電力工作中電流互感器試驗方法的改進

陳朱鳳

摘要:提出了變電站中電流互感器的改進試驗方法，可同時檢驗相關聯多組電流互感器相互極性和回路接線正確性，提高了檢驗效率，解決了送電后輕負荷設備二次電流過小導致這些設備不能及時投入運行的問題。

關鍵詞:電力，互感器，電流

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

變電站是高壓電網的重要樞紐，而電流互感器是變電站中必不可少的一次設備，常規電流互感器將較大數值的一次電流通過電磁感應原理轉換成數值較小的二次電流，用來對一次設備進行保護、測量、計量等。運行過程中，為了設備的安全要防止電流互感器二次開路，而電流互感器的變比、10%誤差、極性等對于保護、測量、計量等功能的正確實現起重要作用。電流互感器一次通電流檢驗主要為檢查電流互感器變化和二次回路的完整性，防止二次回路開放，一般都對單個設備單相電流互感器進行檢驗，無法通過一次通電流檢測各電流互感器的相互極性、回路接線和各相間相序相位的正確性。以往的試驗方法現場電流互感器一次通電流地點多、耗時長、效率低、工作量大。因此，對變電站中電流互感器試驗方法進行了改進，解決了由于送電后輕負荷設備二次電流過小無法進行負荷相位測試導致其不能及時投入運行的問題。

一、試驗方法存在的不足

如圖1所示線路和設備，一般要求電流互感器一次極性端指向母線，電流互感器二次側正抽頭。為驗證變比與極性的正確性，通常對每只電流互感器單獨進行試驗。

圖1輸電線路和設備接線

①——甲隔離開關;②——母線側接地隔離開關;③——斷路器;

④——電流互感器;⑤——電流互感器側接地隔離開關;

⑥——乙隔離開關;⑦——線路或設備側接地隔離開關

以線路1為例，先將線路1的各隔離開關、接地隔離開及及斷路器斷開，將試驗儀的一次輸出端子接到某相電流互感器一次的兩側，注意試驗儀的正極要接到P1處，負極要接到P2處，試驗儀二次端子正極接到電流互感器二次K1，處，負極接到K2處，根據電流互感器按照減極性標注的原則，二次電流應從K1，流出，經二次回路流回K2，如圖2所示。這樣，每只電流互感器的變比、極性即可檢測出來，但試驗必須斷開電流互感器二次所連接的電路。

圖2電流互感器常規一次通電流試驗方法接線

電流互感器二次卷有幾卷，試驗就要進行幾次，這樣就無法檢測電流互感器二次回路接線，為防止二次回路開放，還要利用試驗儀從一次注流，用鉗形相位表在各二次回路終端測試二次電流值以校驗回路的完整性。

該試驗方法存在以下弊端。

(1).要求各一次設備三相電流互感器極性接線一致、相序正確，而單相加流試驗方法無法統一檢測其正確性，還需通過其它試驗方法進一步進行檢驗，給保護、測量、計量等的可靠投運帶來隱患。

(2).母差保護要求電流互感器極性指向一致，主變差動保護要求主變各側電流互感器極性一致，由于每個設備單獨分相試驗，無法檢測各設備電流二次回路極性接線的正確性，一旦接反，送電后要帶電修改二次回路接線或再次停電，存在很大的安全隱患。

(3).竣工試驗工期一般較緊張，竣工變電站需試驗的電流互感器地點多，目前的單一設備單相一次加電流方法工作量大，耗時較長。

(4).對于送電投運的輕負荷設備，由于送電后負荷二次電流過小，無法進行負荷相位測試，導致這些設備不能及時投入運行，不能在實現設備投運帶較大負荷前檢測負荷相位的正確性。

