电流互感器及其回路

；若采用ZL+ZK，则应取相间短路电流值。哪种情况严重，采用哪种组合 方式。 7）分析结果 根据计算电流倍数，找出m10倍数之对应允许阻抗值zen，然后将实测 阻抗值按最严重的短路类型换算成Z，当Z≤zen时为合格。
10%误差校核方法二
拐点电压法
5P10的含义
标称准确限制电流倍数：当二次回路所带负载为额定阻抗时，
电流互感器的变比
备用情况下如何短接？
电流互感器一次绕组外部接线图
P1
P2
C1
C2
电流互感器一次绕组并联外部接线图
P1
P2
C1
C2
电流互感器一次绕组串联外部接线图
P1
P2
C1
C2
电流互感器极性的测试方法一
测试接线
：
S1 P2
S2
S3 P1
开关在合闸瞬间， 若指针向“+”偏，而 拉开开关瞬间指针向 “-”偏时，则P1、S1 是同名端，电流互感 器是减极性。
A相CT回路升流时电 流流向如图。可见由于
保护电流回路与仪表电
流回路的N回路在同一 地点打连且接地，在一
次加电流时二次回路中
测得的电流大小均正常。 请大家讨论解决方案
案例5
当天检修人员因故对C相CT更换。保护人员做试验时，
一次导线未进行连接。晚上送电后测向量时发现C相电 流比正常少一半，停电后发现C相一次导线距离太近， 导致电流分流
I
电流互感器的饱和
l
l
稳态饱和 暂态饱和
电流互感器的升流
l 验证变比及回路的正确 l 要注意备用绕组的检查
l 该有的有，该没有的没有
l 注意检查接地线中是否有电流 l 电流不要太大 l 注意将母差电流回路封好
电流回路应防止的问题
l 回路开路 l 两点接地 l 极性错误 l 保护绕组与仪表绕组交叉使用
明电流互感器未饱和，可以满足要求。
电流互感器不满足误差要求时的措施
1）增大二次电缆截面 2）串接备用电流互感器使允许负载增大1倍 3）改用伏安特性较高的二次绕组 4）提高电流互感器变比
容量的概念
S=V I=I2 R 比如某CT的变比为300/5，容量为30VA，10P20 就表示额定电压为30/5=6V，额定负载为6/5=1.2 欧 拐点电压至少应为20*6=120V，当拐点电压低于 120V时，就不合格。 现场中低压侧的CT往往特性不满足要求， 例如：下良站的10KVCT。铭牌上标明为20VA， 10P10;伏安特性应在40V以上，但实际测量只有 18V。要求厂家全部更换。
护死区问题，经常使用的方
法就是CT绕组的交叉布置。 有图所示，为消除CT底部的 故障死区，母差保护和线路 保护CT在位置上进行了交叉，
当发生此种故障时，母差保
护和线路保护同时动作。
电流互感器绕组位置选择
原则： 1）消除保护死区 ，防止保护拒动。 2）尽量避免停电范围的扩大。
十八项反措中规定： 为避免油纸电容型电流互感器底部事故时扩大 影响范围，应将接母差保护的二次绕组设在一次 母线的L1侧
并且一次电流达额定电流的标称倍数时，电流互感器的铁芯处 于极限饱和边缘，此时的误差刚好能维持在误差限值以下（如 5%以下），此时的二次回路极限电动势 E0=KmI2N(ZH+Z) 式中：Km 允许误差时的电流倍数； I2N 电流互感器二次额定电流； ZH 电流互感器二次额定负载； Z 电流互感器内部阻抗 伏安特性曲线中的拐点电压Ug的概念就是二次回路极限电动势 E0
案例4：
保护A相与仪表A相错误电缆芯线 对错。我们通常的做法是保护电 流与仪表电流共用一根电缆，仪 表电流在保护屏转接至控制屏， 这样可以节省一根长电缆。如果 发生如图所示的故障我们能否检 查出来？由于极性不同，带负荷 测向量时能够发现，如果极性相 同的话带负荷也不能发现此类隐 患。
案例4(续)：
电流互感器 及其回路
油纸绝缘型
ＳＦ６气体绝缘型
缠绕固体绝缘型 环氧固体
绝缘型
电流互感器铭牌
ALF和FS
