談電流互感器的極性及其接線

李清華

摘 要：電力工作當(dāng)中電氣調(diào)試是十分關(guān)鍵的構(gòu)成內(nèi)容，尤其對于新建的電力工程而言，更是具有不可替代的重要作用。其中，電氣調(diào)試在二次回路工作過程當(dāng)中占據(jù)著非常重要的位置，其關(guān)乎著電力系統(tǒng)測量、保護及通訊等性能的正常發(fā)揮。對此，該文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗分析了電流互感器的極性及二次接線的原則，同時利用一些典型實例進行了具體分析。

關(guān)鍵詞：電流互感器 極性 二次接線

中圖分類號：TM73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（a）-0046-02

Abstract：Electrical commissioning is the key component of the electric power work， especially for the newly built electric power project， it is an irreplaceable important role. Among them， the electrical commissioning of the two circuit in the process of work occupies a very important position， which relates to the power system measurement， protection and communication performance of the normal play. In this paper， combined with the author's many years of work experience， this paper analyzes the polarity of the current transformer and the principle of the two connection.

Key Words：Current transformer；Polarity；Secondary wiring

1 問題的提出

二次回路當(dāng)中，對電流二次回路來說電流互感器的接線情況對其有著直接性的影響，為此，對電流互感器進行正確地接線十分重要。但是，電流互感器的接線問題一直是困擾大家的一大難題，許多電氣調(diào)試工作者對其沒有一個正確的理解和認(rèn)識，經(jīng)常會有操作錯誤的現(xiàn)象發(fā)生。

2 電流互感器介紹

電流互感器作為一種電流互換的裝置，這種裝置能把高低壓電流轉(zhuǎn)換成一種微小的電流，從而更好地為繼電器、儀表供應(yīng)相關(guān)的服務(wù)。并且在相同時間內(nèi)將繼電器與儀表同時結(jié)合高壓電路自行區(qū)分。

電流互感器極性是十分重要的概念，電路種流動過程中交流電流會伴隨著時間的變化發(fā)生規(guī)律性的周期改變，但是，在某個時期當(dāng)中，線圈中的電流端子會有流入、流出的狀況出現(xiàn)，二次電流在接受相關(guān)感應(yīng)后也開始有流入、流出的現(xiàn)象。這里所說的電流互感器極性是指一次電流方向與二次電流方向二者間的關(guān)系。比如，一般電流互感器首次繞組的首端使用L1表示；尾端用L2表示；二次繞組首端用K1表示，尾端用K2表示。其中，L1與K1、L2與K2屬于同級性端，使用“.”“*”來加以表示。如果首次電流I1由L1不斷地流入，在尾端L2流出的整個過程當(dāng)中，二次電流感應(yīng)是由首端K1流出來的。電流互感器繞組在相同極性端子有電流流入的狀況下，鐵芯中會有相同方向的磁通產(chǎn)生，我們將這種電流互感極性標(biāo)志稱之為減極性。相反，叫做加極性。在情況比較特別的狀況下，電流互感器一般都以減極性為主。

3 電流互感器接線原則

（1）需要特別指出的是，電流互感器二次側(cè)是不可有任何開路現(xiàn)象存在的。要知道，二次開路有可能會帶來意想不到的惡劣影響。這主要是由于在鐵芯非常熱的狀態(tài)下，有可能會將互感器完全燒壞。在二次繞組匝數(shù)比較多的情況下，會有危險系數(shù)非常高的電壓形成，這會危及到人的生命安全。

（2）高壓電流互感器二次側(cè)需要達(dá)到良好的基地狀態(tài)。在高壓電流互感器的一側(cè)中屬于高壓，一二次線圈中受到絕緣破壞的影響，造成高壓逐漸滲透到低壓中，如果二次線圈只有一點接地，則就會將高壓引入到地面當(dāng)中，這樣便能夠確保人的生命安全不受到任何影響。需要指出的是，電流互感器二次回路僅允許一點接地，不可有二次接地的情況存在，以免會對互感器的正常運用是非常不利的。

一般而言，低壓電流互感器是無需二次接地的，通常由于低壓互感器電壓是非常低的，一二次線圈之間的絕緣欲度在比較大的情況下，一二次線圈能夠?qū)⑵鋼舸┑母怕适欠浅Ｐ〉?，除此之外，二次線圈在未接地的情況下能夠促使二次回路和儀表的絕緣性能大大增高，將雷擊燒毀儀表事故發(fā)生的可能性降到最低的程度。

（3）保護級和電流互感器測量級之間要進行精準(zhǔn)性的聯(lián)系。對繞組鐵芯進行測量的過程當(dāng)中，其必然會與設(shè)計厚度存在一定的差異性，若連接上存在問題，會造成處于正常運行狀態(tài)的測量精準(zhǔn)度削弱。當(dāng)發(fā)生短路故障的時候，計量繞組鐵芯的設(shè)計必須要比短路電路電流量大，這樣鐵芯才能夠保持在良好的狀態(tài)之下，促使其對儀表的保護作用得到充分的發(fā)揮。繼電保護繞組鐵芯中若飽和度非常低，那么，二次電流就會隨著短路電流量的增加，促使繼電保護動作更加精準(zhǔn)；若在連接上存在問題，那么繼電保護動作靈敏度會大打折扣，很有可能造成計量儀表被燒壞。

