电流互感器的极性判断

GIS电流互感器极性测试方法探讨

摘要:电流互感器在继电保护二次回路中起着重要作用,互感器极性判断是保护装置动作正确与否的关键所在。SF6封闭式组合电器(简称GIS),由于电流互感器结构封闭安装在铝合金壳体内,对电流互感器极性测试造成了一定困难,针对这一情况结合公司110kVGIS设备现场安装调试经验进行探讨,介绍一种检测电流互感器极性的简便易行的方法。

关键词:GIS 电流互感器 极性

电流互感器一次线圈全部密封于接地的金属壳体内,现场安装调试时检测电流互感器的极性比较困难,由于使用仪器性能、测试方法不同,现场经常出现互感器极性判断不准、测试错误,给设备安全运行留下较大隐患,以下介绍一种简便使用的测试方法,供读者参考使用。

1 电流互感器极性测试实例说明

新泰市供电公司2008年110kV青云站为GIS组合电器,内桥式接线方式,在主变差动保护调试时对电流互感器极性测试方法不合理,极性判断错误,送电后主变比率差动保护动作,引起主变跳闸。因而电流互感器极性测试判断及其重要。现在分析GIS电流互感器极性测试来说明新的极性测试方法与常规测试方法。

1.1 新的测试方法 进行电流互感器极性测试前,操作拉开FDS21、FDS22快速隔离开关,拉开DS23隔离开关;合上CB21断路器,合上ES21、ES22接地隔离开关,然后断开ES21接地隔离开关SF6封闭金属外壳的接地点,按图示方法把钾电池串联进ES21接地隔离开关的动触头和接地点之间(钾电池负极接地,ES21接地隔离开关的动触头引出接线),这样做的目的是让电流流过TA一次线圈的L1、L2。电流互感器二次线圈的K1接指针式直流毫安表正极,K2接指针式直流毫安表负极。

接线完毕后,极性试验应采用直流法,由一次侧施加直流,二次用毫安表检查偏转方向,确定极性。使用指针式直流毫安表时,应该使用不超过100mA的量程表,最好使用100μA(微安)档位,为保证指针偏转方便观察,可以根据实际情况调整为不同档位(调整为指针偏转最明显的档位)。瞬间接通ES21接地隔离开关的动触头与钾电池正极短时稳定后断开,在钾电池连通回路瞬间,指针式毫安表正向偏转;在钾电池断开回路瞬间,指针式毫安表反向偏转,则电流互感器L1端与二次绕组K1端为同名端,即是同极性端。测试时注意断路器两次电流互感器一次线圈的安装位置,测试完毕后画出断路器两侧电流互感器的极性测试结果

谈谈对于极性和方向保护的理解

以电流互感器为例，我们常说要以减极性方式接线，为什么要这样规定呢

所谓减极性接线就是在某一个瞬间(因为交流电方向随着时间变化，但某一个时刻还是具备明确的方向性的)电流互感器一次侧感受到的电流方向如果是流入，那么二次侧应该是流出；一次侧如果是流出，那么二次侧就是流入。

为什么一次电流和二次侧电流要相反呢

其实这个相反是针对电流互感器而言的，再想一想二次侧电流要接到哪个装置保护装置！

这样当电流互感器一次侧感受到电流流入，二次侧则流出，那么对于保护装置又是流入了！！

因此，减极性的接法的目的是要保证二次设备(例如保护装置)感受到的电流方向要与一次电流方向一致！！

减极性具体接线接线

具体来 说比方说当流变P1侧指向母线，则二次上应该将三根S1 和 短接三根S2成为一根后 总计4根线接入保护装置。

当流变P2侧指向母线，则二次上应该将三根S2 和 短接三根S1成为一根线后 总计4根线接入保护装置。

对于电压互感器而言

也存在一个极性问题，采用减极性接线的目的也是要保证二次设备感受到的电压要和一次电压相一致。

再说说方向保护

对于方向过电流保护，一次侧感受到的电流电压之间的相位关系具有明显的规律性：

当正方向故障时 一次侧 电压超前电流30°左右

当反方向故障时 一次侧 电流超前电压150°左右(150°=180°-30°)

既然流变和压变均采用减极性接法，也就是说它们能够原封不动地将一次侧的相位关系搬到二次侧，那么保护装置就可以利用一次侧的电流电压相位关系来对方向进行判断了！

再想一想，如何才能够原封不动地将一次侧的电流电压关系照搬到二次侧我们必须遵循一定的规范，这个规范就是减极性接法！！

如果一旦流变或压变二次接线接错了，那么保护装置判断为正方向的可能实际是反方向，判断为反方向其实为正方向，那么就乱了套了！

这就再一次印证了我们经常说的

对于方向性保护，一定要注意二次接线，极性不要搞错了

在生产实践中，由于电流互感器极性及接线不正确，造成保护装置误动和拒动，由此而引起的停电事故时有发生，这在克拉玛依电网已发生过多起，且故障多发生在主变差动保护、110 kV线路保护及母差保护中。例如：石西地区110 kV陆良变电站及35 kV莫北变电站都因1，2号主变差动保护电流互感器极性及接线存在问题，造成多次全站失电。因此，正确判断电流互感器的极性及二次接线的正确性是非常重要的。

