保護(hù)用電流互感器測(cè)試相關(guān)介紹

　　保護(hù)用電流互感器是安裝在電力系統(tǒng)中用于在一次回路發(fā)生短路故障時(shí)將故障電流傳送給繼電保護(hù)系統(tǒng)的電流變換設(shè)備，因此保護(hù)用電流互感器最重要的工作或者說(shuō)其意義在于電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)能正常運(yùn)行，以保證繼電保護(hù)系統(tǒng)能檢測(cè)到故障信息并及時(shí)切斷故障電流，保護(hù)電力系統(tǒng)主設(shè)備的安全。同時(shí)保護(hù)用電流互感器還應(yīng)該保證在非故障狀態(tài)下，電流互感器應(yīng)可靠運(yùn)行，不能輸出錯(cuò)誤的故障電流信號(hào)而導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作。

　　目前我國(guó)電力系統(tǒng)對(duì)保護(hù)用電流互感器的主要檢測(cè)項(xiàng)目包括勵(lì)磁特性試驗(yàn)(伏安特性曲線)，校核變比，極性以及繪制誤差曲線，但是并沒(méi)有對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的分析，沒(méi)有考慮互感器二次回路負(fù)荷對(duì)互感器參數(shù)的影響，很多現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員和負(fù)責(zé)設(shè)備檢修的專工也不明白對(duì)于保護(hù)用電流互感器進(jìn)行這些試驗(yàn)的意義所在。

　　2、 保護(hù)用電流互感器工作原理

　　2.1 電磁式電流互感器工作原理

　　我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系與IEC標(biāo)準(zhǔn)體系基本一致，電力系統(tǒng)中的絕大部分標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)都是等效的，IEC60044-1是IEC標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電磁式電流互感器的約束與要求，對(duì)應(yīng)我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)GB1208，在IEC60044-1中定義的保護(hù)用電流互感器準(zhǔn)確等級(jí)有5P,10P,5PR,10PR和PX五種，在我們國(guó)家電力系統(tǒng)中安裝的保護(hù)用電流互感器中，最常見(jiàn)的準(zhǔn)確等級(jí)是5P，10P和PX。

　　保護(hù)用電流互感器和計(jì)量用電流互感器的原理是完全一樣的，其區(qū)別在于保護(hù)用電流互感器強(qiáng)調(diào)的性能是其承受短路電流的能力，而計(jì)量用電流互感器強(qiáng)調(diào)的性能是其電流傳遞的誤差大小。所有電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)都如圖1所示，二次線圈和一次線圈都繞在同一個(gè)閉合的鐵芯上，一次一般為1匝或數(shù)匝，一次的匝數(shù)遠(yuǎn)小于二次的匝數(shù)，其匝數(shù)比一般情況下都等于其電流之比。

　　電流互感器鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度公式是

　　其中H是磁場(chǎng)強(qiáng)度，由線圈中的電流I和匝數(shù)N決定

　　B是鐵芯中磁感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)度(不同于磁場(chǎng)強(qiáng)度H)，

　　u是鐵芯的導(dǎo)磁率，呈現(xiàn)非線性特性如圖2所示

　　由于u呈現(xiàn)非線性因此當(dāng)鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，不再隨H的增加而增加(達(dá)到飽和以后磁導(dǎo)率近似于真空磁導(dǎo)率，磁化效應(yīng)幾乎可以忽略)，此時(shí)互感器的鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)。

　　3、參數(shù)評(píng)估

　　針對(duì)于5PR/10PR的參數(shù)評(píng)價(jià)最主要的兩項(xiàng)參數(shù)是ALF和剩磁系數(shù)Kr，其中ALF的定義和評(píng)價(jià)方式與5P/10P完成相同。5PR/10PR的剩磁系數(shù)Kr是指在電流互感器勵(lì)磁達(dá)到飽和時(shí)，勵(lì)磁電流過(guò)零時(shí)鐵芯中磁通量占飽和磁通的比值，圖3是HYVA-405所測(cè)量的是一個(gè)勵(lì)磁電流周期電流互感器中鐵芯磁通量隨電流的變化曲線即磁滯回線。在國(guó)標(biāo)GB1208和IEC60044-1中規(guī)定5PR/10PR保護(hù)用電流互感器的剩磁系數(shù)不得超過(guò)10%，以保證這些互感器有較低的剩余磁通量。

　　4、總結(jié)

　　保護(hù)用電流互感器測(cè)試的主要目的是確認(rèn)電流互感器的參數(shù)符合保護(hù)系統(tǒng)的要求，在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)電流互感器不能失效，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作，并且互感器的誤差傳遞要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在互感器的各種參數(shù)檢測(cè)中，二次負(fù)荷是影響保護(hù)用電流互感器性能至關(guān)重要的參數(shù)，因此必須考慮二次回路負(fù)荷對(duì)電流互感器參數(shù)和繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響，必須確認(rèn)二次回路實(shí)際連接的負(fù)荷要小于銘牌標(biāo)識(shí)的額定值。