電流互感器及其回路

1、電流互感器 及其回路油紙絕緣型氣體絕緣型纏繞固體絕緣型環(huán)氧固體絕緣型電流互感器銘牌電流互感器銘牌ALF和和FSlALF：準(zhǔn)確限值系數(shù) 5P40lFS：儀表保安系數(shù)，等于額定儀表限值一次電流/ 額定一次電流； 額定儀表限值一次電流：是在額定負(fù)荷下，復(fù)合誤差大于等于10%的最小一次電流，F(xiàn)S越小，儀表越安全。電流互感器的變比電流互感器的變比備用情況下如何短接？P1C2C1P2電流互感器一次繞組外部接線圖電流互感器一次繞組外部接線圖P1C2C1P2電流互感器一次繞組電流互感器一次繞組并聯(lián)并聯(lián)外部接線圖外部接線圖P1C2C1P2電流互感器一次繞組電流互感器一次繞組串聯(lián)串聯(lián)外部接線圖外部接線圖P1P2S

2、1S2S3- 0 +電流互感器極性的測試方法一電流互感器極性的測試方法一測試接線： 開關(guān)在開關(guān)在合閘合閘瞬間，瞬間，若指針向若指針向“+ +”偏，而偏，而拉開拉開開關(guān)瞬間指針向開關(guān)瞬間指針向“- -”偏時，則偏時，則P1P1、S1S1是是同名端同名端，電流互感，電流互感器是器是減極性減極性。電流互感器極性的測試方法二電流互感器極性的測試方法二用電壓法測試如果如果CT變比為變比為 2400/5=480/1；從從CT二次二次K1、K2加電壓加電壓48V（小于飽和電壓的一半）（小于飽和電壓的一半）測量測量CT一次一次P1、P2應(yīng)當(dāng)應(yīng)當(dāng)為為0.1VP1對對K1端子應(yīng)當(dāng)為端子應(yīng)當(dāng)為47.9VP1對對K2

3、端子應(yīng)當(dāng)為端子應(yīng)當(dāng)為48.1V 一般指向被保護(hù)設(shè)一般指向被保護(hù)設(shè)備，比如線路保護(hù)指向備，比如線路保護(hù)指向線路，變壓器保護(hù)指向線路，變壓器保護(hù)指向變壓器，母線保護(hù)可以變壓器，母線保護(hù)可以指向線路也可指向母線指向線路也可指向母線，一般選擇指向線路。，一般選擇指向線路。 互感器的互感器的P1側(cè)指向側(cè)指向母線側(cè)。有小瓷套，提母線側(cè)。有小瓷套，提高絕緣水平。安裝、更高絕緣水平。安裝、更換電流互感器時不能只換電流互感器時不能只考慮電纜的長度?？紤]電纜的長度。電流互感器的極性電流互感器的極性電流互感器二次出線端電流互感器二次出線端子子電流互感器的誤差電流互感器的誤差l勵磁電流的存在造成了誤差l檢驗(yàn)誤差的手段

4、是通過伏安特性試驗(yàn)、負(fù)載測試及綜合計(jì)算。l電流互感器的二次電流和負(fù)載阻抗?jié)M足歐姆定律。繞組到底能傳變出多高的電壓是關(guān)鍵點(diǎn)。l伏安特性試驗(yàn)時的二次電流（勵磁電流）和短路電流倍數(shù)成比例關(guān)系。勵磁電流和額定電流倍數(shù)勵磁電流和額定電流倍數(shù)m的關(guān)系的關(guān)系 10%誤差情況下： 勵磁電流為10A時，負(fù)載電流為90A，也就是當(dāng)勵磁電流為1Ie時，二次電流為9Ie；勵磁電流1A，二次額定電流為9A，二次總的電流為10A，相當(dāng)于額定電流的2倍；所以當(dāng)二次額定電流為5A時就有 m=10Ie/5=2Ie 5%誤差情況下： 勵磁電流為5A時，負(fù)載電流為95A，也就是當(dāng)勵磁電流為1Ie時，二次電流為19Ie；勵磁電流1A

5、，二次額定電流為19A，二次總的電流為20A，相當(dāng)于額定電流的4倍；所以有 m=20Ie/5=4Ie 10%誤差校核方法一誤差校核方法一 1）收集數(shù)據(jù)：保護(hù)類型、整定值、變比和電流互感器接線方式 2）測量電流互感器二次繞組直流電阻R2，以代替電流互感器二次繞組漏阻抗Z2，110220kV的電流互感器取R2=Z2，35kV貫穿式電流互感器取3R2=Z2. 3)用伏安特性法測試U=f（Ie）曲線，分別求出勵磁電壓、勵磁阻抗、電流倍數(shù)、允許負(fù)載的數(shù)值。 E=U-Iez2 Ze =E/Ie m10=10Ie/I2N=2Ie zen=E/（9Ie）-z2 4)求計(jì)算電流倍數(shù)mca (1)縱差保護(hù) mca

