电流互感器使用的注意事项

电流互感器使用的注意事项

姜锐

华能吉林发电有限公司新能源分公司吉林省130012

摘要：电流互感器是计量装置的电流变换元件，是它的重要组成部分。其准确度直接影响到计量装置的测量精度。因此，研究电流互感器的误差及探讨减小其误差的一些措施具有重要意义。

关键词：电流互感器；注意事项

引言

电流互感器是计量系统的电流变换元件，负责将高压交流电路中的大电流变换为小电流，以保护工作人员的人身安全，以及提供标准化信号，是系统的重要组成部分。其准确度直接影响计量装置的测量精度。因此，研究电流互感器的误差及探索减小其误差的一些措施具有重要意义。

1电流互感器误差的影响因素

图2电流互感器的误差相量图

1.2材料和制造工艺相关参数的影响

1）结构参数的影响

结构参数L/N22S与误差成正比，结构参数值越大，误差越大。结构参数中铁芯的截面积S、平均磁路长度L和二次绕组N2的数量与电流互感器的几何尺寸有关，并且这些参数相互影响。增加S，会减少磁通密度，减小励磁电流，从而减小误差，但也减少了N2，且导致L的增加；而增加N2，会增大阻抗Z2、铁芯窗口及L。只有将L/N22S值减小到最小，才能将误差控制到误差限值范围内。

2）铁芯磁导率的影响

铁芯磁导率μ与误差成反比，铁芯的磁导率越高，误差越小。芯材要选用高磁导率材料，如超微晶体，坡莫合金等新材料。在保持磁通密度不变的同时，选择合适的安匝数还可以改善电流互感器误差。

1.3电流频率的影响

正常情况下，电力系统的频率变化很小，频率对误差的影响可忽略不计。Z2、Z、α和θ会随着频率f的改变而改变，所以当电流互感器运行在非额定频率的系统中时，就要考虑频率对误差的影响。

2电流互感器使用的注意事项

2.1二次侧必须接地且只有一个接地点

当一、二次绕组间绝缘击穿后，一次侧高电压会侵入二次回路，危及设备和人身安全，因此二次侧必须接地。通常二次侧就近接地，室外电流回路在端子箱内接地。由于多种原因，变电站接地网无法做到实际等电位，当有接地故障或雷击时，大电流注入接地网。电流互感器回路两点接地时，在不同接地点存在电位差，在二次回路产生叠加电流，继电器有可能误动。对于主变压器差动保护，当电流互感器二次回路两点接地时，差动保护可能会区内故障拒动，区外故障误动。主变压器高、低压侧断路器的电流互感器二次回路接地点应为同一个二次接地网，一点接地。

2.2保证电流互感器二次绕组准确度

通常，电流互感器铭牌中会标明准确度等级及绕组变流比。接线时应注意区分计量、测量和保护绕组。一般35kV变电站电流互感器会用到3个准确度等级：10P10，0.5，0.2S。保护应选择10P10级，计量应选择0.2S级，测量选择0.5级。选错准确度等级会造成计量不准，保护拒动。测量和计量绕组能保证在正常负荷电流范围内准确工作，特别是在负荷较小时，0.2S级更能满足计量对准确度的要求。一旦发生短路故障，短路电流很大，应选择不易磁饱和的绕组，10P10的绕组能够在一次电流很大时，按比例准确反映一次电流值。

2.3二次侧绝对不允许开路

1.二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。电流互感器在正常工作时，二次侧与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用，测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小，二次侧近似于短路。TA二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是平衡一次电流的磁势的。若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止二次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后再停电处理。一切处理好后方可再次使用。2.为满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。3.对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。4.为防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。5.为减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

结语

检修人员应对电流互感器二次回路定期清扫、检查和试验。定期对接线端子或线圈紧固，观测端子排或接头处有无放电、打火。当电流表突然无示数或示数极小，电流互感器本体声音明显比平时变大，或二次回路有轻微放电声或烧焦气味，可判断电流互感器二次开路。计量不准确应检查极性是否接反，变流比及准确度选择是否正确。

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