电流互感器及其极性分析

电流互感器及其极性分析

梁辰1   ,徐漠北1

（1.中电投东北能源科技有限公司，辽宁  沈阳  1100179；）

摘要：随着继电保护及安全自动装置水平的不断提高，电流互感器作为保护及自动装置采样的基础元件，其精度以及设备质量也在不断提高。互感器的极性问题在二次系统中变得尤为重要；从一次回路中施加电压，通过不同的接线方式来对一次系统的电流回路进行检验的做法及一次通流试验在系统调试中进行了应用，提高了调试工作的效率和投运的成功率。

关键词：电流互感器；接线方式；一次通流试验

Current transformer and its polarity analysis

LiangChen1   XuMobei1

（1.The CPI Northeast Energy Technology Co., Ltd, Shenyang  Liaoning  1100179）

Abstract:With the continuous improvement of the level of relay protection and safety automatic device, the accuracy and equipment quality of current transformer, as the basic component of protection and automatic device sampling, are also improving. The polarity of the transformer becomes particularly important in the secondary system; The method of applying voltage from the primary circuit to check the current circuit of the primary system through different wiring methods and the primary current test are applied in the system commissioning, which improves the efficiency of commissioning and the success rate of commissioning.

Key words:Current transformer；Wiring mode；Primary flow test

1电流互感器的基本分类

2准确级和误差限值

2.1 准确级的标称及标准准确级

2.1.1 测量用电流互感器准确级：是以该准确级在额定一次电流和额定负荷下最大允许比值差（ε）的百分数来标称。测量用电流互感器的标准准确级为：0.1、0.2、0.5、1、3和5。特殊用途的测量用电流互感器的标准准确级为：0.2S和0.5S。

2.1.2 P级保护用电流互感器准确级：是以在额定准确限值一次电流下所规定的最大允许复合误差的百分数标称，其后标以字母“P”和ALF值。保护用电流互感器的标准准确级为：5P和10P。

2.1.3 PR级保护用电流互感器准确级：是以在额定准确限值一次电流下所规定的最大允许复合误差的百分数标称，其后标以字母“PR”和ALF值。低剩磁保护用电流互感器的标准准确级为：5PR和10PR。剩磁系数（KR）应不超过10%。

2.1.4 暂态特性保护用电流互感器准确级：对具有暂态特性的保护用电流互感器，其准确级应标志为TP*（*为X、Y、Z）。具有暂态特性的保护用电流互感器的标准准确级为：TPX、TPY、TPZ。

2.2 误差限值

2.2.1 测量用电流互感器的比值差和相位差限值应符合DLT 725-2013表13的规定。

2.2.2 保护用电流互感器的电流误差、相位差和复合误差限值应符合DLT 725-2013表14的规定。

2.2.3 具有暂态特性的保护用电流互感器的电流误差和相位差应符合DLT 725-2013表15的规定。

3标志

3.1 标志内容

a.一次绕组和二次绕组；

b.中间抽头（如果有）；

c.绕组的分段（如果有）；

d.绕组或分段的极性关系。

3.2 标志方法

出线端子标志由字母和数字组成，并应清晰牢固地标在出线端子表面或近旁处。

3.3采用的标志

极性的关系：标有P1、S1和C1的所有端子，在同一瞬间具有同一极性。

P1、P2为一次端子， C1、C2为一次端子，S1、S2、S3、1S1、1S2、2S1、2S2为二次端子。

3.4 端子标志检验

试验方法：电池的正极在一次绕组P1端，负极接在一次绕组的P2端；直流电压（流）表的正极接在二次绕组的S1端，负极接在二次绕组的S2端。接通开关瞬间，电压（流）表向顺时针方向摆动则互感器为极性正确。

3.5 电流互感器的极性

电流互感器的极性是指一次绕组与二次绕组之间的电流方向的关系。

减极性：是指当一次电流从一次绕组首端流入、从尾端流出时，二次电流则从二次绕组首端流出、从尾端流入。一、二次电流在铁心中产生的磁通方向相反，称为减极性。

极性的重要性：电流互感器极性是否正确，实际上是反映二次回路中电流瞬时方向是否按应有的方向流动。极性接错，二次回路中电流按反方向流动，将导致有电流方向要求的继电保护装置据动和误动、造成电能表计量错误。

