警犬是在合格缉毒犬中 随机抽选、实验数据处理方法具有严谨的科学性，从而科学有效地 验证警犬反应的最小阈值，确保了实验的科学性。4.2 实验的局限性 影响此实验结果的因素可分为两类，即人为因素（如训导员操作、警犬状态、冰毒包装气密性和隐藏条件、残留气味等）和环境因 素（如环境温度、空气湿度、气流等）。其中人为因素可通过规范化操 作、多次平行试验等方法和手段获得准确的实验数据。而司法实践 中的环境因素则难以通过人为手段彻底消除，因此对警犬搜毒最小
14、反应阈值影响较大。但可以在本实验基础上，结合当地环境温度、压 力、湿度、气流对两种牧羊犬及冰毒挥发性的影响，通过实验得到适 应不同环境因素的反应阈值。4.3 发展前景 通过德牧、荷牧对冰毒最小反应阈值的研究，可以在有效保护缉毒犬的同时，使训练更加接近实战，对缉毒犬的训练与保护有着 重要的意义。同时，本实验所得出的实验数据可为警犬技术鉴定证 据的法律效力研究提供数据参考。参考文献1顾或.论警犬追踪的气味原理J.云南警官学院学报，2004（1）：1-1. 2孙宁.犬嗅觉系统形态解剖学研究进展J.经济动物学报，2011（4）：234-237. 3王力光.环境因素对犬嗅觉影响研究J.中国工作业犬，20
15、10（1）：10-14. 4方建强，冯玉凡，陈树新，等.警犬技术鉴定存在的主要问题及对 策J.警犬，2003（4）：23-25.表 3 电流法测量结果（12500/1）影响，铁心因有大小不一的气隙，会造成铁心磁阻不一致，或大或小，通 电磁原理感应的二次电流也会随之或大或小。此时检测的变比会出现 较大偏差。PCT200 是通过电压法的测量方法，影响范围较多，其误差原因包 括 CT 内阻，漏抗和激磁阻抗等原因，且仪器输出不可调整，因此对于部 分测试数据需要使用常规电流法进行对比。6 结束语- 28 -电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是
16、绝不可少的试验项目， 电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。在以前电流互 感器变比检验一般采用电流法，测量的精度高，不过对于大变比电流互 感器来说额定电流很难达到，现场试验中误差就无法避免。而使用 PCT200 在试验中适用于任何变比电流互感器，操作简单，自动计算数 值结果，更适合于施工现场使用。但是在本次的测试过程中也发现 PCT200 在同一 TPY 型 CT 上表现相差比较大，因其根据输入定值在仪 器内部计算和测量，因此无法进行调整测试；而使用常规电流法测量， 可以通过电流和一次匝数的调整可以使 CT 的误差减小，同一型号测试 中也相差不大，其结果也更加直观。作者简介：朱健伟（1986-），男，中国水电八局机电制造安装分局电 气工程师，主要从事水电站电气设备安装及调试技术工作。