對(duì)計(jì)量電流互感器常見錯(cuò)誤接線的分析與判斷

王天璽

摘 要：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，電力工業(yè)逐漸從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，電能計(jì)量裝置的作用越來越重要。準(zhǔn)確測(cè)量電能不僅需要使用高精度的測(cè)量裝置，而且還需要減少電能測(cè)量裝置接線不正確引起的電誤差。一旦出現(xiàn)接線錯(cuò)誤，必須分析對(duì)測(cè)量的影響，計(jì)算充電電量，并彌補(bǔ)經(jīng)濟(jì)損失。本文主要分析電流互感器的錯(cuò)誤接線方式，并提出了解決這個(gè)問題的措施。

關(guān)鍵詞：電流互感器；常見錯(cuò)誤接線；分析；判斷

一、電流互感器結(jié)構(gòu)內(nèi)部組成原理

電流互感器是在普通電流互感器的基礎(chǔ)上其一次繞組匝數(shù)不變，在二次繞組上抽出多個(gè)抽頭的新型互感器。多抽頭電流互感器利用這種方法增加電流互感器的變比數(shù)量，其優(yōu)點(diǎn)投資少、使用靈活、能夠滿足負(fù)荷變化對(duì)計(jì)量和保護(hù)的要求。抽頭式雙（多）變比電流互感器在 110 kV 及以上等級(jí)普遍存在，35 kV及以下電壓等級(jí)使用較少。目前電力系統(tǒng)普遍使用多抽頭電流互感器作為上網(wǎng)關(guān)口計(jì)量裝置。

通過對(duì)電流互感器的使用，可以確保一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的有效性連接。在具體工作場(chǎng)景中，其實(shí)現(xiàn)了二次系統(tǒng)的電流轉(zhuǎn)化，在這個(gè)過程中，電流是測(cè)量?jī)x器與繼電器的工作來源。通過對(duì)電流互感器的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)一次側(cè)設(shè)備與二次側(cè)設(shè)備的相互隔離，有利于提升工作環(huán)境的安全性，有利于提升二次側(cè)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)性，使其結(jié)構(gòu)更加合理，體積更加小型，價(jià)格更為低廉，實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表等二次設(shè)備的保護(hù)，有效降低電力系統(tǒng)短路狀況的經(jīng)濟(jì)損失，實(shí)現(xiàn)傳輸電纜的有效控制。

電流互感器的正常運(yùn)作離不開對(duì)電磁感應(yīng)原理的利用。鐵心、繞組等是電流互感器的關(guān)鍵構(gòu)件。在實(shí)際工作場(chǎng)景中，鐵心需要保持閉合，將其放置于所需要測(cè)量的線路上，受到電流傳遞性質(zhì)的影響，第一次繞組匝數(shù)少于第二次繞組匝數(shù)，需要將其串聯(lián)在回路及測(cè)量?jī)x表間，確保電流互感器的正常性工作，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，需要保障其回路始終閉合。

二、電流互感器誤差產(chǎn)生因素

1.電能表選擇因素

受到不同工作環(huán)境的影響，用戶的電流量水平并不穩(wěn)定，其電流量大小并不能實(shí)現(xiàn)有效性的控制。在這個(gè)過程中，電流互感器電流大于實(shí)際運(yùn)行的電流量，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)量偏差問題。三相負(fù)載問題的出現(xiàn)，導(dǎo)致中性點(diǎn)時(shí)常存在電流問題。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，如果用三相三線電能表進(jìn)行電能的測(cè)量，就可能導(dǎo)致計(jì)量誤差問題。

2.產(chǎn)品誤差因素

在實(shí)際工作場(chǎng)景中，有些電能表制造商為了縮減成本，私自改造電能表內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有些電能表的主要材料為稀土磁鋼，這導(dǎo)致電能表整體質(zhì)量的下降。受到這種工作情境的影響，即使進(jìn)行電能表安裝前的全面性檢查，由于較差的磁鋼質(zhì)量，也會(huì)導(dǎo)致電能表工作過程中的問題，受到失磁問題的影響，阻尼力矩不斷減少，在這個(gè)過程中，電能表的運(yùn)轉(zhuǎn)速度逐步加快，從而導(dǎo)致電能計(jì)量誤差問題。

3.二次導(dǎo)線

在負(fù)載電流環(huán)境下，如果二次導(dǎo)線接觸了電阻，電壓互感器的電壓將會(huì)降低，導(dǎo)致電壓互感器電壓與電能表電壓的明顯差異性，從而出現(xiàn)一系列的計(jì)量誤差問題。

三、計(jì)量電流互感器常見錯(cuò)誤接線的分析

1.帶負(fù)荷情況下的電流互感器的極性確定方法

（1）電流互感器 V，v 接線時(shí)，用鉗形電流表分別測(cè)量電能表尾 Ia、Ic、In 的電流值，如果 Ia 與 Ic 電流值近似，當(dāng)把 Ia 與 Ic 并在一起進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的電流值為單相測(cè)量電流值的姨3 倍時(shí)，那么可以斷定 Ia 或 Ic 有一個(gè)極性反接。（電流互感器當(dāng)二次分相連接的，測(cè)量 In 時(shí)應(yīng)將電流的回線合并一起。）；若三相電流值接近相等，說明電流互感器極性正確或均反接；如果一相電流值接近 0，則說明電流回路存在斷線或短路。

