电流互感器及其回路

1、电流互感器 及其回路油纸绝缘型气体绝缘型缠绕固体绝缘型环氧固体绝缘型电流互感器铭牌电流互感器铭牌ALF和和FSlALF：准确限值系数 5P40lFS：仪表保安系数，等于额定仪表限值一次电流/ 额定一次电流； 额定仪表限值一次电流：是在额定负荷下，复合误差大于等于10%的最小一次电流，FS越小，仪表越安全。电流互感器的变比电流互感器的变比备用情况下如何短接？P1C2C1P2电流互感器一次绕组外部接线图电流互感器一次绕组外部接线图P1C2C1P2电流互感器一次绕组电流互感器一次绕组并联并联外部接线图外部接线图P1C2C1P2电流互感器一次绕组电流互感器一次绕组串联串联外部接线图外部接线图P1P2S

2、1S2S3- 0 +电流互感器极性的测试方法一电流互感器极性的测试方法一测试接线： 开关在开关在合闸合闸瞬间，瞬间，若指针向若指针向“+ +”偏，而偏，而拉开拉开开关瞬间指针向开关瞬间指针向“- -”偏时，则偏时，则P1P1、S1S1是是同名端同名端，电流互感，电流互感器是器是减极性减极性。电流互感器极性的测试方法二电流互感器极性的测试方法二用电压法测试如果如果CT变比为变比为 2400/5=480/1；从从CT二次二次K1、K2加电压加电压48V（小于饱和电压的一半）（小于饱和电压的一半）测量测量CT一次一次P1、P2应当应当为为0.1VP1对对K1端子应当为端子应当为47.9VP1对对K2

3、端子应当为端子应当为48.1V 一般指向被保护设一般指向被保护设备，比如线路保护指向备，比如线路保护指向线路，变压器保护指向线路，变压器保护指向变压器，母线保护可以变压器，母线保护可以指向线路也可指向母线指向线路也可指向母线，一般选择指向线路。，一般选择指向线路。 互感器的互感器的P1侧指向侧指向母线侧。有小瓷套，提母线侧。有小瓷套，提高绝缘水平。安装、更高绝缘水平。安装、更换电流互感器时不能只换电流互感器时不能只考虑电缆的长度。考虑电缆的长度。电流互感器的极性电流互感器的极性电流互感器二次出线端电流互感器二次出线端子子电流互感器的误差电流互感器的误差l励磁电流的存在造成了误差l检验误差的手段

4、是通过伏安特性试验、负载测试及综合计算。l电流互感器的二次电流和负载阻抗满足欧姆定律。绕组到底能传变出多高的电压是关键点。l伏安特性试验时的二次电流（励磁电流）和短路电流倍数成比例关系。励磁电流和额定电流倍数励磁电流和额定电流倍数m的关系的关系 10%误差情况下： 励磁电流为10A时，负载电流为90A，也就是当励磁电流为1Ie时，二次电流为9Ie；励磁电流1A，二次额定电流为9A，二次总的电流为10A，相当于额定电流的2倍；所以当二次额定电流为5A时就有 m=10Ie/5=2Ie 5%误差情况下： 励磁电流为5A时，负载电流为95A，也就是当励磁电流为1Ie时，二次电流为19Ie；励磁电流1A

5、，二次额定电流为19A，二次总的电流为20A，相当于额定电流的4倍；所以有 m=20Ie/5=4Ie 10%误差校核方法一误差校核方法一 1）收集数据：保护类型、整定值、变比和电流互感器接线方式 2）测量电流互感器二次绕组直流电阻R2，以代替电流互感器二次绕组漏阻抗Z2，110220kV的电流互感器取R2=Z2，35kV贯穿式电流互感器取3R2=Z2. 3)用伏安特性法测试U=f（Ie）曲线，分别求出励磁电压、励磁阻抗、电流倍数、允许负载的数值。 E=U-Iez2 Ze =E/Ie m10=10Ie/I2N=2Ie zen=E/（9Ie）-z2 4)求计算电流倍数mca (1)纵差保护 mca

6、= Krel为考虑非周期分量影响后的可靠系数，采用速饱和变流器的为1.3，不带速饱和变流器的取2 (2)限时速断保护 mca= Krel为可靠系数，取1.1；Kcon电流互感器接线系数conNrelKIIopK,2NkrelIIK, 1max,5）实测电流互感器二次负载 三相法和单相法6）计算电流互感器二次负载 三相短路 Z=ZL+ZK 两相短路 Z=ZL+ZK 单相接地 Z=2ZL+ZK+ZK,0 若二次负载采用2ZL+ZK+ZK,0，计算电流倍数应采用单相接地电流值；若采用ZL+ZK，则应取相间短路电流值。哪种情况严重，采用哪种组合方式。 7）分析结果 根据计算电流倍数，找出m10倍数之对