二、試驗方法的改進

采用三相大電流發生器檢驗電流互感器的改進試驗方法，在電流互感器帶全部二次回路電流情況下進行。圖3為單母線分段接線方式，如合某一線路或設備(如線路1)的甲隔離開關與斷路器、合分段Ⅰ、Ⅱ甲隔離開關和斷路器、再合其余所有線路或設備的甲隔離開關、斷路器與電流互感器側接地隔離開關，將三相電流發生器A,B,C三相電流分別加在只合甲隔離開關與斷路器的線路1電流互感器的出線側A, B, C處，N相接地，這樣三相電流通過線路1流經Ⅰ母線、分段與Ⅱ母線，并流入包括分段回路在內的所有間隔的電流互感器，最后通過地構成回路，模擬出實際兩段母線運行時所有間隔回路電流情況。試驗人員在母差保護裝置處通過檢驗各線路或設備電流互感器二次電流數值和相位即可檢驗各線路或設備電流互感器極性和電流回路接線的正確性。為方便理解，假設各母線和各元件阻抗值忽略，在線路1加120 A電流，則另外3個間隔分別分得40 A電流，假設電流互感器變比均為400 /5，則3個間隔在二次均感應出0. 5 A電流，而線路1二次感應出1. 5 A電流，分段電流大小應為間隔3與間隔4之和80 A，二次值為1A。再分析相位值，對于線路1而言，流是從非極性端流入，對于其它線路和分段，電流均從極性端流入，因此，間隔2, 3, 4與分段之間相位角測試結果應為0°，與線路1之間相位角為180°，試驗結果與實際運行情況相同，因此，在測試完上述數據后，可在母差保護屏處查看差流值，看其是否正確。對于雙母線運行方式，可合上母聯，帶兩條母線進行測試。

圖3單母線分段接線

①——甲隔離開關;②——母線側接地隔離開關;③——斷路器;

④——電流互感器;⑤——電流互感器側接地隔離開關;⑥——乙

隔離開關;⑦——線路或設備側接地隔離開關

將改進的試驗方法應用于主變差動保護電流互感器二次回路檢驗，采取如圖4所示的方法，用引線將高壓側、中壓側和低壓側三相分別相連，跨過變壓器，合上三側主變側隔離開關和兩側的斷路器、接地隔離開關，在不合斷路器、接地隔離開關一側電流互感器斷路器側加三相電流，使電流流過變壓器三側的電流互感器，模擬變壓器正常運行時三側的負荷電流。

圖4主變各側電流互感器試驗接線

在主變差動保護裝置處就可檢測出各側電流數值、相位和差電流，從而檢驗電流互感器變比、極性和差動回路接線的正確性。

對于單一設備三相電流互感器的試驗，由于三相電流發生器可產生正相序負荷電流，故可一次性同時校核該設備三相電流互感器及二次回路的正確性。具體方法如下:合上該線路或設備電流互感器側接地隔離開關，將三相電流發生器A,B,C三相電流分別加在該線路或設備的電流互感器斷路器側A, B, C處，N相接地，這樣三相電流通過三相電流互感器，模擬出設備實際運行時回路中電流情況，試驗人員在保護、測量和計量裝置等處就可檢驗電流互感器各二次卷相應二次電流數值、極性和回路接線的正確性。

三、最終效果

改進的電流互感器試驗方法應用己一年，針對新竣工的220 kV 野樹變的竣工驗收試驗，取得了非常好的效果，在各電壓等級母差和主變差動保護電流互感器的檢驗中效果更加顯著，能正確地檢驗各電流互感器及二次回路極性接線的正確性。提高了工作效率和檢驗質量，及早發現電流互感器和二次回路中存在的問題，并解決了由于部分設備投運時負荷太小造成母差、主變差動、設備保護、計量等無法及時投入運行的問題，保證了電氣設備可靠投入運行。

改進的變電站中電流互感器的試驗方法很好地解決了以往電流互感器試驗方法存在的不足，提高了母差保護及主變差動保護等電流回路檢驗的準確性，解決了部分設備輕負荷側相位問題，使用三相電流發生器對三相電流互感器同時加流的方法減少了工作量，提高了工作效率，做到了省時、省人、省力。