认真测量并明确标明电流互感器的极性。

4交接试验

a.绝缘电阻测量；

b.测量35kV及以上电压等级的互感器的介质损耗因数（tanδ）及电容量；

c.局部放电试验；

d.交流耐压试验；

e.绝缘介质性能试验；

f.测量绕组的直流电阻；

g.检查接线绕组组别和极性；

h.误差及变比测量；

i.测量电流互感器的励磁特性曲线；

j.密封性能检查;

5 一次通流试验

注意事项：

CT二次回路导通，三相负载阻值平衡，中性点接地良好，接地点正确；

基准电压线的引接；

试验前进行安全技术交底；

试验过程中安排专人监护；

正确使用测量表计；

测量过程中防止触电。

分析试验数据是否正确，可能存在的问题，编写试验报告。

6案例讲解

以某电厂为例：

220kV配电装置接线型式为双母线接线，共设9个间隔，包括2个主变压器进线间隔、3个220kV出线间隔、2个母线PT及避雷器间隔、1个母联间隔和1个高压启动/备用变压器进线间隔。主变压器及启动/备用变压器至220KV配电装置采用架空线连接。

220kV为直接接地系统，主变高压侧中性点经间隙、接地开关和避雷器并联接地，1号启备变高压侧中性点直接接地。

以下为电厂一次系统图；

试验步骤：

为防止220kV升压站、1号启备变及厂用电受电和机组整套启动电气试验时，由于电流互感器二次回路的缺陷引起的事故和电气试验时间延长等情况的发生，在升压站受电及机组整套启动前进行一次加电流试验，检查测量所有保护及测量用电流互感器的二次电流幅值和相位正确，保证CT回路极性及接线符合设计要求。

运行方式1：电赫二号线在I母线，启备变在II母线，母联断路器运行。启备变高压侧三相加6Ω负载，电赫二号线加试验电源。

运行方式2：电赫一号线在I母线，启备变在II母线，母联断路器运行。启备变高压侧三相加6Ω负载，电赫一号线加试验电源。

运行方式3：本牵线在I母线，启备变在II母线，母联断路器运行。启备变高压侧三相加6Ω负载，本牵线加试验电源。

运行方式4：本牵线在I母线，启备变在II母线，母联断路器运行，启备变低压侧四个分支分别短路，本牵线加试验电源。

运行方式1、2、3：一次电流均为38.33A。

运行方式4：启备变高压侧一次电流0.96A，启备变低压侧一次电流35.16A。

6.1 220kV升压站一次通流试验（400V试验电源在户外线路刀闸接口处）

检查220kV升压站内所有断路器在分位，隔离刀闸、接地刀闸均在断开位置。

断开220kV GIS配电装置电赫一线线路间隔室外线路架空线的下引线。

断开220kV GIS配电装置电赫二线线路间隔室外线路架空线的下引线。

断开220kV GIS配电装置本牵线线路间隔室外线路架空线的下引线。

断开1号启备变高压侧至220kV GIS配电装置的架空线。

断开1号主变高压侧至220kV GIS配电装置的架空线。

断开2号主变高压侧至220kV GIS配电装置的架空线。

在1号启备变高压侧断开的三相架空线之间接入负载电阻（约30Ω）。

在1号主变高压侧断开的三相架空线之间接入负载电阻（约30Ω）。

在2号主变高压侧断开的三相架空线之间接入负载电阻（约30Ω）。

合电赫一线线路间隔I母隔离刀闸22611，线路侧隔离刀闸22613，线路断路器2261。

合母联间隔I母刀闸22001，II母刀闸22002，母联断路器2200。

合1号启备变间隔II母刀闸22102，1号启备变断路器2210。

合400V试验电源开关，检查220kV系统各设备运行无异常后，测量电赫一线间隔、母联间隔、1号启备变间隔CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，断开电赫一线间隔断路器2261，线路侧隔离刀闸22613，I母隔离刀闸22611。

合电赫二线线路间隔I母隔离刀闸22631，线路侧隔离刀闸22633，线路断路器2263。

合400V试验电源开关，检查220kV系统各设备运行无异常后，测量电赫二线线路间隔CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，断开电赫二线线路间隔断路器2263，线路侧隔离刀闸22633，I母隔离刀闸22631。

合本牵线线路间隔I母隔离刀闸22651，线路侧隔离刀闸22653，线路断路器2265。

合400V试验电源开关，检查220kV系统各设备运行无异常后，测量本牵线线路间隔CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，断开1号启备变断路器2210，II母隔离刀闸22102。

