對計量電流互感器常見錯誤接線的分析與判斷

王天璽

摘 要：隨著電力工業的快速發展，電力工業逐漸從計劃經濟向市場經濟轉變，電能計量裝置的作用越來越重要。準確測量電能不僅需要使用高精度的測量裝置，而且還需要減少電能測量裝置接線不正確引起的電誤差。一旦出現接線錯誤，必須分析對測量的影響，計算充電電量，并彌補經濟損失。本文主要分析電流互感器的錯誤接線方式，并提出了解決這個問題的措施。

關鍵詞：電流互感器；常見錯誤接線；分析；判斷

一、電流互感器結構內部組成原理

電流互感器是在普通電流互感器的基礎上其一次繞組匝數不變，在二次繞組上抽出多個抽頭的新型互感器。多抽頭電流互感器利用這種方法增加電流互感器的變比數量，其優點投資少、使用靈活、能夠滿足負荷變化對計量和保護的要求。抽頭式雙（多）變比電流互感器在 110 kV 及以上等級普遍存在，35 kV及以下電壓等級使用較少。目前電力系統普遍使用多抽頭電流互感器作為上網關口計量裝置。

通過對電流互感器的使用，可以確保一次系統與二次系統的有效性連接。在具體工作場景中，其實現了二次系統的電流轉化，在這個過程中，電流是測量儀器與繼電器的工作來源。通過對電流互感器的應用，可以實現一次側設備與二次側設備的相互隔離，有利于提升工作環境的安全性，有利于提升二次側設備的標準性，使其結構更加合理，體積更加小型，價格更為低廉，實現測量儀表等二次設備的保護，有效降低電力系統短路狀況的經濟損失，實現傳輸電纜的有效控制。

電流互感器的正常運作離不開對電磁感應原理的利用。鐵心、繞組等是電流互感器的關鍵構件。在實際工作場景中，鐵心需要保持閉合，將其放置于所需要測量的線路上，受到電流傳遞性質的影響，第一次繞組匝數少于第二次繞組匝數，需要將其串聯在回路及測量儀表間，確保電流互感器的正常性工作，在這個環節中，需要保障其回路始終閉合。

二、電流互感器誤差產生因素

1.電能表選擇因素

受到不同工作環境的影響，用戶的電流量水平并不穩定，其電流量大小并不能實現有效性的控制。在這個過程中，電流互感器電流大于實際運行的電流量，就會導致計量偏差問題。三相負載問題的出現，導致中性點時常存在電流問題。在這個環節中，如果用三相三線電能表進行電能的測量，就可能導致計量誤差問題。

2.產品誤差因素

在實際工作場景中，有些電能表制造商為了縮減成本，私自改造電能表內部結構，有些電能表的主要材料為稀土磁鋼，這導致電能表整體質量的下降。受到這種工作情境的影響，即使進行電能表安裝前的全面性檢查，由于較差的磁鋼質量，也會導致電能表工作過程中的問題，受到失磁問題的影響，阻尼力矩不斷減少，在這個過程中，電能表的運轉速度逐步加快，從而導致電能計量誤差問題。

3.二次導線

在負載電流環境下，如果二次導線接觸了電阻，電壓互感器的電壓將會降低，導致電壓互感器電壓與電能表電壓的明顯差異性，從而出現一系列的計量誤差問題。

三、計量電流互感器常見錯誤接線的分析

1.帶負荷情況下的電流互感器的極性確定方法

（1）電流互感器 V，v 接線時，用鉗形電流表分別測量電能表尾 Ia、Ic、In 的電流值，如果 Ia 與 Ic 電流值近似，當把 Ia 與 Ic 并在一起進行測量，測量的電流值為單相測量電流值的姨3 倍時，那么可以斷定 Ia 或 Ic 有一個極性反接。（電流互感器當二次分相連接的，測量 In 時應將電流的回線合并一起。）；若三相電流值接近相等，說明電流互感器極性正確或均反接；如果一相電流值接近 0，則說明電流回路存在斷線或短路。

