测试谐波传感器与信号传输的影响有哪些

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在谐波测试中，一个重要的问题就是电压、电流互感器的电压、电流信号，它们的特性直接影响测量结果的准确度。目前所使用的电力谐波分析仪，其电压输入范围0～380V，电流输入范围0～10A。大都不能直接测量高压电信号，必须使用电压电流传感器，变为适合仪器测量的信号，具体来讲，电压互感器的二次电压100V，电流互感器的二次电流5A（500kV系统的CT二次电流为1A），可直接输入到分析仪的输入端，解决了电信号的电气隔离问题。但是PT、CT能否不失真地将原边的电压电流信号传到二次侧，是我们关心的问题，否则测量结果将失去真实性。对于谐波测量，首先要求的是互感器应有的确定的频率响应。只要互感器具有理想恒定的变比和相位偏移，就可以得到稳定的和可确定的响应。在后一种情况下，需要校正以知道互感器特性。

        常规的电流和电压互感器在基波频率下的特性很好确定，但对在高频下的特性没有充分研究。根据电力系统谐波含量的测量要求，对于测量过程来说，互感器变换含有谐波分量的电压和电流信号的特性是很重要的。

1.电流互感器

        电流互感器最普通的类型是用铁心的环形绕组互感器，这些互感器原方通常只有单匝（母线），可以在铁心中引入气隙以减少磁和直流电流影响。根据其结构，这种互感器的原副方泄漏电感和原副方绕组的电阻很小。在正常运行条件下，互感器原副方电流将很小，远不能使铁心饱和，运行将处于磁化特性的额定线性部分。

        电流互感器的频率响应实际上由互感器中存在的电容及其互感器电感的关系来确定。这个电容可以使匝间的，绕组间的或者杂散电容。这些各种各样电容的效应在等值电路中可以用与励磁支路并联的一个合适的电容来模拟。

        试验表明，虽然这个电容对高频响应有显著的影响，但是对50次谐波频率以下的影响使可以忽略不计的，因为这些频率下的阻抗比励磁支路的阻抗大很多。因此，在可能的条件下，建议测量电流互感器的副方电路，并且用精密的钳式电流互感器监测副方电流。

2.电压互感器

（1）电磁式电压互感器。

        试验已经表明，对大约11kV电压运行的互感器，能达到1kHZ和可能2kHZ或3kHZ的线性响应，且响应的精确性质取决于与互感器一起使用的负载。对更高电压等级的互感器，由于内部的电容和电感值随绝缘要求和结构而变化，它在低频率下易发生谐振。特定单元的精确响应将式其结构的函数。

（2）电容式电压互感器。

        电容式电压互感器把一个电容分压器与一个电磁式电压互感器组合在一起，这个组合能使电磁单元的绝缘要求降低，可以节省相应的费用。由电容分压器提供的附加电容将影响电容式电压互感器的频率响应。国标中已明确规定，在没有采取特殊措施的情况下，电容式电压互感器不能用于谐波测量。

        根据谐波测量的要求和电网实际情况，电压和电流互感器的相对误差（相对于被测量）应不超过5％，由于PT、CT的误差主要取决于变化的频率特性，因此在测量的频率范围内，变比的变化不应超过5％，当需要测量谐波功率方向时，PT、CT的谐波相角误差不应超过5°。