電流互感器使用注意事項

使用原則

  1）電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應(yīng)與被測電路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負載串聯(lián)。

  2）按被測電流大小，選擇合適的變比，否則誤差將增大。同時，二次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時，一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè)，造成人身和設(shè)備事故。

  3）二次側(cè)絕對不允許開路，因一旦開路，一次側(cè)電流I1全部成為磁化電流，引起φm和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán)重乃至燒毀線圈；同時，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電流互感器在正常工作時，二次側(cè)與測量儀表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用，測量儀表和繼電器等電流線圈阻抗很小，二次側(cè)近似于短路。CT二次電流的大小由一次電流決定，二次電流產(chǎn)生的磁勢，是平衡一次電流的磁勢的。若突然使其開路，則勵磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹?，鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波，因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時感應(yīng)出很高的尖頂波，其值可達到數(shù)千甚至上萬伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。

  另外，二次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達幾百伏，一旦觸及將造成觸電事故。因此，電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān)，防止二次側(cè)開路。在使用過程中，二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負載，然后，再停電處理。一切處理好后方可再用。

  4）為了滿足測量儀表、繼電保護、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)2～8個二次繞阻的電流互感器。

  5）對于保護用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設(shè)置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護范圍之中

  6）為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)

  7）為了減輕發(fā)電機內(nèi)部故障時的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側(cè)。

接線方式

  電流互感器的接線方式按其所接負載的運行要求確定。常用的接線方式為單相、三相星形和不*星形三種，分別如圖4a、圖4b和圖4c。

  額定變比和誤差：電流互感器的額定變比KN指電流互感器的額定電流比。即：KN=I1N/I2N

  電流互感器原邊電流在一定范圍內(nèi)變動時，一般規(guī)定為10～120%I1N，副邊電流應(yīng)按比例變化，而且原、副邊電壓（或電流）應(yīng)該同相位。但由于互感器存在內(nèi)阻抗、勵磁電流和損耗等因素而使比值及相位出現(xiàn)誤差，分別稱為比差和角差。

  比差為經(jīng)折算后的二次電流與一次電流量值大小之差對后者之比，即fI 為電流互感器的比差。當(dāng)KNI2>I1時，比差為正，反之為負。

  對于沒有采取補償措施的電流互感器，比差為負值，角差為正值，比差的絕對值和角差均隨電流增大而減小。

  采用補償?shù)霓k法可以減小互感器的誤差。一般通過在互感器上加繞附加繞組或增添附加鐵心，以及接入相應(yīng)的電阻、電感、電容元件來補償。常用的補償法有匝數(shù)補償、分數(shù)匝補償、小鐵心補償、并聯(lián)電容補償?shù)取?/p>

校驗方法

  在進行電流互感器誤差試驗之前，通常需要檢查極性和退磁等試驗。

極性檢查

  電流互感器一次繞組標(biāo)志為P1、P2，二次繞組標(biāo)志為S1、S2。若P1、S1是同名端，則這種標(biāo)志叫減極性。一次電流從P1進，二次電流從S1出。極性檢查很簡單，除了可以在互感器校驗儀上進行檢查外，還可以使用直流檢查法。

退磁檢查

  電流互感器在電流突然下降的情況下，互感器鐵芯可能產(chǎn)生剩磁。如電流互感器在大電流情況下突然切斷電源、二次繞組突然開路等?；ジ衅麒F芯有剩磁，使鐵芯磁導(dǎo)率下降，影響互感器性能。長期使用后的互感器都應(yīng)該退磁?；ジ衅鳈z驗前也要退磁。退磁就是通過一次或二次繞組以交變的勵磁電流，給鐵芯以交變的磁場。從0開始逐漸加大交變的磁場(勵磁電流)使鐵芯達到飽和狀態(tài)，然后再慢慢減小勵磁電流到零，以消除剩磁。

  對于電流互感器退磁，一次繞組開路，二次繞組通以工頻電流，從零開始逐漸增加到一定的電流值(該電流值與互感器的設(shè)計測量上限有關(guān)，一般為額定電流的20-50%左右?？梢?/p>

這樣判斷，如果電流突然急劇變大，此時表示鐵芯以進入磁飽和階段)。然后再將電流緩慢降為零，如此重復(fù)2-3次。在斷開電源前，應(yīng)將一次繞組短接，才斷開電源。鐵芯退磁完成。此方法稱開路退磁法。對于有些電流互感器，由于二次繞組的匝數(shù)都比較多。若采用開路退磁法，開路的繞組可能產(chǎn)生高電壓。因此可以在二次繞組接上較大的電阻(額定阻抗的10-20倍)。一次繞組通以電流，從零漸變到互感器一次繞組的允許的最大電流，再漸變到零，如此重復(fù)2-3次。由于接有負載鐵芯可能不能*退磁。由于一次繞組的最大電流有限制，過大的話可能燒壞一次繞組。如果接有負載的二次繞組產(chǎn)生電壓不是過高的話，可以加大二次繞組的負載電阻。這樣可以提高退磁效果。

準(zhǔn)確度檢查

  互感器誤差試驗一般采用被測互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器進行比較，兩互感器的二次電流差即為被測互感器誤差。此種檢驗方法稱比較法。標(biāo)準(zhǔn)互感器要求比被測互感器高出二個等級，此時標(biāo)準(zhǔn)互感器誤差可忽略不計。若標(biāo)準(zhǔn)互感器比被測互感器只高一個等級，此時試驗結(jié)果誤差應(yīng)考慮加上標(biāo)準(zhǔn)互感器誤差。

  被測互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器的二次電流差一般采用互感器校驗儀進行量。直接從互感器校驗儀上讀出比值差fx(%)，相位差δx(’)。由于互感器校驗儀測的是被測互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器電流差與二次電流的比值，所以對互感器校驗儀的要求不高。要能校驗什么等級的互感器，基本由標(biāo)準(zhǔn)互感器決定。

標(biāo)準(zhǔn)互感器是互感器校驗系統(tǒng)的關(guān)鍵核心。對被測互感器進行校驗，除了標(biāo)準(zhǔn)互感器、互感器校驗儀還要有給互感器提供一次電流的升流器，可以調(diào)節(jié)升流器電流的調(diào)壓器，及負載。

注意事項

  電流互感器 - 使用注意事項電流互感器運行時，副邊不允許開路。因為一旦開路，原邊電流均成為勵磁電流，使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。

  電流互感器運行時，副邊不允許開路。原因如下：

  ⒈電流互感器一次被測電流磁勢I1N1在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ1

  ⒉電流互感器二次測量儀表電流磁勢I2N2在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ2

  ⒊電流互感器鐵芯合磁通：Φ = Φ1 + Φ2

  ⒋因為Φ1.Φ2方向相反，大小相等，互相抵消，所以 Φ = 0

  ⒌若二次開路，即 I2 = 0 ，則：Φ = Φ1，電流互感器鐵芯磁通很強，飽和，鐵心發(fā)熱，燒壞絕緣，產(chǎn)生漏電

  ⒍若二次開路，即 I2 = 0 ，則：Φ = Φ1，Φ在電流互感器二次線圈N2中產(chǎn)生很高的感生電勢e，在電流互感器二次線圈兩端形成高壓，危及操作人員生命安全

  ⒎電流互感器二次線圈一端接地，就是為了防止高壓危險而采取的保護措施。