淺談電流互感器在電功率測量表中的應用

摘 要：電功率測量表中重要的部件之一就是電流互感器，其性能的好壞決定著電功率測量的精確性，因而需要對電流互感器在電功率測量表中應用時的接線、安裝方式等進行研究，以期提高電功率測量表的性能。

關鍵詞：電流互感器 電功率測量表 應用

中圖分類號：TM933 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0105-01

隨著世界能源的日益緊缺，人們越來越重視電功率的測量，從工業領域到民用住宅，電功率測量表的成本、環境保護、節約能源方面都成為日益關注的問題。而電流互感器作為電功率測量表中重要的組成部分，其動作特點、配置、接線方式等對電功率測量表計量的精確性具有重要作用影響。本文主要對電流互感器在電功率測量表中的應用進行研究。

1 電流互感器概述

1.1 工作原理

電流互感器的工作原理主要為：一次線圈以串聯的方式接在電路中，線圈匝數比較少，導致該線圈中的電流主要由被測電路的負載電流所決定，和二次電流沒有關聯。接在電流互感器二次線圈上的儀表與繼電器，其電流線圈的阻抗均比較小，所以，電流互感器運行方式處于幾乎短路狀態。電流互感器一、二次額定電流之比，就是其額定互感比：kn=I1n∶I2n。

1.2 電流互感器的要求

電流互感器具體要求如下：（1）準確級，決定了電功率測量表計量的是否精確，對于1級功率表來說，需要配對的電流互感器的準確級，應比1%高。（2）漂移。電流互感器的漂移主要和讀數超時持續性有關系。一般情況下，低漂移電位可使功率表的性能更好、更穩定、更可靠。（3）線性度。所謂線性度，就是指互感器在整個操作模式范圍內所表現出的穩定性能。（4）相移。相移越低，電流互感器的性能越好，測量結果越精確。（5）集成。功率表為自供電方式，因此，只需要對主要功率監控系統的輸出進行接線。當互感器標準輸出時，就可在功率監控系統中實現集成。

2 電流互感器的極性

（1）記性標志。電流互感器極性，是指一、二次線圈間電流方向存在反向或同向。按照標準，將一二、次線圈的首端分別標為L1、K1，尾端分別標為L2、K2。當連接導線時，L1、K1為同極性端，即同名端；L2、K2也可稱作同極性端。（2）減極性、加極性。如果一次線圈的電流方向為首端流入、尾端流出，二次線圈的電流方向為首端流出、尾端流入，這就稱為加極性；如果當一次線圈與二次線圈的電流均從同極性端子輸入時，其因感應產生的磁通方向一致，就可稱作減極性。（3）判斷電流互感器為加極性或者減極性時，可利用直流法或交流法進行檢測。（4）極性錯誤的后果。如果對極性判斷錯誤，就會導致繼電保護裝置誤動，使得電功率測量表的測量產生誤差。（5）小極性和大極性。按照互感器極性的不同地點、范圍，可分小極性、大極性。如果是在一、二次引線端子上檢測的就是小極性，主要在儀器安裝前后、使用前進行測定；如果在二次回路的電流專用端子上測定的就為大極性，其范圍較大，主要在保護裝置投入、年度檢驗或者更動二次線后進行。

3 電流互感器的接線方式

通常情況下，主要有以下接線方式：（1）三相Y形接線。（2）兩相電流差接線。（3）零序接線。（4）V-V形接線。（5）相式接線。在具體操作時，需要注意以下幾點：（1）導線不能進行拉伸。（2）一當從法蘭盤、鐵心引出接地端子時，需用裸銅線纏繞螺栓，從而實現接地。（3）如果二次線圈的絕緣電阻小于10～20MS2，就需要干燥電阻，保證絕緣效果良好。（4）當電流互感器處于運行狀態時，二次測量要避免開路，以防引起高電壓威脅人身安全。

4 電流互感器在電功率測量表中的應用

4.1 在測量回路配合單相電度表中的應用

首先，查看電度表的連接片是否已經斷開，然后根據斷閉情況選擇接線方式。根據電流互感器的極性、工作特點與接線，主要接線方式有：（1）如果電度表的連接片處于連接狀態，因此不能將K2接地，而且要特別注意電流互感器一、二次線圈的首端與尾端的記性標志，不可接反，主要為了避免電表發生反轉。（2）如果連接片已經斷開，就要將K2進行接地，在實際情況中，可以借鑒這種方式，如果電流互感器線圈一側電流從尾端L2輸入，從首端L1輸出，那么電流互感器的二次側電流則從首端K1輸出，從尾端K2輸入，也就是將K1接地，將K2連接到線柱1。

在這過程中需要注意的是，如果對電流互感器及二次線進行更換時，不僅要遵循相關的安全操作規范，還要特別注意保證要變比與原來一致，互感器的極性要連接正確，伏安特性不能變化太大；對容量變化進行更換時，應該重新校核電功率測量表的倍率；重新更換的電流互感器或者二次線，在投入運行前組要再次測量互感器的大、小極性，以保證測量結果的精確性。

4.2 在功率變壓器中的應用

當電流互感器作為變壓器的差動保護時，采用換流法進行接線，為了保證變壓器能夠正常運行，一次側電流為穿越性電流。對電流互感器加極性端進行檢查，發現如果較為靠近母線，二次測量需要采用另一種接線方式，用來組成差動繼電器的兩端。如圖1（a）所示，從圖中可以看出，電流互感器的正極性端，都在母線附近，二次側兩端的電流互感器的L1與K1、L2與K2分別相連接，即同名端相連；如圖1（b）所示，從圖中可以看出，變壓器一側電流互感器的正極性端，靠與母線較為接近，而另一側與變壓器較為接近，變壓器二次側兩端的電流互感器L1與K2、L2與K1相連，則為異極性端相連。

5 結論

將電流互感器應用于電功率測量表，具有功率損耗低、過載能力強等特點，正確的接線方式及高級配置，有利于提高電功率測量儀器測量的精度與準確性，減少計量誤差。本文就電流互感器在電功率測量表中的應用進行研究，以期在實際應用中，避免電流互感器的接線錯誤、配置的失誤，加強現場檢驗復查工作，保證測量表的正常工作，避免發生安全事故。

參考文獻

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