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志為P1、P2，二次繞組標志為S1、S2。若P1、S1是同名端，則這種標志叫減極性。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。

準確度檢查

  互感器誤差試驗一般采用被測互感器與標準互感器進行比較，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。標準互感器要求比被測互感器高出二個等級，此時標準互感器誤差可忽略不計。若標準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)考慮加上標準互感器誤差。

  被測互感器與標準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準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，基本由標準互感器決定。

標準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，除了標準互感器、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。