4 案例分析

4.1 某發(fā)電廠電流互感器接線情況

（1）發(fā)電機縱聯(lián)差動保護繞組5LH與11LH接線。

將電流互感器接線原則作為基本準(zhǔn)則，首先需要對電流互感器的安裝方向進行檢查，通過圖2可以了解到，5LH與11LH位于電流互感器L1發(fā)電機的一側(cè)，二者各處相對應(yīng)的方向。發(fā)電機縱聯(lián)差動保護屬于一種保護裝置，其是由各種不同方向的電流相位組成不一樣的保護裝置。發(fā)電機自行運作的情況下，流入差動繼電器中的電流通常為零。當(dāng)保護區(qū)域中有短路發(fā)生的情況下，差動回路電流可為各側(cè)電路的總和，進而起到對差動動作保護的作用。需要特別指出的問題是，在差動保護上，無需對電流是否流出或流入進行明確的分辨，僅需要按照基爾霍夫原則來求得最終的矢量和。為此，全部CT定義的具體方向都是指向被保護設(shè)備方向、全部與其為反方向就可以。該文的實例5LH、11LH所在的電流互感器一次L1是全部指向發(fā)電機的，二者全然為反方向。接線過程中差動保護裝置各相采樣電流可分別連接K1，公共端各相K2，兩側(cè)是完全一樣的。相反的，電流互感器兩側(cè)方向保持統(tǒng)一的狀態(tài)下，二次接線則處在完全相反的一種狀態(tài)，對此，一側(cè)差動用K2表示、公共端用K1表示；另一側(cè)差動采樣用K2表示、公共端用K1表示。

在經(jīng)過上述的實際案例的相關(guān)分析的基礎(chǔ)上可以了解到，變壓器差動保護、母線差動保護和線路差動保護中都可選擇相對應(yīng)的接線形式。需要指出的問題是，在對電流互感器接線問題加以確定前期，需對微機保護裝置、差動繼電器等相關(guān)資料進行認(rèn)真地查看，明確各廠家存在的不同之處。

（2）計量繞組4LH與8LH接線。

以電流互感器接線準(zhǔn)則為依據(jù)，首先，需要對電流互感器的實際安裝狀況進行檢查，4LH處于電流互感器L1的母線當(dāng)中，8LH處于電流互感器L1的發(fā)電機側(cè)面，二者是完全相反的兩個方向；其次，需要真正地認(rèn)識到電度表的計量機理，大家都知道，電度表實則是時間的一種累積，通常由電壓、電流及相位共同組成一定的功率。正常狀況中，電廠輸出功率為正、吸收功率為負(fù)。在對功率進行詳細(xì)計算的過程時把電壓作為基本參數(shù)的，在將發(fā)電機電壓方向加以確定的前提下，電流互感器會把發(fā)電機的方向作為正方向。所以，接線方式可進行如下表示：一次L1流向L2為正方向，二次K1流向K2為正，為此，二次K2流向K1為正方向，計量裝置各相采樣電流需要連接各相K2，公共端連接各相K1。二者是全然反向的。

4.2 某變壓器電流互感器接線

將電流互感器接線原則作為基礎(chǔ)性準(zhǔn)則，需要進一步確定電流互感器的實際安裝方向。從中可以看出：110 kV、35 kV一側(cè)安裝在L1母線的另一側(cè)，中性點零序?qū)﹄娏骰ジ衅鱈1進行接地；其次，對變壓器的保護上可利用電流互感器達(dá)到良好的效果。若此變壓器采用的是北京四方CSC-326變壓設(shè)備的相關(guān)保護裝置，那么就必須要帶有詳細(xì)的出廠使用說明書。在經(jīng)過具體分析的基礎(chǔ)上對電流互感器的具體接線狀態(tài)加以確定。對主變110 kV、35 kV實施后備保護措施，將二次電流經(jīng)過K1流向K2的方向為正，公共項各段定為K2。將保護裝置采樣電流連接K2，接地一端定為K1。

5 結(jié)語

總而言之，確保電流互感器在接線上的正確性是十分關(guān)鍵的， 在具體運用的過程當(dāng)中，往往會因電流互感器極性與接線存在問題，會導(dǎo)致保護裝置發(fā)生誤動、拒動的情況出現(xiàn)，從而誘發(fā)安全故障的出現(xiàn)。為此，電氣調(diào)試工作人員一定要最大限度上保證電流互感器接線的正確無誤。接線的過程中要確保正確的基礎(chǔ)上，首次投入運行中需要帶有一定的負(fù)荷，對電流互感器的二次回路情況進行全方位檢查，其可借助鉗型相位表等設(shè)備對互感器的相位、幅值進行詳細(xì)的淺析。

參考文獻

[1] 高壓電器實用技術(shù)分析問答[M].電子工業(yè)出版社，2004.

[2] 二次回路識圖及故障查找與處理[M].中國水利水電出版社，2005.