（2）Y，y 接線的電流互感器，如果是三相的電流值都一樣，且 a、b、c 三相并在一起進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得的電流值是每相測(cè)量時(shí)的電流 2 倍，那么可以斷定電流互感器的三相電流接線，有一相極性反接。

2.電流互感器存在二次回路斷線或短路的快速判斷

（1）帶負(fù)荷時(shí)的力矩分析法。檢查有功電能表兩個(gè)元件電流二次回路有無斷線或者短路現(xiàn)象，辦法是將 a 相和 c 相電壓端子的引線依次斷開，假如電能表繼續(xù)運(yùn)行，那么可以斷定無斷線或短路現(xiàn)象，接線是正確的。假如把 a 相電壓端子引線斷開，而后電能表不轉(zhuǎn)，那么可以斷定電流互感器 c 相二次回路存在斷線或短路的現(xiàn)象。假如把 c 相電壓端子引線斷開，而后電能表不轉(zhuǎn)，那么可以斷定電流互感器 a 相二次回路存在斷線或短路的現(xiàn)象。采用帶負(fù)荷時(shí)的力矩分析法還需注意一點(diǎn)，就是功率因數(shù)是 0.5 時(shí)（即 φ=600），電能表的第一組元件平時(shí)就無力矩，也就是說電能表不走。在這種情況下，為發(fā)避免錯(cuò)誤的判斷，把 c 相電壓斷開，同時(shí) a 相電壓用 c 相電壓來替代，若電能表仍不轉(zhuǎn)，則a相電流二次回路存在斷線或短路現(xiàn)象；假如電能表存在明顯反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，那么則可以斷定a相二次電流回路不存在斷線或短路的現(xiàn)象。

（2）直接測(cè)量法

用鉗形電流表來測(cè)試電流互感二次回路的各相電流，假如存在電流值為零的現(xiàn)象，那么可以判斷電流值為零的電流二次回路存在有斷線現(xiàn)象。

（3）電流互感器 V，v 接線方式常見錯(cuò)誤接線。3.1 V/V 接線電流互感器 A 相二次電流反極性，接線圖見，向量3.2 V/V 接線電流互感器 A、C 相一次電流反極性，接線圖，其向量圖43.3 V/v 接線電流互感器中性線斷線的快速判斷正常運(yùn)行時(shí)，TA 的二次側(cè) a、c、n 相分別有電流，Ia、Ic 、In幅值基本相等，In 滯后 Ic60o，Ia 滯后 In60o（in 實(shí)際上為-Ib 相）。

中線共用部分線斷線時(shí)，用鉗型電流表 測(cè)得中線無電流。

3.電流互感器 V，v 接線方式常見錯(cuò)誤接線

3.1 V/V 接線電流互感器 A 相二次電流反極性，接線圖見圖，向量圖見圖

3.2 V/V 接線電流互感器 A、C 相一次電流反極性，接線圖見圖 ，其向量圖見圖

3.3 V/v 接線電流互感器中性線斷線的快速判斷正常運(yùn)行時(shí)，TA 的二次側(cè) a、c、n 相分別有電流，Ia、Ic 、In幅值基本相等，In 滯后 Ic60o，Ia 滯后 In60o（in 實(shí)際上為-Ib 相）。

中線共用部分線斷線時(shí)，用鉗型電流表測(cè)得中線無電流。

4.電流互感器 Y，y 接線方式常見錯(cuò)誤接線

Y/y 接線方式，經(jīng)過電能表的電流存在這樣的關(guān)系，即，In 是三相電流零序分量之和，而每一相的零序電流 。當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，In=0。其常見錯(cuò)誤接線方式有電流互感器二次電流反極性及電流互感器中性線斷線當(dāng)電流互感器二次中性線斷線時(shí)，零序電流得不到流通，這時(shí)電流互感器二次回路把電流的零序分量給慮掉了，只要把各相電流中的零序分量減去，就是流過電能表的電流。

四、結(jié)束語(yǔ)

互感器接線錯(cuò)誤將改變電流互感器的實(shí)際變比，導(dǎo)致計(jì)量電能與實(shí)際消耗電能不一致，同理可知其對(duì)保護(hù)裝置的正確動(dòng)作也有影響。在相關(guān)作業(yè)指導(dǎo)書中明確關(guān)口電能計(jì)量裝置驗(yàn)收時(shí)，多抽頭式電流互感器計(jì)量繞組本體二次接線端子、端子箱端子排接線正確性檢查的程序和方法，建議進(jìn)行修編完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]李黎峰，翟少磊，沈鑫，朱全聰，林聰，朱夢(mèng)夢(mèng).抽頭式電流互感器接線錯(cuò)誤對(duì)電能計(jì)量的影響分析[J].云南電力技術(shù)，2017，45（05）：56-58.