恢复1号启备变高压侧至220kV GIS配电装置的架空线。

合1号主变间隔II母刀闸22012，1号主变断路器2201。

合400V试验电源开关，检查220kV系统各设备运行无异常后，测量1号主变间隔CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，断开1号主变断路器2201，II母隔离刀闸22012。

恢复1号主变高压侧至220kV GIS配电装置的架空线。

合2号主变间隔II母刀闸22022，2号主变断路器2202。

合400V试验电源开关，检查220kV系统各设备运行无异常后，测量2号主变间隔CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，断开2号主变断路器2202，II母隔离刀闸22022。

恢复2号主变高压侧至220kV GIS配电装置的架空线。

一次通流试验结束，整理各项试验数据。

6.2 1号启备变一次通流试验（400V试验电源在户外线路刀闸接口处）

1号启备变低压侧A分支一次通流试验。

检查6kV厂用1A/2A段备用电源进线开关柜处的三相短路线已连接好。（D1短路点）

合1号启备变间隔II母刀闸22102，1号启备变断路器2210。

合400V试验电源开关，检查1号启备变运行无异常后，测量1号启备变高压侧及低压侧6kV厂用1A/2A 分支CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，断开1号启备变断路器2210，拆除6kV厂用1A/2A段备用电源进线开关柜处的三相短路线。

1号启备变低压侧B分支一次通流试验。

检查6kV厂用1B/2B段备用电源进线开关柜处的三相短路线已连接好。（D2短路点）

合1号启备变断路器2210。

合400V试验电源开关，检查1号启备变运行无异常后，测量1号启备变高压侧及低压侧6kV厂用1B/2B 分支CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，拆除6kV厂用1B/2B段备用电源进线开关柜处的三相短路线。

断开220kV升压站内的所有断路器及隔离刀闸。

恢复220kV GIS配电装置电赫一线线路间隔室外线路架空线的下引线。

恢复220kV GIS配电装置电赫二线线路间隔室外线路架空线的下引线。

恢复220kV GIS配电装置本牵线线路间隔室外线路架空线的下引线。

一次通流试验结束，整理各项试验数据。

6.3 主变一次通流试验（400V试验电源在主变高压侧套管）

检查发电机机端软连接已断开，发电机本体线圈三相短路接地。

检查发电机出口处的三相短路线已连接好。（D3短路点）

检查220kV 1号主变间隔断路器2201在分闸位置，I母隔离刀闸22011、II母隔离刀闸22012、接地刀闸220117均在断开位置。

合400V试验电源开关，检查发电机出线封闭母线及变压器运行无异常后，测量发电机机端CT、中性点CT及主变高压侧CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，拆除发电机出线处的三相短路线。

一次通流试验结束，整理各项试验数据。

6.4 高厂变一次通流试验（400V试验电源在主变高压侧套管）

高厂变低压侧A分支一次通流试验。

检查6kV厂用1A段工作电源进线开关柜处的三相短路线已连接好。（D4短路点）

合400V试验电源开关，检查高厂变运行无异常后，测量高厂变高压侧、低压侧A分支CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，拆除6kV厂用1A段工作电源进线开关柜处的三相短路线。

高厂变低压侧B分支一次通流试验。（D5短路点）

检查6kV厂用1B段工作电源进线开关柜处的三相短路线已连接好。

合400V试验电源开关，检查高厂变运行无异常后，测量高厂变高压侧、低压侧B分支CT二次电流幅值及相位正确，与预期值相符。

断开400V试验电源开关，拆除6kV厂用1B段工作电源进线开关柜处的三相短路线。一次通流试验结束，整理各项试验数据。

7结束语

电流互感器极性的选择，二次回路接线的正确性是继电保护装置正常运行的基础条件，一次通流试验可以在电气系统形成初期，不具备带负荷条件的情况下检查一次系统连接的完好性，二次系统极性接线的正确性以及检查各个保护装置的采样元件是否正常，为电气系统整套启动打下良好的基础。

参考文献：

[1]DLT 725 电力用电流互感器使用技术规范

作者简介：梁辰，(1994.07)，男，辽宁沈阳，籍贯：汉族，本科学历，工程师，研究方向：电气系统调试及电气专业技术监督。

作者简介：徐漠北，(1994.07)，男，辽宁沈阳，籍贯：汉族，硕士研究生，工程师，研究方向：电厂汽轮机节能运行方向。