（2）Y，y 接線的電流互感器，如果是三相的電流值都一樣，且 a、b、c 三相并在一起進行測量，測得的電流值是每相測量時的電流 2 倍，那么可以斷定電流互感器的三相電流接線，有一相極性反接。

2.電流互感器存在二次回路斷線或短路的快速判斷

（1）帶負荷時的力矩分析法。檢查有功電能表兩個元件電流二次回路有無斷線或者短路現象，辦法是將 a 相和 c 相電壓端子的引線依次斷開，假如電能表繼續運行，那么可以斷定無斷線或短路現象，接線是正確的。假如把 a 相電壓端子引線斷開，而后電能表不轉，那么可以斷定電流互感器 c 相二次回路存在斷線或短路的現象。假如把 c 相電壓端子引線斷開，而后電能表不轉，那么可以斷定電流互感器 a 相二次回路存在斷線或短路的現象。采用帶負荷時的力矩分析法還需注意一點，就是功率因數是 0.5 時（即 φ=600），電能表的第一組元件平時就無力矩，也就是說電能表不走。在這種情況下，為發避免錯誤的判斷，把 c 相電壓斷開，同時 a 相電壓用 c 相電壓來替代，若電能表仍不轉，則a相電流二次回路存在斷線或短路現象；假如電能表存在明顯反轉現象，那么則可以斷定a相二次電流回路不存在斷線或短路的現象。

（2）直接測量法

用鉗形電流表來測試電流互感二次回路的各相電流，假如存在電流值為零的現象，那么可以判斷電流值為零的電流二次回路存在有斷線現象。

（3）電流互感器 V，v 接線方式常見錯誤接線。3.1 V/V 接線電流互感器 A 相二次電流反極性，接線圖見，向量3.2 V/V 接線電流互感器 A、C 相一次電流反極性，接線圖，其向量圖43.3 V/v 接線電流互感器中性線斷線的快速判斷正常運行時，TA 的二次側 a、c、n 相分別有電流，Ia、Ic 、In幅值基本相等，In 滯后 Ic60o，Ia 滯后 In60o（in 實際上為-Ib 相）。

中線共用部分線斷線時，用鉗型電流表 測得中線無電流。

3.電流互感器 V，v 接線方式常見錯誤接線

3.1 V/V 接線電流互感器 A 相二次電流反極性，接線圖見圖，向量圖見圖

3.2 V/V 接線電流互感器 A、C 相一次電流反極性，接線圖見圖 ，其向量圖見圖

3.3 V/v 接線電流互感器中性線斷線的快速判斷正常運行時，TA 的二次側 a、c、n 相分別有電流，Ia、Ic 、In幅值基本相等，In 滯后 Ic60o，Ia 滯后 In60o（in 實際上為-Ib 相）。

中線共用部分線斷線時，用鉗型電流表測得中線無電流。

4.電流互感器 Y，y 接線方式常見錯誤接線

Y/y 接線方式，經過電能表的電流存在這樣的關系，即，In 是三相電流零序分量之和，而每一相的零序電流 。當三相負載對稱時，In=0。其常見錯誤接線方式有電流互感器二次電流反極性及電流互感器中性線斷線當電流互感器二次中性線斷線時，零序電流得不到流通，這時電流互感器二次回路把電流的零序分量給慮掉了，只要把各相電流中的零序分量減去，就是流過電能表的電流。

四、結束語

互感器接線錯誤將改變電流互感器的實際變比，導致計量電能與實際消耗電能不一致，同理可知其對保護裝置的正確動作也有影響。在相關作業指導書中明確關口電能計量裝置驗收時，多抽頭式電流互感器計量繞組本體二次接線端子、端子箱端子排接線正確性檢查的程序和方法，建議進行修編完善。

參考文獻：

[1]李黎峰，翟少磊，沈鑫，朱全聰，林聰，朱夢夢.抽頭式電流互感器接線錯誤對電能計量的影響分析[J].云南電力技術，2017，45（05）：56-58.