肖繼松，代東生

中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽457001

快速檢定電流互感器準確度的方法

肖繼松，代東生

中石化中原油建工程有限公司，河南濮陽457001

以往對電流互感器的現(xiàn)場檢定通常采用傳統(tǒng)的檢測手段，只能簡單測量出一個變比誤差，難以在施工現(xiàn)場進行互感器磁飽和性能的檢定。文章提出了選用C43型磁電系直流微安表作為測試元件進行現(xiàn)場測定的方法，該方法能夠迅速判斷出電流互感器的磁飽和性能，進而實現(xiàn)對電流互感器準確度的快速檢定。

電流互感器；磁飽和；準確度；斷路器

高壓電流互感器作為重要的計量、保護元件，在電力系統(tǒng)中起著不可或缺的作用。電流互感器按準確度可分為計量、測量用0.5級，保護用10P級或D級等不同等級。由于制造材料和使用范圍的不同，高壓電流互感器在電氣性能及回饋參數(shù)上均有很大不同，安裝時需根據(jù)現(xiàn)場具體情況，正確識別電流互感器的等級及適用范圍，以免造成計量失準。計量失準有可能導(dǎo)致保護拒動或誤動，進而影響電力系統(tǒng)的正常運行。

1 斷路器計量失準的原因分析

目前廣泛應(yīng)用的35 kV六氟化硫斷路器，其測量回路采用0.5級電流互感器，鐵芯制造材質(zhì)選用微晶合金。該互感器的特點是初始磁導(dǎo)率高，勵磁電流小，負載電流小，在負荷電流位于斷路器正常計量區(qū)間時，具有符合斷路器標稱值的準確度等級。斷路器所帶的二次計量儀表，對于電流互感器性能的要求是：二次回路流過正常負荷電流時，互感器能夠提供相對較高的準確度等級；而在系統(tǒng)發(fā)生短路、諧振時，二次回路流過的是短時間的故障電流，此時對互感器準確度等級的要求可忽略不計，但需要互感器滿足限制短路電流的要求，以盡可能避免損壞二次儀表。所以，計量、測量回路在現(xiàn)場接線時應(yīng)選用鐵芯截面積小的繞組，保證系統(tǒng)短路時，鐵芯能夠迅速飽和，將故障電流限制在盡可能低的水平，此時準確度等級降低，但因時間很短，對計量影響不大。

35 kV六氟化硫斷路器保護回路一般采用10P級或D級電流互感器，鐵芯制造材質(zhì)選用冷軋單結(jié)晶合金。該互感器的特點是流經(jīng)大電流時鐵芯不會進入過飽和狀態(tài)，若鐵芯進入過飽和狀態(tài)則會使一次電流的大部分用來提供勵磁電流，從而使互感器的誤差增加，并導(dǎo)致其準確度下降。變電所二次繼電保護回路對電流互感器的要求是：在流過較大的故障電流時，互感器應(yīng)保證有足夠的準確度等級，從而使保護回路能夠準確可靠地判斷事故性質(zhì)，正確完成保護動作；而在正常負荷電流流過時，因繼電保護回路不動作，從而對互感器準確度等級要求不高。所以，保護回路在現(xiàn)場接線時應(yīng)選用鐵芯截面積大的繞組，當流過較大的故障電流時，由于較大的鐵芯截面積不容易飽和，能夠保證相對很高的準確度等級，從而使繼電保護回路能夠準確可靠地動作。

根據(jù)以上分析可斷定斷路器計量失準的主要原因是由于計量、測量互感器與保護用互感器接反造成的。

2 電流互感器傳統(tǒng)的現(xiàn)場檢測手段

以往對電流互感器的現(xiàn)場檢測通常采用傳統(tǒng)檢測手段，即在電流互感器安裝或使用過程中，檢驗電流互感器的變比。雖然電流互感器變比的準確度已有制造單位保證，但由于種種原因，現(xiàn)場試驗時常能檢查出變比誤差太大或錯誤（大多是抽頭引錯），影響準確計量。

2.1 電壓法檢查電流互感器的變比

電壓法最大的優(yōu)點是試驗設(shè)備質(zhì)量輕，只需1個小調(diào)壓器、1塊電壓表、1塊毫伏表。二次線圈的勵磁電流控制在10 mA以內(nèi)即可保證一定的準確度。

2.2 電流法檢查電流互感器的變比

電流法原理上模擬電流互感器的實際運行（僅二次負荷的大小有差別），從理論上來講是一種無可挑剔的測量方法，在實際工作過程中，隨著系統(tǒng)容量的增加，電流互感器的電流越來越大，有的可達數(shù)萬安。但在現(xiàn)場試驗時，將電流加至數(shù)百安就已經(jīng)很困難，加至數(shù)千安或數(shù)萬安是不可能實現(xiàn)的。所以降低一些試驗電流對減小試驗容量來說意義不大，若電流降低過多，電流互感器的誤差就會驟增。

