电流互感器极性和二次阻抗对继电保护可靠性影响分析

︱213︱电流互感器极性和二次阻抗对继电保护可靠性影响分析郭天祺（国网厦门供电公司，福建 厦门361000）【摘 要】本文就电流互感器出现了接线上的错误问题，以及二次阻抗对继电保护可靠性的重大影响进行详细的分析，造成这种抗阻较大使继电保护出现异常情况，这些问题都是电力公司经常发生的且又容易忽略的重要问题，本文即对此做出分析，对电流互感器的有关参数进行分析，然后对电流互感性极性反对中对二次回路电流进行详细的分析，再对极性相反的情况下的二次负荷阻抗做出分析，并探讨其影响。

【关键词】电流互感器；二次阻抗；继电保护；可靠性；分析中图分类号：TM452 文献标识码：A 文章编号：1006-8465（2015）12-0213-02引言电流互感器如果出现接线错误或者是二次阻抗使继电保护不能进行正常的运行，这些问题会给电力系统造成较大的损失。

因此，要把这些问题尽快给予解决。

1 电流互感器的一些参数分析电流互感器的作用相当于电力系统中的电流源，其和变压器不同，和电压互感器也有较多的不同之处。

电流互感器在负载电流时一次线圈和二次负荷是没有关系的，但是二次电流应取决于一次电流，电流的大小依据互感器的变流比来进行换算的，且由互感器的极性作为电流的方向。

一般情况下的减极性电流互感器，在变流时允许误差在一定范围之内，起参数的变换和关系如下：U2=IZ2，其中I2为二次侧工作电流，I1为一次测电流，Z2为二次负荷抗阻，U2为二次侧工作电压。

2 电流互感器的极性接反时，对二次电路产生的影响分析按照目前对电流的保护方式，通常情况下采用的是三相星形以及两相星形的接线来进行连接的。

这两种不一样的星形接线在不同的情况下产生短路时，而继电保护能够继续进行正常的工作。

但是，由于三相接线一般都是需要三个电流继电器，还要用到三个电流互感器，加上四根二次电缆，所以造价相当高。

而在两相星形接线则相对简单许多，且比较经济实惠，尤其是在直接接地电网中，以及非直接接地电网时都会广泛地应用起作为相间短路保护。

在实际的工作中，对于不同星形的接线，在具体的连接也不应相同，其在短路中出现的故障的情况下，继电保护主要保证其可靠的动作，下面对各种情况中的线路做出分析：如图，图中如果出现线路三相对称短路情况，0)3()3()3(=++dCdBdAIII如果出现电流互感器中的两相极性的接线科学且正确，就得出)3()3(1dA da I K I −= )3()3(1dc dc I KI −= 如果电流互感器中的两相极性情况出现相反，那么电流的向量就是当线路发生两相短路等一些故障的情况下，如果电流互感去的极性在连接设置上是科学的，那么其电流向量为从图中可以得知，在发生三相对称短路的情况下，对于电流互感器的两相极性出现相反情况下，就会使二次回路电流不同程度的增加。

另一种情况，在发生两相短路故障时，电流互感器的极性不管是不是正确、科学，都不会影响到流过公线电流的增减。

3 两相极性相反时二次负荷阻抗的分析电流互感器在进行二次负荷阻抗时，其抗阻大小是和电流互感器以及继电器的线圈等连接方式有关系，同时还和短路的类型以及故障等组合有关系。

如果电流互感器的两相极性是相反的，那么对于二次负荷阻抗会产生的影响如下所示：图中Zj 作为继电器线圈的阻抗，利用连接导线抗阻的是Zdx，如果出现线路故障，即三相对称短路的时候，同时A 与C 两相短路的情况下，这时电流互感器两相极性如果相反，那么就会使得二次负荷阻抗的比极性接线连接正确，阻抗增加。

而相对于增加的部分，都是属于连接导线阻抗Zdx。

同时，其他的继电器线圈等部分并没有出现阻抗的变化。

其次，在线路的A 和B 或者是B 和C 出现两相短路的情况下，不管电流互感器的极性出现接线正确还是错误，二次负荷阻抗都不会产生变化。

（下转第221页）个人认为，要避免上述的事故急需将其加入监测的范围之内。

监控系统应该实时监测由测控装置上传的保护电流的大小。

再充分分析保护电流和测量电流之间的差异，判断三相电流有没有达到平衡的状态，从而全面、实时的对二次电流回路进行监测。

唯有这样，才能及时发现电流量较小的电路，以便与及时的发出警告，通知维修人员前去查看并处理异常现象。

近几年，红外成像技术在各个行业都得到了广泛的应用。

那么红外成像及诊断技术能否也应用在继电保护二次回路中？很显然，便携式红外热像仪能够轻松的将物体的热信号转化为电信号，这可以应用于二次电路回路中。

当接触不良的情况发生时，用红外热成像仪能得到物体表面的热象图，从而能够及时的发现异常所在，以便于检修人员的处理。

然而现今该技术在这方面的应该并不成熟。

5 解决继电保护二次电流回路监测问题的方法5.1 检测保护电流按照目前的技术来讲，在线检测系统也只是可以同时检测测量电流和电压，但是，保护电流也同样重要，需要随时检测，才能不出现安全问题。

因此，需要在监测系统中加入对保护电流的检测子系统。

由此，监测系统就可以实时监测测量电流和保护电流，可能保证监测系统和保护系统可以及时将监测信息上传给整个监控系统，从而解决继电保护二次电流回路的监测问题。

例如，通过这样的全面监测方法，可以将电路监测的数据和情况完全传输给监控装置，全面监测二次电流回路的具体情况，并及时警告容易出现问题的运行线路，从而防止了进一步的损坏和不良影响。

