为了保证电力系统安全经济运行,必须对电力设备的运行情况进行监视和测量。
但一般的测量和保护装置不能直接接入一次高压设备,而需要将一次系统的高电压和大电流按比例变换成低电压和小电流,供给测量仪表和保护装置使用。
执行这些变换任务的设备,常见的就是我们通常所说的互感器.大电流试验装置应用于发电厂、变配电站、电器制造厂及科研院所等部门；
属于短时或断续工作制，具有体积小、重量轻、使用维修方便等特点。
进行电压转换的是电压互感器(voltagetransformer),而进行电流转换的互感器为电流互感器(currenttransformer),简称为CT。
下面将讨论电流互感器的相关基本知识。
1.电流互感器的简单分类
根据用途电流互感器一般可分为保护用和计量用两种。
两者的区别在于计量用互感器的精度要相对较高，另外计量用互感器也更容易饱和，以防止发生系统故障时大的短路电流造成计量表计的损坏。
根据对暂态饱和问题的不同处理方法，保护用电流互感器又可分为P类和TP类。
P（protection，保护）类电流互感器不特殊考虑暂态饱和问题，仅按通过互感器的大稳态短路电流选用互感器，可以允许出现一定的稳态饱和；
而对暂态饱和引起的误差主要由保护装置本身采取措施防止可能出现的错误动作行为（误动或拒动）。
TP（transientprotection，暂态保护）类电流互感器要求在严重的暂态条件下不饱和，互感器误差在规定范围内，以保证保护装置的正确动作。
对于其它类型的互感器，比如光互感器，电子式电流互感器等实际应用还很少，因此这里不作介绍。
2.电流互感器的饱和
前面我们讲到电流互感器的误差主要是由励磁电流Ie引起的。正常运行时由于励磁阻抗较大，因此Ie很小，以至于这种误差是可以忽略的。
但当CT饱和时，饱和程度越严重，励磁阻抗越小，励磁电流极大的增大，使互感器的误差成倍的增大，影响保护的正确动作。
严重时会使一次电流全部变成励磁电流，造成二次电流为零的情况。
引起互感器饱和的原因一般为电流过大或电流中含有大量的非周期分量，这两种情况都是发生在事故情况下的；
这时本来要求保护正确动作快速切除故障，但如果互感器饱和就很容易造成误差过大引起保护的不正确动作，进一步影响系统安全。
因此对于电流互感器饱和的问题我们必须认真对待。
互感器的饱和问题如果进行详细分析是非常复杂的，因此这里仅进行定性分析。
所谓互感器的饱和，实际上讲的是互感器铁心的饱和。
我们知道互感器之所以能传变电流，就是因为一次电流在铁芯中产生了磁通，进而在缠绕在同一铁芯中上的二次绕组中产生电动势U＝4.44f*N*B*S×10-8。式中f为系统频率，HZ；
N为二次绕组匝数；S为铁芯截面积，m2；B为铁芯中的磁通密度。如果此时二次回路为通路，则将产生二次电流，完成电流在一二次绕组中的传变。
而当铁芯中的磁通密度达到饱和点后，B随励磁电流或是磁场强度的变化趋于不明显。
也就是说在N,S,f确定的情况下，二次感应电势将基本维持不变，因此二次电流也将基本不变，一二次电流按比例传变的特性改变了。
我们知道互感器的饱和的实质是铁芯中的磁通密度B过大，超过了饱和点造成的。而铁芯中磁通的多少决定于建立该磁通的电流的大小，也就是励磁电流Ie的大小。
当Ie过大引起磁通密度过大，将使铁芯趋于饱和。而此时互感器的励磁阻抗会显著下降；
从而造成励磁电流的再增大，于是又进一步加剧了磁通的增加和铁芯的饱和，这其实是一个恶性循环的过程。
暂态饱和，是指发生在故障暂态过程中，由暂态分量引起的互感器饱和。
我们知道，任何故障发生时，电气量都不是突变的。
故障量的出现必然会伴随着或多或少的非周期分量。而非周期分量，特别是故障电流中的直流分量是不能在互感器一二次间传变的。
这些电流量将全部作为励磁电流出现。因此当事故发生时伴有较大的暂态分量时，也会造成励磁电流的增大，从而造成互感器饱和。
测量电流互感器极性的方法很多，我们在工作时常采用的有以下三种试验方法：①直流法;②交流法;③仪器法。
1、直流法
用1.5～3V干电池将其正极接于互感器的一次线圈L1，L2接负极，互感器的二次侧K1接毫安表正极，负极接K2，接好线后，将K合上毫安表指针正偏，拉开后毫安表指针负偏，说明互感器接在电池正极上的端头与接在毫安表正端的端头为同极性，即L1、K1为同极性即互感器为减极性。如指针摆动与上述相反为加极性。
2、交流法
将一、二次线圈的L2和二次侧K2用导线连接起来，在二次侧通以1～5V的交流电压(用小量程)，用10V以下的电压表测量U2及U3的数值若U3=U1-U2为减极性。U3=U1 U2为加极性。
注意：在试验过程中尽量使通入电压低一些，以免电流太大损坏线圈，为了读数清楚电压表尽量选择小一些，变流比在5以下时采用交流法测量比较简单准确，对变流比超过10的互感器不要采用这种方法进行测量，因为U2的数值较小U3与U1的数值接近，电压表的读数不易区别大小，所以在测量时不好辨别，一般不宜采用此法测量极性。
3、仪表法
一般的互感器校验仪都有极性指示器，在测量电流互感器误差之前仪器可预先检查极性，若指示器没有指示则说明被试电流互感器极性正确(减极性)。
1、高压电流二次绕组不允许开路，否则，将产生高电压，危及设备和运行人员的安全，同时因铁芯过热，有烧坏互感器的可能，的误差也有所增大，因此，在二次回路上工作时，应先将电流互感器二次侧短路。
2、应避免继电保护和电能计量用的电流互感器并用，否则会因继电保护的要求而致使电流互感器的变比选择过大，影响电能计量的准确度。对于计费用户，应设置专用的计量电流互感器或选用有计量绕组的电流互感器。
3、高压电流互感器的一次绕组和被测线路串联，二次绕组和电测仪表串联，接线时必须注意电流互感器的极性，当电流互感器内部线圈的引出线接错位置、端钮标志错误时，都属于线圈极性接反。只有极性连接正确，才能准确测量和计量。
4、当负荷变化范围大，实际负荷电流小于30%时，应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或0.5s、0.2s级电流互感器，或采用具有较高额定短时热电流和动稳定电流，并且接近实际负荷电流的小量程电流互感器
5、高压电流互感器二次侧应有一端可靠接地，且接地点只有一个。以防止一、二次侧绝缘击穿时，造成对人身和设备的损坏。
6、 二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线，严禁使用铝线，且中间不得有接头。电流二次回路的导线截面积应不小于4mm2。
7、序及电流相别应正确。如在三相三线有功电能表的24种组合接线中，只有第一元件接入u、i和第二元件接入u、i时，电能计量才是正确的，其它接线方式都是错误的。
上一篇：离心机的种类分析及技术交流
449717568