水電站運行大課堂

欄目主持 回士光

變壓器知識問答（七）

——電流互感器準確等級劃分及適用范圍；電流互感器極性錯誤的影響；電流互感器二次側(cè)接地注意事項

1 電流互感器準確等級劃分及各級適用范圍是什么？其誤差與什么因素有關(guān)？

電流互感器的誤差分為電流誤差 （又叫比誤差）和角誤差，電流誤差是從測得的二次電流，間接求得的一次電流近似值與一次電流實際值的差值，以對一次電流實際值的百分比表示；角誤差是旋轉(zhuǎn)180°的二次電流向量與一次電流向量之間的夾角。按其誤差大小，常用的電流互感器的準確等級分為下述五級：0.2、0.5、1、3、 10級。

一般發(fā)電機、變壓器、廠用電、出線等回路中的電能表用的電流互感器為0.5級；水電站的功率表、電流表、阻抗保護用0.5級或1級電流互感器；繼電保護用3級電流互感器，而差動保護用D級電流互感器。

電流互感器的誤差與一次電流的大小、鐵芯質(zhì)量、結(jié)構(gòu)尺寸以及二次回路的阻抗有關(guān)，頻率對誤差也有影響。一次電流未超過額定值的1.2倍時，電流增大，誤差要減??；當(dāng)一次電流變化在2～15倍額定范圍內(nèi)（即短路情況）時，誤差卻隨著電流的增加而增加。二次回路的負載阻抗對誤差影響很大，當(dāng)負載阻阻抗增加時誤差隨之增大。

2 為什么差動保護用的電流互感器要采用D級？

差動保護是用來保護設(shè)備內(nèi)部故障的。設(shè)備在正常運行和外部發(fā)生短路事故時，差動保護不應(yīng)動作，同時保護整定也要避開空載變壓器合閘時的勵磁涌流。

普通電流互感器，在一次側(cè)通過較大的系統(tǒng)短路電流時，鐵芯會飽和，使勵磁電流增大，誤差也增大。若用于差動保護，在一次側(cè)通過短路電流時，首尾兩端的電流互感器的誤差可能不一樣，因而二次側(cè)電流也不一樣，就可能產(chǎn)生較大的不平衡電流，引起差動繼電器誤動作。

D級電流互感器鐵芯具有較大的截面，并經(jīng)過特殊的退火處理，這樣，就能在通過較大短路電流時不致使鐵芯飽和，因而不會造成保護誤動作。

3 什么是電流互感器的極性？極性弄錯有何影響？

電流互感器的一、二次繞組端子都標有極性的符號：如（＋）或（＊）等，在一、二次繞組有這樣一個符號的一端叫做同極性端，同理，二者另一頭沒有標此符號的一端也為同極性端。在電流互感器中，常以一、二次電流方向關(guān)系來確定同極性端或異極性端。一般是這樣來確定同極性端的：對一次繞組的端子，先可任意選定一個端作為始端 （另一個作為終端），當(dāng)一次繞組電流瞬時由始端流向終端，二次繞組內(nèi)電流流出的那一端就標示為二次繞組的始端，（另一個作為終端）。

電流互感器有所謂加極性的標示方法。從電流互感器一次繞組和二次繞組所標的同極性端來看，一次繞組電流和二次繞組電流的流向是相反的，即一個流進，另一個流出，這樣的極性關(guān)系，稱為減極性，反之為加極性。一般采用減極性標示方法。

在連接繼電保護 （如差動、功率方向繼電器）、有功和無功功率表、電能表計時，必須要注意電流互感器的極性。只有電流互感器的極性連接得正確，保護裝置和儀表才能正確動作。表計的極性錯了，會引起有功、無功功率表反指，有功和無功電能表反轉(zhuǎn)；在差動保護中，由于一側(cè)的電流互感器二次回路極性接反，而引起帶上負荷后保護誤動作事故是經(jīng)常發(fā)生的。

4 電流互感器二次側(cè)為什么要接地？應(yīng)注意什么？

電流互感器二次側(cè)接地屬于保護性接地，防止一次側(cè)絕緣擊穿時，高電壓竄入二次回路危及人身和設(shè)備的安全。尤其是鐵芯未接地的套管型電流互感器，其一次導(dǎo)電桿與二次繞組間存在電容，通過靜電感應(yīng)將在二次繞組上感應(yīng)出高電壓，如果二次側(cè)不接地，感應(yīng)電壓可能造成回路的絕緣薄弱點 （如端子板、繼電器的接線柱等）處打火，嚴重時會導(dǎo)致這些地方的絕緣發(fā)生永久性損壞。

電流互感器二次側(cè)只允許有一個接地點，對于差動電流回路一般在保護盤經(jīng)端子排接地，其它電流回路則在配電裝置端子箱箱內(nèi)經(jīng)端子排接地。二次側(cè)閑置不用的繞組必須短接并接地。

二次側(cè)不能多點接地，因為多點接地會形成分流，易使繼電保護拒絕動作。如果電流互感器端子箱處已接地，繼電器附近的保護盤端子排上再來一個接地點，恰巧這個接地點又在繼電器繞組的另一側(cè)，則繼電器繞組的電流被兩個接地點間形成的回路分流，使流過繼電器繞組的電流減小，故障時有可能動作不了。

“水電站運行大課堂”下期內(nèi)容預(yù)告：變壓器知識問答 （八）——電流互感器為什么不允許開路？開路后怎樣處理？電流互感器的正常巡視檢查項目有哪些？電流互感器有哪些主要類型？