6、= Krel為考慮非周期分量影響后的可靠系數(shù)，采用速飽和變流器的為1.3，不帶速飽和變流器的取2 (2)限時速斷保護(hù) mca= Krel為可靠系數(shù)，取1.1；Kcon電流互感器接線系數(shù)conNrelKIIopK,2NkrelIIK, 1max,5）實(shí)測電流互感器二次負(fù)載 三相法和單相法6）計(jì)算電流互感器二次負(fù)載 三相短路 Z=ZL+ZK 兩相短路 Z=ZL+ZK 單相接地 Z=2ZL+ZK+ZK,0 若二次負(fù)載采用2ZL+ZK+ZK,0，計(jì)算電流倍數(shù)應(yīng)采用單相接地電流值；若采用ZL+ZK，則應(yīng)取相間短路電流值。哪種情況嚴(yán)重，采用哪種組合方式。 7）分析結(jié)果 根據(jù)計(jì)算電流倍數(shù)，找出m10倍數(shù)之對

7、應(yīng)允許阻抗值zen，然后將實(shí)測阻抗值按最嚴(yán)重的短路類型換算成Z，當(dāng)Zzen時為合格。10%誤差校核方法一（續(xù)）誤差校核方法一（續(xù)）拐點(diǎn)電壓法拐點(diǎn)電壓法l5P10的含義l標(biāo)稱準(zhǔn)確限制電流倍數(shù)：當(dāng)二次回路所帶負(fù)載為額定阻抗時，并且一次電流達(dá)額定電流的標(biāo)稱倍數(shù)時，電流互感器的鐵芯處于極限飽和邊緣，此時的誤差剛好能維持在誤差限值以下（如5%以下），此時的二次回路極限電動勢 E0=KmI2N(ZH+Z) 式中：Km 允許誤差時的電流倍數(shù)； I2N 電流互感器二次額定電流； ZH 電流互感器二次額定負(fù)載； Z 電流互感器內(nèi)部阻抗l伏安特性曲線中的拐點(diǎn)電壓Ug的概念就是二次回路極限電動勢 E0 KX= 10

8、%誤差校核方法二誤差校核方法二)(2ZZIUgHN直觀法判斷電流互感器誤差直觀法判斷電流互感器誤差 可以用直觀判斷試驗(yàn)法檢查電流互感器與保護(hù)定值的配合是否滿足誤差要求： A1 A2 I IABC220VI直觀法（續(xù)）直觀法（續(xù)） 可用試驗(yàn)的方法直觀地判斷電流速斷保護(hù)是否會因電流互感器飽和而造成速斷保護(hù)拒動：調(diào)節(jié)自耦變壓器3增大電流，直到通入繼電器的電流IJ,也就是電流表A2的讀數(shù)等于速斷保護(hù)的動作電流Idz為止，若電源回路的電流表A1的讀數(shù)I不大于1.1IJ，即不大于1.1倍電流表A2的讀數(shù)，就說明電流互感器未飽和，可以滿足要求。電流互感器不滿足誤差要求時的措施電流互感器不滿足誤差要求時的措施

9、1）增大二次電纜截面2）串接備用電流互感器使允許負(fù)載增大1倍3）改用伏安特性較高的二次繞組4）提高電流互感器變比容量的概念容量的概念 S=V I=I2 R 比如某CT的變比為300/5，容量為30VA，10P20 就表示額定電壓為30/5=6V，額定負(fù)載為6/5=1.2歐 拐點(diǎn)電壓至少應(yīng)為20*6=120V，當(dāng)拐點(diǎn)電壓低于120V時，就不合格。 現(xiàn)場中低壓側(cè)的現(xiàn)場中低壓側(cè)的CT往往往往特性不滿足要求，特性不滿足要求，例如：下良站的例如：下良站的10KVCT。銘牌上標(biāo)明為。銘牌上標(biāo)明為20VA，10P10;伏安特性應(yīng)在伏安特性應(yīng)在40V以上，但實(shí)際測量只有以上，但實(shí)際測量只有18V。要求廠家全部