7、应允许阻抗值zen，然后将实测阻抗值按最严重的短路类型换算成Z，当Zzen时为合格。10%误差校核方法一（续）误差校核方法一（续）拐点电压法拐点电压法l5P10的含义l标称准确限制电流倍数：当二次回路所带负载为额定阻抗时，并且一次电流达额定电流的标称倍数时，电流互感器的铁芯处于极限饱和边缘，此时的误差刚好能维持在误差限值以下（如5%以下），此时的二次回路极限电动势 E0=KmI2N(ZH+Z) 式中：Km 允许误差时的电流倍数； I2N 电流互感器二次额定电流； ZH 电流互感器二次额定负载； Z 电流互感器内部阻抗l伏安特性曲线中的拐点电压Ug的概念就是二次回路极限电动势 E0 KX= 10

8、%误差校核方法二误差校核方法二)(2ZZIUgHN直观法判断电流互感器误差直观法判断电流互感器误差 可以用直观判断试验法检查电流互感器与保护定值的配合是否满足误差要求： A1 A2 I IABC220VI直观法（续）直观法（续） 可用试验的方法直观地判断电流速断保护是否会因电流互感器饱和而造成速断保护拒动：调节自耦变压器3增大电流，直到通入继电器的电流IJ,也就是电流表A2的读数等于速断保护的动作电流Idz为止，若电源回路的电流表A1的读数I不大于1.1IJ，即不大于1.1倍电流表A2的读数，就说明电流互感器未饱和，可以满足要求。电流互感器不满足误差要求时的措施电流互感器不满足误差要求时的措施

9、1）增大二次电缆截面2）串接备用电流互感器使允许负载增大1倍3）改用伏安特性较高的二次绕组4）提高电流互感器变比容量的概念容量的概念 S=V I=I2 R 比如某CT的变比为300/5，容量为30VA，10P20 就表示额定电压为30/5=6V，额定负载为6/5=1.2欧 拐点电压至少应为20*6=120V，当拐点电压低于120V时，就不合格。 现场中低压侧的现场中低压侧的CT往往往往特性不满足要求，特性不满足要求，例如：下良站的例如：下良站的10KVCT。铭牌上标明为。铭牌上标明为20VA，10P10;伏安特性应在伏安特性应在40V以上，但实际测量只有以上，但实际测量只有18V。要求厂家全部

10、更换。要求厂家全部更换。 电流互感器的伏安特性试验电流互感器的伏安特性试验l 目的目的 1）了解电流互感器的磁化特性，判断是否满足误差要求 2）是目前可以发现匝层间短路唯一可靠的方法，特别是二次绕组短路圈数很少时。l 注意事项注意事项 1）整个升压过程要平稳，防止电压摆动，如某一点电压摆动，应均匀下降电压至零，另行升压，防止因剩磁使电流读数不准。 2）用工频方法测试特性时，电压不能加的太高，否则容易击穿CT的绝缘。最危险的情况是电压正在上升过程中，试验电源突然消失。（1） 实测的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性曲线比较，电压不应有显著降低。饱和的拐点不应有显著的变化（2）当电流互感器被测绕组

11、有匝间短路时，其励磁特性曲线在开始部分电压较正常的略低。如下图所示：IU123 曲线曲线1 1是正常情况下的伏安是正常情况下的伏安特性曲线特性曲线 曲线曲线2 2是匝间短路（是匝间短路（1 1匝）匝）下的伏安特性曲线下的伏安特性曲线 曲线曲线3 3是匝间短路（是匝间短路（2匝）匝）下的伏安特性曲线下的伏安特性曲线伏安特性曲线对比伏安特性曲线对比电流互感器的饱和电流互感器的饱和l稳态饱和l暂态饱和电流互感器的升流电流互感器的升流l验证变比及回路的正确l要注意备用绕组的检查l该有的有，该没有的没有l注意检查接地线中是否有电流l电流不要太大l注意将母差电流回路封好电流回路应防止的问题电流回路应防止的

12、问题l回路开路l两点接地l极性错误l保护绕组与仪表绕组交叉使用两点接地两点接地电流回路错误接线案例电流回路错误接线案例案例案例1 1：备用绕组短接时，误认为：备用绕组短接时，误认为1S11S1和和1S31S3为绕组的二次引出线。为绕组的二次引出线。结果造成备用绕组开路。结果造成备用绕组开路。 可以通过核对接线和升流试验可以通过核对接线和升流试验发现。升流试验时对备用绕组测发现。升流试验时对备用绕组测试要到位。也要求在施工过程中试要到位。也要求在施工过程中将备用绕组引至端子箱，方便测将备用绕组引至端子箱，方便测量。量。互感器厂家配线错误，厂家配线错误，CTCT二次本应当是星形二次本应当是星形接线

