电力工作中电流互感器试验方法的改进

陈朱凤

摘要:提出了变电站中电流互感器的改进试验方法，可同时检验相关联多组电流互感器相互极性和回路接线正确性，提高了检验效率，解决了送电后轻负荷设备二次电流过小导致这些设备不能及时投入运行的问题。

关键词:电力，互感器，电流

中图分类号：F407文献标识码： A

变电站是高压电网的重要枢纽，而电流互感器是变电站中必不可少的一次设备，常规电流互感器将较大数值的一次电流通过电磁感应原理转换成数值较小的二次电流，用来对一次设备进行保护、测量、计量等。运行过程中，为了设备的安全要防止电流互感器二次开路，而电流互感器的变比、10%误差、极性等对于保护、测量、计量等功能的正确实现起重要作用。电流互感器一次通电流检验主要为检查电流互感器变化和二次回路的完整性，防止二次回路开放，一般都对单个设备单相电流互感器进行检验，无法通过一次通电流检测各电流互感器的相互极性、回路接线和各相间相序相位的正确性。以往的试验方法现场电流互感器一次通电流地点多、耗时长、效率低、工作量大。因此，对变电站中电流互感器试验方法进行了改进，解决了由于送电后轻负荷设备二次电流过小无法进行负荷相位测试导致其不能及时投入运行的问题。

一、试验方法存在的不足

如图1所示线路和设备，一般要求电流互感器一次极性端指向母线，电流互感器二次侧正抽头。为验证变比与极性的正确性，通常对每只电流互感器单独进行试验。

图1输电线路和设备接线

①——甲隔离开关;②——母线侧接地隔离开关;③——断路器;

④——电流互感器;⑤——电流互感器侧接地隔离开关;

⑥——乙隔离开关;⑦——线路或设备侧接地隔离开关

以线路1为例，先将线路1的各隔离开关、接地隔离开及及断路器断开，将试验仪的一次输出端子接到某相电流互感器一次的两侧，注意试验仪的正极要接到P1处，负极要接到P2处，试验仪二次端子正极接到电流互感器二次K1，处，负极接到K2处，根据电流互感器按照减极性标注的原则，二次电流应从K1，流出，经二次回路流回K2，如图2所示。这样，每只电流互感器的变比、极性即可检测出来，但试验必须断开电流互感器二次所连接的电路。

图2电流互感器常规一次通电流试验方法接线

电流互感器二次卷有几卷，试验就要进行几次，这样就无法检测电流互感器二次回路接线，为防止二次回路开放，还要利用试验仪从一次注流，用钳形相位表在各二次回路终端测试二次电流值以校验回路的完整性。

该试验方法存在以下弊端。

(1).要求各一次设备三相电流互感器极性接线一致、相序正确，而单相加流试验方法无法统一检测其正确性，还需通过其它试验方法进一步进行检验，给保护、测量、计量等的可靠投运带来隐患。

(2).母差保护要求电流互感器极性指向一致，主变差动保护要求主变各侧电流互感器极性一致，由于每个设备单独分相试验，无法检测各设备电流二次回路极性接线的正确性，一旦接反，送电后要带电修改二次回路接线或再次停电，存在很大的安全隐患。

(3).竣工试验工期一般较紧张，竣工变电站需试验的电流互感器地点多，目前的单一设备单相一次加电流方法工作量大，耗时较长。

(4).对于送电投运的轻负荷设备，由于送电后负荷二次电流过小，无法进行负荷相位测试，导致这些设备不能及时投入运行，不能在实现设备投运带较大负荷前检测负荷相位的正确性。

二、试验方法的改进

采用三相大电流发生器检验电流互感器的改进试验方法，在电流互感器带全部二次回路电流情况下进行。图3为单母线分段接线方式，如合某一线路或设备(如线路1)的甲隔离开关与断路器、合分段Ⅰ、Ⅱ甲隔离开关和断路器、再合其余所有线路或设备的甲隔离开关、断路器与电流互感器侧接地隔离开关，将三相电流发生器A,B,C三相电流分别加在只合甲隔离开关与断路器的线路1电流互感器的出线侧A, B, C处，N相接地，这样三相电流通过线路1流经Ⅰ母线、分段与Ⅱ母线，并流入包括分段回路在内的所有间隔的电流互感器，最后通过地构成回路，模拟出实际两段母线运行时所有间隔回路电流情况。试验人员在母差保护装置处通过检验各线路或设备电流互感器二次电流数值和相位即可检验各线路或设备电流互感器极性和电流回路接线的正确性。为方便理解，假设各母线和各元件阻抗值忽略，在线路1加120 A电流，则另外3个间隔分别分得40 A电流，假设电流互感器变比均为400 /5，则3个间隔在二次均感应出0. 5 A电流，而线路1二次感应出1. 5 A电流，分段电流大小应为间隔3与间隔4之和80 A，二次值为1A。再分析相位值，对于线路1而言，流是从非极性端流入，对于其它线路和分段，电流均从极性端流入，因此，间隔2, 3, 4与分段之间相位角测试结果应为0°，与线路1之间相位角为180°，试验结果与实际运行情况相同，因此，在测试完上述数据后，可在母差保护屏处查看差流值，看其是否正确。对于双母线运行方式，可合上母联，带两条母线进行测试。

图3单母线分段接线

①——甲隔离开关;②——母线侧接地隔离开关;③——断路器;

④——电流互感器;⑤——电流互感器侧接地隔离开关;⑥——乙

隔离开关;⑦——线路或设备侧接地隔离开关

将改进的试验方法应用于主变差动保护电流互感器二次回路检验，采取如图4所示的方法，用引线将高压侧、中压侧和低压侧三相分别相连，跨过变压器，合上三侧主变侧隔离开关和两侧的断路器、接地隔离开关，在不合断路器、接地隔离开关一侧电流互感器断路器侧加三相电流，使电流流过变压器三侧的电流互感器，模拟变压器正常运行时三侧的负荷电流。

图4主变各侧电流互感器试验接线

在主变差动保护装置处就可检测出各侧电流数值、相位和差电流，从而检验电流互感器变比、极性和差动回路接线的正确性。

对于单一设备三相电流互感器的试验，由于三相电流发生器可产生正相序负荷电流，故可一次性同时校核该设备三相电流互感器及二次回路的正确性。具体方法如下:合上该线路或设备电流互感器侧接地隔离开关，将三相电流发生器A,B,C三相电流分别加在该线路或设备的电流互感器断路器侧A, B, C处，N相接地，这样三相电流通过三相电流互感器，模拟出设备实际运行时回路中电流情况，试验人员在保护、测量和计量装置等处就可检验电流互感器各二次卷相应二次电流数值、极性和回路接线的正确性。

三、最终效果

改进的电流互感器试验方法应用己一年，针对新竣工的220 kV 野树变的竣工验收试验，取得了非常好的效果，在各电压等级母差和主变差动保护电流互感器的检验中效果更加显著，能正确地检验各电流互感器及二次回路极性接线的正确性。提高了工作效率和检验质量，及早发现电流互感器和二次回路中存在的问题，并解决了由于部分设备投运时负荷太小造成母差、主变差动、设备保护、计量等无法及时投入运行的问题，保证了电气设备可靠投入运行。

改进的变电站中电流互感器的试验方法很好地解决了以往电流互感器试验方法存在的不足，提高了母差保护及主变差动保护等电流回路检验的准确性，解决了部分设备轻负荷侧相位问题，使用三相电流发生器对三相电流互感器同时加流的方法减少了工作量，提高了工作效率，做到了省时、省人、省力。