10、更換。要求廠家全部更換。 電流互感器的伏安特性試驗(yàn)電流互感器的伏安特性試驗(yàn)l 目的目的 1）了解電流互感器的磁化特性，判斷是否滿足誤差要求 2）是目前可以發(fā)現(xiàn)匝層間短路唯一可靠的方法，特別是二次繞組短路圈數(shù)很少時。l 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 1）整個升壓過程要平穩(wěn)，防止電壓擺動，如某一點(diǎn)電壓擺動，應(yīng)均勻下降電壓至零，另行升壓，防止因剩磁使電流讀數(shù)不準(zhǔn)。 2）用工頻方法測試特性時，電壓不能加的太高，否則容易擊穿CT的絕緣。最危險的情況是電壓正在上升過程中，試驗(yàn)電源突然消失。（1） 實(shí)測的伏安特性曲線與過去或出廠的伏安特性曲線比較，電壓不應(yīng)有顯著降低。飽和的拐點(diǎn)不應(yīng)有顯著的變化（2）當(dāng)電流互感器被測繞組

11、有匝間短路時，其勵磁特性曲線在開始部分電壓較正常的略低。如下圖所示：IU123 曲線曲線1 1是正常情況下的伏安是正常情況下的伏安特性曲線特性曲線 曲線曲線2 2是匝間短路（是匝間短路（1 1匝）匝）下的伏安特性曲線下的伏安特性曲線 曲線曲線3 3是匝間短路（是匝間短路（2匝）匝）下的伏安特性曲線下的伏安特性曲線伏安特性曲線對比伏安特性曲線對比電流互感器的飽和電流互感器的飽和l穩(wěn)態(tài)飽和l暫態(tài)飽和電流互感器的升流電流互感器的升流l驗(yàn)證變比及回路的正確l要注意備用繞組的檢查l該有的有，該沒有的沒有l(wèi)注意檢查接地線中是否有電流l電流不要太大l注意將母差電流回路封好電流回路應(yīng)防止的問題電流回路應(yīng)防止的

12、問題l回路開路l兩點(diǎn)接地l極性錯誤l保護(hù)繞組與儀表繞組交叉使用兩點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地電流回路錯誤接線案例電流回路錯誤接線案例案例案例1 1：備用繞組短接時，誤認(rèn)為：備用繞組短接時，誤認(rèn)為1S11S1和和1S31S3為繞組的二次引出線。為繞組的二次引出線。結(jié)果造成備用繞組開路。結(jié)果造成備用繞組開路。 可以通過核對接線和升流試驗(yàn)可以通過核對接線和升流試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。升流試驗(yàn)時對備用繞組測發(fā)現(xiàn)。升流試驗(yàn)時對備用繞組測試要到位。也要求在施工過程中試要到位。也要求在施工過程中將備用繞組引至端子箱，方便測將備用繞組引至端子箱，方便測量。量?；ジ衅鲝S家配線錯誤，廠家配線錯誤，CTCT二次本應(yīng)當(dāng)是星形二次本應(yīng)當(dāng)是星形接線

13、，現(xiàn)在卻成了角形。我們可以看接線，現(xiàn)在卻成了角形。我們可以看出在做出在做A A、C C相升流試驗(yàn)時，從相升流試驗(yàn)時，從CTCT二次二次獲得的電流均正常。獲得的電流均正常。B B相相CTCT升流時升流時C411C411卻有電流，不正常。但因?yàn)閰s有電流，不正常。但因?yàn)锽411B411在端子排短接，按照習(xí)慣性思維可能在端子排短接，按照習(xí)慣性思維可能漏掉檢查漏掉檢查C411C411電流，使錯誤發(fā)現(xiàn)不了。電流，使錯誤發(fā)現(xiàn)不了。此時如果能親自核對一下此時如果能親自核對一下CTCT的二次接的二次接線則很容易就能發(fā)現(xiàn)端倪。線則很容易就能發(fā)現(xiàn)端倪。案例案例2：案例案例3 3：D D點(diǎn)松動時造成的現(xiàn)象是點(diǎn)松動時造

14、成的現(xiàn)象是A A、B B相相CTCT高阻抗運(yùn)行，變比及高阻抗運(yùn)行，變比及相位發(fā)生錯誤?？梢酝ㄟ^升相位發(fā)生錯誤?？梢酝ㄟ^升流試驗(yàn)，帶負(fù)荷測向量發(fā)現(xiàn)。流試驗(yàn)，帶負(fù)荷測向量發(fā)現(xiàn)。案例案例4 4：保護(hù)保護(hù)A A相與儀表相與儀表A A相錯誤電纜芯線相錯誤電纜芯線對錯。我們通常的做法是保護(hù)電對錯。我們通常的做法是保護(hù)電流與儀表電流共用一根電纜，儀流與儀表電流共用一根電纜，儀表電流在保護(hù)屏轉(zhuǎn)接至控制屏，表電流在保護(hù)屏轉(zhuǎn)接至控制屏，這樣可以節(jié)省一根長電纜。如果這樣可以節(jié)省一根長電纜。如果發(fā)生如圖所示的故障我們能否檢發(fā)生如圖所示的故障我們能否檢查出來？由于極性不同，帶負(fù)荷查出來？由于極性不同，帶負(fù)荷測向量時能夠

