浅谈电流互感器在电功率测量表中的应用

浅谈电流互感器在电功率测量表中的应用

作者：钟文虎

来源：《科技资讯》2012年第28期

摘 要：电功率测量表中重要的部件之一就是电流互感器，其性能的好坏决定着电功率测量的精确性，因而需要对电流互感器在电功率测量表中应用时的接线、安装方式等进行研究，以期提高电功率测量表的性能。

关键词：电流互感器 电功率测量表 应用

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0105-01 随着世界能源的日益紧缺，人们越来越重视电功率的测量，从工业领域到民用住宅，电功率测量表的成本、环境保护、节约能源方面都成为日益关注的问题。而电流互感器作为电功率测量表中重要的组成部分，其动作特点、配置、接线方式等对电功率测量表计量的精确性具有重要作用影响。本文主要对电流互感器在电功率测量表中的应用进行研究。 1 电流互感器概述 1.1 工作原理

电流互感器的工作原理主要为：一次线圈以串联的方式接在电路中，线圈匝数比较少，导致该线圈中的电流主要由被测电路的负载电流所决定，和二次电流没有关联。接在电流互感器二次线圈上的仪表与继电器，其电流线圈的阻抗均比较小，所以，电流互感器运行方式处于几乎短路状态。电流互感器一、二次额定电流之比，就是其额定互感比：kn=I1n∶I2n。 1.2 电流互感器的要求

电流互感器具体要求如下：（1）准确级，决定了电功率测量表计量的是否精确，对于1级功率表来说，需要配对的电流互感器的准确级，应比1%高。（2）漂移。电流互感器的漂移主要和读数超时持续性有关系。一般情况下，低漂移电位可使功率表的性能更好、更稳定、更可靠。（3）线性度。所谓线性度，就是指互感器在整个操作模式范围内所表现出的稳定性能。（4）相移。相移越低，电流互感器的性能越好，测量结果越精确。（5）集成。功率表为自供电方式，因此，只需要对主要功率监控系统的输出进行接线。当互感器标准输出时，就可在功率监控系统中实现集成。 2 电流互感器的极性

（1）记性标志。电流互感器极性，是指一、二次线圈间电流方向存在反向或同向。按照标准，将一二、次线圈的首端分别标为L1、K1，尾端分别标为L2、K2。当连接导线时，

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

L1、K1为同极性端，即同名端；L2、K2也可称作同极性端。（2）减极性、加极性。如果一次线圈的电流方向为首端流入、尾端流出，二次线圈的电流方向为首端流出、尾端流入，这就称为加极性；如果当一次线圈与二次线圈的电流均从同极性端子输入时，其因感应产生的磁通方向一致，就可称作减极性。（3）判断电流互感器为加极性或者减极性时，可利用直流法或交流法进行检测。（4）极性错误的后果。如果对极性判断错误，就会导致继电保护装置误动，使得电功率测量表的测量产生误差。（5）小极性和大极性。按照互感器极性的不同地点、范围，可分小极性、大极性。如果是在一、二次引线端子上检测的就是小极性，主要在仪器安装前后、使用前进行测定；如果在二次回路的电流专用端子上测定的就为大极性，其范围较大，主要在保护装置投入、年度检验或者更动二次线后进行。 3 电流互感器的接线方式

通常情况下，主要有以下接线方式：（1）三相Y形接线。（2）两相电流差接线。（3）零序接线。（4）V-V形接线。（5）相式接线。在具体操作时，需要注意以下几点：（1）导线不能进行拉伸。（2）一当从法兰盘、铁心引出接地端子时，需用裸铜线缠绕螺栓，从而实现接地。（3）如果二次线圈的绝缘电阻小于10～20MS2，就需要干燥电阻，保证绝缘效果良好。（4）当电流互感器处于运行状态时，二次测量要避免开路，以防引起高电压威胁人身安全。

4 电流互感器在电功率测量表中的应用 4.1 在测量回路配合单相电度表中的应用

首先，查看电度表的连接片是否已经断开，然后根据断闭情况选择接线方式。根据电流互感器的极性、工作特点与接线，主要接线方式有：（1）如果电度表的连接片处于连接状态，因此不能将K2接地，而且要特别注意电流互感器一、二次线圈的首端与尾端的记性标志，不可接反，主要为了避免电表发生反转。（2）如果连接片已经断开，就要将K2进行接地，在实际情况中，可以借鉴这种方式，如果电流互感器线圈一侧电流从尾端L2输入，从首端L1输出，那么电流互感器的二次侧电流则从首端K1输出，从尾端K2输入，也就是将K1接地，将K2连接到线柱1。

在这过程中需要注意的是，如果对电流互感器及二次线进行更换时，不仅要遵循相关的安全操作规范，还要特别注意保证要变比与原来一致，互感器的极性要连接正确，伏安特性不能变化太大；对容量变化进行更换时，应该重新校核电功率测量表的倍率；重新更换的电流互感器或者二次线，在投入运行前组要再次测量互感器的大、小极性，以保证测量结果的精确性。 4.2 在功率变压器中的应用

当电流互感器作为变压器的差动保护时，采用换流法进行接线，为了保证变压器能够正常运行，一次侧电流为穿越性电流。对电流互感器加极性端进行检查，发现如果较为靠近母线，

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

二次测量需要采用另一种接线方式，用来组成差动继电器的两端。如图1（a）所示，从图中可以看出，电流互感器的正极性端，都在母线附近，二次侧两端的电流互感器的L1与K1、L2与K2分别相连接，即同名端相连；如图1（b）所示，从图中可以看出，变压器一侧电流互感器的正极性端，靠与母线较为接近，而另一侧与变压器较为接近，变压器二次侧两端的电流互感器L1与K2、L2与K1相连，则为异极性端相连。 5 结论

将电流互感器应用于电功率测量表，具有功率损耗低、过载能力强等特点，正确的接线方式及高级配置，有利于提高电功率测量仪器测量的精度与准确性，减少计量误差。本文就电流互感器在电功率测量表中的应用进行研究，以期在实际应用中，避免电流互感器的接线错误、配置的失误，加强现场检验复查工作，保证测量表的正常工作，避免发生安全事故。 参考文献

[1] 赵修民，韩海洲.新型HEWF互感器校验仪（带电压负荷箱）的研制[J].电测与仪表，2009（6）：23～25.

[2] 江苏省电力公司．电力系统继电保护原理与实用技术[R]．2009．