電流互感器二次負荷校驗

摘 要：現場驗證電流測量回路是否合格，需要同時保證電流互感器是合格的并且與其連接的二次負荷回路與之匹配。利用伏安特性試驗對互感器變比誤差進行現場試驗，根據試驗數據繪制準確限值系數與二次負荷的關系曲線，驗證廠家提供的曲線是否正確，從而驗證電流互感器是否合格；并實測或計算電流互感器二次回路總負載及故障時負載，驗證是否滿足與其連接的互感器的運行要求。

關鍵詞：電流互感器誤差 伏安特性 10%誤差曲線 二次實際負荷

中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-00-01

電力系統短路故障時，電流互感器一次繞組中通過的電流可以達到其額定電流的數十倍。因此在對電流互感器額定負荷選擇時，必須留出充足的裕度，盡量選用高額定負荷的電流互感器。若互感器一次側電流很大，勵磁電流增加，鐵心就會開始飽和并且導致一次、二次電流同時發生波形畸變[1]。此時繼電保護裝置要求電流互感器仍然要滿足一定的準確度。目前大慶油田電力系統廣泛采用的是干式電流互感器[2]，其測量誤差[3]受多種因素影響。在實際檢修工作中，工作人員如果只針對電流互感器本身進行校驗但并未對與其連接的二次負荷回路是否匹配進行驗證。若互感器各參數合格，但其投入運行時所接的實際二次負荷[4]大于其工作時的規定限值，就會使測量電流誤差變大，嚴重時可引起保護誤動作。

1 電流互感器校驗方法

電流互感器的誤差試驗應由制造廠在出廠試驗時完成或在試驗室進行。而工作中電流互感器現場試驗屬于檢查性質，現場檢查互感器是否合格的方法主要有伏安特性試驗、極性試驗、變比檢查試驗[5]。此外，還應校驗與其連接的二次回路總負載即二次負荷。通過繪制10%誤差曲線，驗證廠家提供的曲線是否正確；并實測電流互感器二次負荷，實際的二次負荷應小于曲線上允許的二次負荷，要求電流互感器的復合誤差滿足GB1208-1997的規定。

1.1 伏安特性試驗

大慶油田電力系統保護用電流互感器大多為D級或10P15級，級別標識在互感器銘牌上，10P15就表示：在二次負荷滿足條件且準確限值系數M10的值為15時，互感器的變比誤差應小于等于10%。若取最壞情況下誤差等于10%，則準確限值系數與二次負荷成函數關系。這就要求電流互感器的實際二次負荷值應小于所繪制曲線上相應準確限值系數對應的二次負荷值。10P15級的互感器就要求實際二次負荷值小于M10的值為15時對應的二次負荷值。以杏六變電所杏六線A相電流互感器為例進行計算，伏安特性試驗數據如表1。

由表1可看出當互感器在準確限制系數M10為14時，其ZL為1.13歐；在準確限制系數M10為18時，其ZL為0.865歐。由表中數據可以推測準確限制系數為15時的值應該介于0.865歐與1.13歐之間，并接近1.13歐。要想使本電流互感器在最壞情況下仍能準確變換電流，誤差小于10%，則ZL應小于在準確限制系數為15時的值。

1.2 二次實際負荷ZL校驗

二次實際負荷ZL為與電流互感器連接的外電路。微機變為與其連接的導線電阻和裝置電流回路內部電阻及接觸電阻Rtou之和。常規變電所則為連接導線電阻RWL和繼電器阻抗ZR（ZR=S/I2op）及接觸電阻Rtou（通常取0.05歐）之和。對于常規變電所，單只電流互感器的二次實際負荷阻抗值為ZL=2RWL+Rtou+ZR由于接觸電阻很小，為計算方便，允許阻抗和電阻直接相加。應指出，不同接線方式的電流互感器，在不同短路狀態下，其二次實際負荷阻抗是不同的，在按10%誤差曲線校驗電流互感器時，應以最嚴重情況下的二次實際負荷最大值進行校驗。二次實際負荷ZL實測法：對于常規變和微機變電所，均可以直接測量二次實際負荷ZL，根據短路類型、接線方式等條件選取二次實際負載測量回路或ZL計算公式，按照要求將互感器二次繞組從互感器根部端子頭處打開（使測量回路符合實際負載ZL計算公式），從該打開的端子頭處向保護裝置二次回路進行測量。工作中采用博電PCT200L互感器綜合測試儀直接進行測量。若不能直接測得，可進行二次實際負載ZL計算。對于常規變，將RWL、Rtou、ZR分別測算出來；對于微機變則用保護裝置電流回路阻值替換常規變中的ZR，再計算二次實際最大負載ZL。對于線路大慶油田大多數采用電流互感器兩相式三只繼電器接線，按ab相短路計算，ZL則為：ZL=2RWL+Rtou+2ZR對上例中杏六變電所杏六線A相電流互感器二次負荷進行驗算，應使用上式，ZL=2RWL+Rtou+ZR=0.1×2+ 0.05+2×0.15=0.55歐，很明顯此值小于在準確限制系數為15時的值。該電流互感器可以應用在該線路處。對其他多座變電所電流互感器二次負荷進行校驗，都滿足要求。

2 結語

綜上所述，為保證投入運行的電流互感器在最壞情況下仍能準確變換電流，二次實際負載ZL應小于在準確限制系數為15時的值。在實際工作中，校驗電流互感器的同時，須要驗證其二次回路實際負載符合要求，確保繼電保護、自動裝置能夠正確可靠動作，杜絕因電流互感器原因引起的

事故。

參考文獻

[1]王一鳴，張秀峰，古樹平.基于波形畸變的電流互感器誤差分析[J].電力學報，2009，24（4）：273-285.

[2]李良軍，鄧凡良，李立國.110 kV干式電流互感器電容量異常變化原因分析[J].油氣田地面工程，2009，28（11）：55-56.

[3]周亞新.高壓電流互感器的誤差分析及運行維護注意事項[J].電站系統工程，2009，25（3）：66.

[4]吳湛郁.模擬實際二次負荷的電流互感器測試方法[J].河北電力技術，1999，18（5）：40-42.

[5]林杰.淺談電流互感器變比檢查的試驗方法[J].計量與測試技術，2009，36（6）：20-21.