15、發(fā)現(xiàn)，如果極性相測向量時能夠發(fā)現(xiàn)，如果極性相同的話帶負(fù)荷也不能發(fā)現(xiàn)此類隱同的話帶負(fù)荷也不能發(fā)現(xiàn)此類隱患?；?。案例案例4(4(續(xù)續(xù)) )： A A相相CTCT回路升流時電回路升流時電流流向如圖。可見由于流流向如圖。可見由于保護(hù)電流回路與儀表電保護(hù)電流回路與儀表電流回路的流回路的N N回路在同一回路在同一地點(diǎn)打連且接地，在一地點(diǎn)打連且接地，在一次加電流時二次回路中次加電流時二次回路中測得的電流大小均正常。測得的電流大小均正常。 請大家討論解決方案請大家討論解決方案案例案例5 5 當(dāng)天檢修人員因故對當(dāng)天檢修人員因故對C C相相CTCT更換。保護(hù)人員做試驗(yàn)時，更換。保護(hù)人員做試驗(yàn)時，一次導(dǎo)線未進(jìn)行連接

16、。晚上送電后測向量時發(fā)現(xiàn)一次導(dǎo)線未進(jìn)行連接。晚上送電后測向量時發(fā)現(xiàn)C C相電相電流比正常少一半，停電后發(fā)現(xiàn)流比正常少一半，停電后發(fā)現(xiàn)C C相一次導(dǎo)線距離太近，相一次導(dǎo)線距離太近，導(dǎo)致電流分流導(dǎo)致電流分流電流互感器的開路電流互感器的開路l開路電壓有多高？l二次電流不為0的開路l 開路后的處理 開路引起保護(hù)動作開路引起保護(hù)動作 220kV變電站110kV側(cè)為雙母線接線方式， 1#主變僅帶XG線一條110kV線路運(yùn)行（如圖）。某日XG線路末端發(fā)生A相接地故障，XG線路保護(hù)啟動的同時XD變電站110kV母差保護(hù)A相出口動作，110kVII母線失壓。故障錄波顯示A相短路電流5160A（XG線變比600/

17、5、主變中壓側(cè)變比1200/5，母差保護(hù)為許繼WMZ-800型）、母聯(lián)變比1200/5，母差保護(hù)A相差動電流12A。檢查過程檢查過程l現(xiàn)場檢查母差保護(hù)軟硬件無異常，傳動母差保護(hù)動作正確，所接變比及極性正確。l測量主變中壓側(cè)和母聯(lián)TA二次回路直流電阻正常，XG線路TA二次回路A310與N310之間電阻較B相、C相略大0.3歐。l對XG線路TA二次回路分別通入電流，B、C相采樣正常，A相在電流增大到15A時采樣電流消失。l經(jīng)查母線保護(hù)XG線路TA電流輸入端子1D18、1D19、1D20之間短路片上1D18端子的螺釘未緊固好。原因分析原因分析l電流中性線回路存在接觸不良，致使二次回路直流電阻增大。l

18、在正常時，系統(tǒng)三相電流平衡，電流回路N線中沒有電流，母線保護(hù)各相差動電流為零。當(dāng)區(qū)外發(fā)生故障時，由于短路電流很大、電流回路N線將有很大短路電流通過。l由于母線保護(hù)XG線路TA電流輸入回路1D18端子螺釘沒有緊固但未完全開路，因此在故障初期的幾個毫秒內(nèi)母線保護(hù)采樣正常，母線保護(hù)TA沒有斷線不閉鎖保護(hù)，當(dāng)短路電流增大到一定程度時1D18端子迅速拉弧氧化，N線電流開路，母線保護(hù)出現(xiàn)差流跳閘。 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及措施經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及措施l按照檢驗(yàn)規(guī)程要求，做好回路螺釘壓接工作，特別重視連接片的螺釘壓接。l對變比加大的TA回路檢查時，要采用二次單相通流和一次單相加電流相結(jié)合的方法確認(rèn)電流二次回路完好性 。l試驗(yàn)采樣時，不能只加額定電流。 二次引線脫開引