1 极性的判断及二次线的联接

以双圈变压器差动保护接线为例，简要说明如何判断电流互感器极性以及正确的电流互感器二次接线。

1.1 电流互感器的极性判断

电流互感器一次和二次线圈间的极性，应按减极性标注，如图1所示，L1和K1为同极性端子(L2和K2也为同极性端子)。标注电流互感器极性的方法是在同极性端子上注以“*”号，从图1可以看出，当一次电流从极性端子L1流入时，在二次绕组中感应出的电流应从极性端子K1流出。

1.2 正确的电流互感器的二次接线方式

(1) 变压器按Y/△-11接线时，两侧电流之间有30。的相位差，即同相的低压侧电流超前高压侧电流30。，为了消除这一不平衡电流，差动保护的电流互感器二次侧应采用△/Y接线，如图2所示。

变压器低压侧，即副边一次线圈接成△，则与其对应的低压侧电流互感器二次接线应接成Y型。如电流互感器为减极性，并假定靠母线侧为正，电流互感器的正端子联接在一起，作为中性线。二次引出线分别接在a、b、c各相负端子上。

变压器高压侧即原边一次线圈接成Y，则与其对应的高压侧电流互感器二次接线应接成△型，将A相电流互感器的负端子与B相电流互感器的正端子联接后，引出a 相线电流；B相负端子与C相正端子联接后，引出b相线电流；C相负端子与A相正端子联接后，引出c相线电流。 根据电流相位关系做出向量图，因2组电流互感器的二次线电流同相位，若不考虑其它因素的影响，流入差动继电器的各相电流均应为0。

用直流法检测并判断电流互感器电压互感器的极性及进行绝缘试验

一、用直流法检测并判断电流互感器、电压互感器的极性及进行绝缘试验：

1、用万用表测量互感器极性的步骤：

首先询问考官互感器是否退出运行

⑴、准备材料：绝缘手套、放电棒、毛巾、三根测试线，一块万用表，一块2500V兆欧表、螺丝刀一把、短接线、电池、沙纸。

⑵、检查绝缘手套是否完好，如坏，征询监考老师，如监考教师说怎么办，回答说换新的。⑶、检查接地线，两端都要检查，如一端掉，戴绝缘手套接好。

⑷、对电流互感器进行放电，先放一次侧，后放二次侧，各个接线端纽都要进行放电，放电后，手套放在放电棒上以备下次再用。

⑸、用沙纸对电流互感器一次、二次接线端纽进行除锈，用毛巾对电流互感器一次、二次接线端纽和外壳进行清扫。

⑹、检查万用表，用螺丝刀对万用表进行静态调0。

⑺、把红色测试线接在万用表+端纽上，黑色测试线接到＊端纽上，两线搭接，表计打到Ω档和100Ω档位上进行动态调0。

⑻、用仪表对电流互感器一次、二次接线端纽进行导通。

⑼、把万用表红色测试线另一端接二线的S1接线桩上，黑色测试线的另一端接到S2接线桩上。 ⑽、把电池的红色线接到电流互感器一次P1接线桩上，黑色线接到P2接线桩上。按红色电池按纽三次，看表指针偏转方向，正偏为减极性。把测试结果写在答题纸上。⑾、戴绝缘手套双手握放电棒未端进行放电，一次、二次各接线桩都要进行放电。拆除接线。

处，用完后打到空档装好。⑶、测量前必须挂接地，进行放电处理。⑷、测量完取下接线时戴上绝缘手套。⑸、测三次极性。

2、测量互感器的绝缘电阻：

⑴、在测量极性后已经对电流互感谢器进行放电，先对2500V兆欧表外观进行检查，红色测试线接仪表L端纽上，黑色测试线接在仪表E端纽上，摇动兆欧表先进行开路检查，指针是否指向∞，后慢摇请监考老师帮忙进行短路检查，看指针是否回零。然后用熔丝将一次侧和二次侧分别短接起来。

⑵、把兆欧表黑色测试线的一端接在电流互感器的二次接线桩上，摇动仪表请监考老师戴好绝缘手套帮忙在把红色的测试线另一端接在一次接线桩上测试1分钟读出指针所指的数值，把红色测试线拿开，停止摇动仪表。把读出的数值记录在答题纸上。戴绝缘手套双手握放电棒未端进行放电，一次、二次都要进行放电。