ALF：准确限值系数 5P40 FS：仪表保安系数，等于额流：是在额定负荷下，复合误差大于 等于10%的最小一次电流，FS越小，仪表越安全。
经验教训及措施
l 按照检验规程要求，做好回路螺钉压接工作，特
别重视连接片的螺钉压接。
l 对变比加大的TA回路检查时，要采用二次单相通
流和一次单相加电流相结合的方法确认电流二次 回路完好性 。
l 试验采样时，不能只加额定电流。
二次引线脱开引起主变差动保护误动
保护绕组CT位置选择
为消除互感器带来的保
线路保护绕组CT选择问题（续）
当母线侧有四组保护绕组 时，两组母差保护应由线路侧 移至母线侧，这样的布置能够 缩小停电范围。当CT底部故障 时，线路保护动作，母差保护 不动作。注意此时的线路保护
和母差保护在母线侧也是交叉
的，用以消除两组CT之间的小 死区。
主变低压侧CT安装位置
两点接地
电流回路错误接线案例
案例1：备用绕组短接时，误认为 1S1和1S3为绕组的二次引出线。 结果造成备用绕组开路。
可以通过核对接线和升流试验
发现。升流试验时对备用绕组测 试要到位。也要求在施工过程中
将备用绕组引至端子箱，方便测
量。
互感器
案例2：
厂家配线错误，CT二次本应当是星形
接线，现在却成了角形。我们可以看 出在做A、C相升流试验时，从CT二次
10%误差校核方法一
1）收集数据：保护类型、整定值、变比和电流互感器接线方式 2）测量电流互感器二次绕组直流电阻R2，以代替电流互感器二次绕组 漏阻抗Z2，110~220kV的电流互感器取R2=Z2，35kV贯穿式电流互感 器取3R2=Z2. 3)用伏安特性法测试U=f（Ie）曲线，分别求出励磁电压、励磁阻抗、 电流倍数、允许负载的数值。 E=U-Iez2 Ze =E/Ie m10=10Ie/I2N=2Ie zen=E/（9Ie）-z2 4)求计算电流倍数mcaKrelIk , max (1)纵差保护 mca= I 1, N
Ug 2 N ( ZH Z ) KXI=
直观法判断电流互感器误差
可以用直观判断试验法检查电流互感器与保护定值的 配合是否满足误差要求：
A
A1 220V I
B
C
I
I
A2
直观法（续）
可用试验的方法直观地判断电流速断保护是 否会因电流互感器饱和而造成速断保护拒动：调 节自耦变压器3增大电流，直到通入继电器的电流 IJ,也就是电流表A2的读数等于速断保护的动作电 流Idz为止，若电源回路的电流表A1的读数I不大 于1.1IJ，即不大于1.1倍电流表A2的读数，就说
电流互感器的伏安特性试验
目的
1）了解电流互感器的磁化特性，判断是否满足 误差要求 2）是目前可以发现匝层间短路唯一可靠的方法， 特别是二次绕组短路圈数很少时。 注意事项 1）整个升压过程要平稳，防止电压摆动，如某 一点电压摆动，应均匀下降电压至零，另行升压， 防止因剩磁使电流读数不准。 2）用工频方法测试特性时，电压不能加的太高， 否则容易击穿CT的绝缘。最危险的情况是电压正 在上升过程中，试验电源突然消失。
电流互感器二次出线端 子
电流互感器的误差
l 励磁电流的存在造成了误差 l 检验误差的手段是通过伏安特性试验、负载测试
及综合计算。 l 电流互感器的二次电流和负载阻抗满足欧姆定律 。绕组到底能传变出多高的电压是关键点。 l 伏安特性试验时的二次电流（励磁电流）和短路 电流倍数成比例关系。
励磁电流和额定电流倍数m的关系
l
原因分析
l 电流中性线回路存在接触不良，致使二次回路直
流电阻增大。 l 在正常时，系统三相电流平衡，电流回路N线中 没有电流，母线保护各相差动电流为零。当区外 发生故障时，由于短路电流很大、电流回路N线 将有很大短路电流通过。 l 由于母线保护XG线路TA电流输入回路1D18端子 螺钉没有紧固但未完全开路，因此在故障初期的 几个毫秒内母线保护采样正常，母线保护TA没有 断线不闭锁保护，当短路电流增大到一定程度时 1D18端子迅速拉弧氧化，N线电流开路，母线保 护出现差流跳闸。