5.2 应用红外成像和诊断技术应用红外成像和诊断技术也是解决继电保护二次电流回路监测问题的方法之一。

应用该技术可以使用便携式的红外热像仪，仪器能够将物体所产生的辐射转变为电子信号，再进一步通过技术处理，得出物体的热像图。

科技的进步给电路监测带来了极大的便利，通过热像图测量物体的表面温度，可以准确地监测出因为接触不良而造成高温情况的物体，帮助检修人员顺利排查问题电路。

但是，虽然红外成像和诊断技术非常先进，能帮助工作人员解决技术难题，但是却不能对整个电路进行监测，因此，需要采取一些其他的辅助技术。

例如，在开关柜的内部装置一些可以自由活动的温度探头，及时上传电路的温度数据，这样就可以与红外成像和诊断技术相结合，帮助检修人员有效地开展工作。

6 结语继电保护二次电流回路作为保证二次电流回路正常运行的基础逻辑量，其运行情况的正常与否反映了电网的运行是否正常。

然而本文通过分析了当前继电保护二次电流回路在线监测的一些缺陷。

同时例举了河北电力公司分公司的某开关A相CT二次线圈开路的事故来进一步对当前的检测模式进行了更加深入的探讨。

由此证明了及时发现继电保护二次回路的隐患的必要性。

为了及时消除这些隐患，得出加强电流二次回路监测的必要性，之后本文又提出了两种改进的方式并进行了思考。

希望能对继电保护二次电流回路的可靠性和电力系统的稳定性的提高能有些许的启发。

参考文献：[1]陈绍光.电力系统二次设备状态检修探讨[J].云南水力发电,2005(5).[2]继电保护自动装置及二次回路[M].中国电力出版社,2000.[3]俞德华.电压互感器二次回路并列不当的故障分析及处理[J].湖北电力,2011(5).[4]熊小伏,刘晓放.基于WAMS 的继电保护静态特性监视及其隐藏故障诊断[J].电力系统自动化,2009(9).[5]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2004.（上接第212页）校企合办实训是能够有效提高应用型人才的创新方式之一，改变传统的将学生分配到企业进行自主实习的模式，针对实际现状建立稳定的校内实习基地，从而创建一个以校内学习为主，校外参观实训为辅的模式。

学校要根据自身专业课程的需求将企业引入到学校中，与高校合办实训基地，不仅能够让学生更早的接触到企业的生产设备，还能够让学生的实训能力更加满足企业工作的要求。

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为课程实训教学提供了技术更加先进的软、硬件设备，从一定程度上能够提高学生电力工程及其自动化实训的能力，为学生创造更为优质的学习环境。

4 结束语综上所述，对电气工程及其邹冬华专业实训创新进行研究从一定程度上能够推动应用型人才目标的实现，同时能够更好的满足供电系统对于电气专业人才的需求。

不断的根据社会实践的需求变革教学模式，创新实训方案，从而提高学生竞争力，为电力企业创造更多优质的人才。

参考文献：[1]刘可真,束洪春,王海军.等.电气工程及其自动化专业本科生工程实践创新能力培养的探索[J].中国校外教育（下旬刊）,2014(21). [2]杨浩.电气工程及其自动化存在的问题及应对策略[J].科技风,2014(15).（上接第213页）4 电流互感器极性相反在继电保护可靠性影响的分析电流互感器极性出现变比误差，基本上是由于一次电流情况以及二次阻抗等原因。

在一次电流在剧增的情况下会出现铁芯饱和，使得激磁电流大幅增高，最终让变比的误差更加大。

如果一次电流没有变化，而出现二次负荷阻抗不断的增大，而且线路也出现了短路故障，同时电流互感器在电流出现误差的情况较多，使得保护装置出现拒动。

为了保证对继电保护装置的可靠性，一般情况下对于保护用电流互感器的电流不允许误差大于10%。

且电流互感器中的一些重要数据一般在10%以内误差曲线，就是电流误差和一次电流的倍数以及二次负荷阻抗等的关系。

通常电流互感器主要是通过短路电流大小等情况以及互感器的额定电流，进行相应的计算，得出电流的倍数，然后在运用电流互感器的10%误差曲线中，找出二次负荷阻抗。

在现实的计算过程中，如果得到的二次负荷阻抗较小，应可以保证继电保护可靠动作，即是说，其结果应比最大的二次负荷泽康值要大，才能在电流互感器极限的有关接线是否正确的情况下，不会影响到继电保护可靠性。

如果计算数值相等的情况下，电流互感器的接线正确，其继电保护中影响到其可靠性。

如果其计算的数值小于1，电流互感器的极性会影响到继电保护的可靠性，同时在接线正确的情况下，就影响不到继电保护的可靠性。

但是如果极性接线是错误的情况下，会对继电保护可靠性产生较大影响。

需要注意的是，在继电保护的二次动作电流的计算过程中，一定要考虑到系数的分配和设定。

例如，对于I2dx=1.1×Idx/Km的情况下，一定要考虑清楚系数的调整，如果按照公式里的操作来计算的话，也即在数值的整定值相对的扩大一次。

同时，在电流互感器的10%误差情况中，一般要在校验的时候考虑到误差曲线，在计算的时候，针对一次电流倍数中，要考虑清楚，即倍数m=1.1I1dx/I1ed，这样计算才比较科学合理。

5 结语综上所述，对于电力互感器的两相极性如果是相反的情况下，不一定能够引起二次侧流，从而使得继电器线圈电流发生下降。

其次，对于电流互感器如果两相极性是相反的时候，就会出现一种或者几种情况的短路，同时引发二次负荷阻抗不断地增大。