13、，现在却成了角形。我们可以看接线，现在却成了角形。我们可以看出在做出在做A A、C C相升流试验时，从相升流试验时，从CTCT二次二次获得的电流均正常。获得的电流均正常。B B相相CTCT升流时升流时C411C411却有电流，不正常。但因为却有电流，不正常。但因为B411B411在端子排短接，按照习惯性思维可能在端子排短接，按照习惯性思维可能漏掉检查漏掉检查C411C411电流，使错误发现不了。电流，使错误发现不了。此时如果能亲自核对一下此时如果能亲自核对一下CTCT的二次接的二次接线则很容易就能发现端倪。线则很容易就能发现端倪。案例案例2：案例案例3 3：D D点松动时造成的现象是点松动时造

14、成的现象是A A、B B相相CTCT高阻抗运行，变比及高阻抗运行，变比及相位发生错误。可以通过升相位发生错误。可以通过升流试验，带负荷测向量发现。流试验，带负荷测向量发现。案例案例4 4：保护保护A A相与仪表相与仪表A A相错误电缆芯线相错误电缆芯线对错。我们通常的做法是保护电对错。我们通常的做法是保护电流与仪表电流共用一根电缆，仪流与仪表电流共用一根电缆，仪表电流在保护屏转接至控制屏，表电流在保护屏转接至控制屏，这样可以节省一根长电缆。如果这样可以节省一根长电缆。如果发生如图所示的故障我们能否检发生如图所示的故障我们能否检查出来？由于极性不同，带负荷查出来？由于极性不同，带负荷测向量时能够

15、发现，如果极性相测向量时能够发现，如果极性相同的话带负荷也不能发现此类隐同的话带负荷也不能发现此类隐患。患。案例案例4(4(续续) )： A A相相CTCT回路升流时电回路升流时电流流向如图。可见由于流流向如图。可见由于保护电流回路与仪表电保护电流回路与仪表电流回路的流回路的N N回路在同一回路在同一地点打连且接地，在一地点打连且接地，在一次加电流时二次回路中次加电流时二次回路中测得的电流大小均正常。测得的电流大小均正常。 请大家讨论解决方案请大家讨论解决方案案例案例5 5 当天检修人员因故对当天检修人员因故对C C相相CTCT更换。保护人员做试验时，更换。保护人员做试验时，一次导线未进行连接

16、。晚上送电后测向量时发现一次导线未进行连接。晚上送电后测向量时发现C C相电相电流比正常少一半，停电后发现流比正常少一半，停电后发现C C相一次导线距离太近，相一次导线距离太近，导致电流分流导致电流分流电流互感器的开路电流互感器的开路l开路电压有多高？l二次电流不为0的开路l 开路后的处理 开路引起保护动作开路引起保护动作 220kV变电站110kV侧为双母线接线方式， 1#主变仅带XG线一条110kV线路运行（如图）。某日XG线路末端发生A相接地故障，XG线路保护启动的同时XD变电站110kV母差保护A相出口动作，110kVII母线失压。故障录波显示A相短路电流5160A（XG线变比600/

17、5、主变中压侧变比1200/5，母差保护为许继WMZ-800型）、母联变比1200/5，母差保护A相差动电流12A。检查过程检查过程l现场检查母差保护软硬件无异常，传动母差保护动作正确，所接变比及极性正确。l测量主变中压侧和母联TA二次回路直流电阻正常，XG线路TA二次回路A310与N310之间电阻较B相、C相略大0.3欧。l对XG线路TA二次回路分别通入电流，B、C相采样正常，A相在电流增大到15A时采样电流消失。l经查母线保护XG线路TA电流输入端子1D18、1D19、1D20之间短路片上1D18端子的螺钉未紧固好。原因分析原因分析l电流中性线回路存在接触不良，致使二次回路直流电阻增大。l

18、在正常时，系统三相电流平衡，电流回路N线中没有电流，母线保护各相差动电流为零。当区外发生故障时，由于短路电流很大、电流回路N线将有很大短路电流通过。l由于母线保护XG线路TA电流输入回路1D18端子螺钉没有紧固但未完全开路，因此在故障初期的几个毫秒内母线保护采样正常，母线保护TA没有断线不闭锁保护，当短路电流增大到一定程度时1D18端子迅速拉弧氧化，N线电流开路，母线保护出现差流跳闸。 经验教训及措施经验教训及措施l按照检验规程要求，做好回路螺钉压接工作，特别重视连接片的螺钉压接。l对变比加大的TA回路检查时，要采用二次单相通流和一次单相加电流相结合的方法确认电流二次回路完好性 。l试验采样时，不能只加额定电流。 二次引线脱开引