检查过程
现场检查母差保护软硬件无异常，传动母差保护动作正确 ，所接变比及极性正确。 l 测量主变中压侧和母联TA二次回路直流电阻正常，XG线 路TA二次回路A310与N310之间电阻较B相、C相略大0.3 欧。 l 对XG线路TA二次回路分别通入电流，B、C相采样正常， A相在电流增大到15A时采样电流消失。 l 经查母线保护XG线路TA电流输入端子1D18、1D19、 1D20之间短路片上1D18端子的螺钉未紧固好。
10%误差情况下： 励磁电流为10A时，负载电流为90A，也就 是当励磁电流为1Ie时，二次电流为9Ie；励磁电 流1A，二次额定电流为9A，二次总的电流为 10A，相当于额定电流的2倍；所以当二次额定 电流为5A时就有 m=10Ie/5=2Ie 5%误差情况下： 励磁电流为5A时，负载电流为95A，也就是 当励磁电流为1Ie时，二次电流为19Ie；励磁电 流1A，二次额定电流为19A，二次总的电流为 20A，相当于额定电流的4倍；所以有 m=20Ie/5=4Ie
获得的电流均正常。B相CT升流时
C411却有电流，不正常。但因为B411 在端子排短接，按照习惯性思维可能
漏掉检查C411电流，使错误发现不了。
此时如果能亲自核对一下CT的二次接 线则很容易就能发现端倪。
案例3：
D点松动时造成的现象是A、 B相CT高阻抗运行，变比及 相位发生错误。可以通过升
流试验，带负荷测向量发现。
- 0 +
电流互感器极性的测试方法二
用电压法测试
如果CT变比为 2400/5=480/1； 从CT二次K1、K2加电压 48V（小于饱和电压的一半） 测量CT一次P1、P2应当 为0.1V P1对K1端子应当为47.9V P1对K2端子应当为48.1V
电流互感器的极性
一般指向被保护设 备，比如线路保护指向 线路，变压器保护指向 变压器，母线保护可以 指向线路也可指向母线 ，一般选择指向线路。 互感器的P1侧指向 母线侧。有小瓷套，提 高绝缘水平。安装、更 换电流互感器时不能只 考虑电缆的长度。
Krel为考虑非周期分量影响后的可靠系数，采用速饱和变流器的为 1.3 KrelIop ，不带速饱和变流器的取2 (2)限时速断保护 mca=I 2, NKcon

Krel为可靠系数，取1.1；Kcon电流互感器接线系数
10%误差校核方法一（续）
5）实测电流互感器二次负载 三相法和单相法 6）计算电流互感器二次负载 三相短路 Z=ZL+ZK 两相短路 Z=ZL+ZK 单相接地 Z=2ZL+ZK+ZK,0 若二次负载采用2ZL+ZK+ZK,0，计算电流倍数应采用单相接地电流值
伏安特性曲线对比
（1） 实测的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性
曲线比较，电压不应有显著降低。饱和的拐点不应有 显著的变化 （2）当电流互感器被测绕组有匝间短路时，其励磁 特性曲线在开始部分电压较正常的略低。如下图所示 ：
U
1 2
3
曲线1是正常情况下的伏安 特性曲线 曲线2是匝间短路（1匝） 下的伏安特性曲线 曲线3是匝间短路（2匝） 下的伏安特性曲线
电流互感器的开路
l 开路电压有多高？
l 二次电流不为0的开路
l
开路后的处理
开路引起保护动作

220kV变电站110kV侧为双母线接线方式， 1#主变仅带XG线一 条110kV线路运行（如图）。某日XG线路末端发生A相接地故障， XG线路保护启动的同时XD变电站110kV母差保护A相出口动作， 110kVII母线失压。故障录波显示A相短路电流5160A（XG线变比 600/5、主变中压侧变比1200/5，母差保护为许继WMZ-800型）、母 联变比1200/5，母差保护A相差动电流12A。