因而，傳統(tǒng)的電流互感器現(xiàn)場檢測只能測量出一個變比誤差，難以在施工現(xiàn)場檢定互感器的飽和性能。

3 電流互感器準確度現(xiàn)場快速檢定的方法及原理

3.1 檢定方法

為便于現(xiàn)場快速、正確地判斷互感器的種類，避免發(fā)生保護回路與計量、測量回路互感器的錯接，根據(jù)不同用途、不同準確度等級的互感器的特點，可選用C43型磁電系直流微安表作為測試元件，進行現(xiàn)場的簡易測定。

磁電系儀表由于結(jié)構(gòu)上采用了永久磁鐵，且工作氣隙比較小，所以氣隙中的磁感應(yīng)強度比較高，可在很小的電流作用下產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩；以1.5 V鉀類電池作試驗電源，現(xiàn)場可以迅速判斷電流互感器準確度。試驗時，電流互感器一次側(cè)通過1.5 V直流電流相應(yīng)二次側(cè)感應(yīng)出一個微安級直流電流，如果直流微安表所接電流互感器二次線圈為0.5級，直流微安表表針將迅速擺動；如果直流微安表所接電流互感器二次線圈為10P級或D級，表針擺動速度則遠小于其接0.5級電流互感器時的表針擺動速度。

3.2 檢定原理

目前，經(jīng)性傳播已成為我國艾滋病傳播的主要方式，而家庭內(nèi)配偶間經(jīng)性傳播已成為艾滋病進一步蔓延的重要因素之一，我國2011年估計的78萬艾滋病患者中經(jīng)異性傳播占46.5%，其中約1/4為配偶間性傳播［1］。因此，了解配偶間人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）傳播狀況及其相關(guān)影響因素，采取相應(yīng)措施降低配偶間HIV傳播尤為重要，現(xiàn)將相關(guān)研究進展綜述如下。

磁電系直流微安表表針由可動線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩帶動，轉(zhuǎn)動力矩M可由下式求得：

M=BSIW

式中B——磁感應(yīng)強度；

S——線圈橫截面積；

I——流經(jīng)線圈的電流；

W——線圈匝數(shù)。

由上式可知，當直流微安表B、S、W為定值，流經(jīng)線圈電流的改變則影響微安表轉(zhuǎn)動力矩，而轉(zhuǎn)動力矩的改變又直接反應(yīng)在表針的擺動速度上。計量、測量回路用0.5級電流互感器由于初始磁導(dǎo)率高，對小電流反應(yīng)靈敏；保護回路用10P級或D級電流互感器流經(jīng)大電流時鐵芯也不會進入過飽和狀態(tài)，對小電流反應(yīng)不靈敏，因此，當直流微安表所接二次線圈為10P級或D級電流互感器時，表針擺動速度遠小于其接0.5級電流互感器時的表針擺動速度。

綜上所述，根據(jù)直流微安表表針擺動速度不同，現(xiàn)場可迅速判斷出電流互感器的磁飽和性能，進而可快速檢定電流互感器準確度。此方法能夠?qū)崿F(xiàn)有選擇性地施工接線，可有效避免錯接現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)束語

本文提出的現(xiàn)場快速檢定電流互感器準確度的方法已成功應(yīng)用于中原油田濮三變電所等5項工程，順利完成了對施工現(xiàn)場21臺電流互感器準確度的快速檢定工作，取得了很好的效果；該方法操作簡單，結(jié)果可靠，對于類似設(shè)備及問題的現(xiàn)場分析與處理有一定的參考價值。

另外，在進行電氣一次設(shè)備改造時，除依據(jù)設(shè)計圖紙、設(shè)備出廠試驗報告外，還要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，充分考慮影響電力系統(tǒng)安全運行的各種因素，并加以詳細計算、復(fù)核及試驗，確保保護動作的正確性和計量、測量的準確性，從而達到一、二次設(shè)備可靠運行的目的。

Fast Method for Calibrating AccuracyofCurrent Transformer

Xiao Jisong，DaiDongsheng
Sinopec Petroleum Engineering&Construction Zhongyuan Corporation，Puyang 457001，China

The traditionalon-site calibration method of current transformer can only obtains the error of transformation ratio and is difficult to examine the magnetic saturation property.In this paper，the on-site detection method by using C43 type magnetoelectricity current microampere meter as the detection component is put forward，which can examine the magnetic saturation property rapidly and further realize fast calibration of the accuracy of current transformer.

current transformer；magnetic saturation；accuracy；circuit breaker

10.3969/j.issn.1001-2206.2014.04.020

肖繼松（1974-），男，湖北鐘祥人，工程師，1998年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)精密儀器專業(yè)，現(xiàn)從事石油工程地面建設(shè)工作。

2013-11-06；

2014-02-07