电流互感器二次负荷校验
摘要：现场验证电流测量回路是否合格，需要同时保证电流互感器是合格的并且与其连接的二次负荷回路与之匹配。利用伏安特性试验对互感器变比误差进行现场试验，根据试验数据绘制准确限值系数与二次负荷的关系曲线，验证厂家提供的曲线是否正确，从而验证电流互感器是否合格；并实测或计算电流互感器二次回路总负载及故障时负载，验证是否满足与其连接的互感器的运行要求。
关键词：电流互感器误差伏安特性10%误差曲线二次实际负荷
电力系统短路故障时，电流互感器一次绕组中通过的电流可以达到其额定电流的数十倍。因此在对电流互感器额定负荷选择时，必须留出充足的裕度，尽量选用高额定负荷的电流互感器。若互感器一次侧电流很大，励磁电流增加，铁心就会开始饱和并且导致一次、二次电流同时发生波形畸变[1]。此时继电保护装置要求电流互感器仍然要满足一定的准确度。目前大庆油田电力系统广泛采用的是干式电流互感器[2]，其测量误差[3]受多种因素影响。在实际检修工作中，工作人员如果只针对电流互感器本身进行校验但并未对与其连接的二次负荷回路是否匹配进行验证。若互感器各参数合格，但其投入运行时所接的实际二次负荷[4]大于其工作时的规定限值，就会使测量电流误差变大，严重时可引起保护误动作。
1 电流互感器校验方法
电流互感器的误差试验应由制造厂在出厂试验时完成或在试验室进行。而工作中电流互感器现场试验属于检查性质，现场检查互感器是否合格的方法主要有伏安特性试验、极性试验、变比检查试验[5]。此外，还应校验与其连接的二次回路总负载即二次负荷。通过绘制10%误差曲线，验证厂家提供的曲线是否正确；并实测电流互感器二次负荷，实际的二次负荷应小于曲线上允许的二次负荷，要求电流互感器的复合误差满足GB1208-1997的规定。
1.1 伏安特性试验
大庆油田电力系统保护用电流互感器大多为D级或10P15级，级别标识在互感器铭牌上，10P15就表示：在二次负荷满足条件且准确限值系数Ｍ10的值为15时，互感器的变比误差应小于等于10%。若取最坏情况下误差等于10%，则准确限值系数与二次负荷成函数关系。这就要求电流互感器的实际二次负荷值应小于所绘制曲线上相应准确限值系数对应的二次负荷值。10P15级的互感器就要求实际二次负荷值小于Ｍ10的值为15时对应的二次负荷值。以杏六变电所杏六线A相电流互感器为例进行计算，伏安特性试验数据如表1。
由表1可看出当互感器在准确限制系数Ｍ10为14时，其ZL为1.13欧；在准确限制系数Ｍ10为18时，其ZL为0.865欧。由表中数据可以推测准确限制系数为15时的值应该介于0.865欧与1.13欧
之间，并接近1.13欧。要想使本电流互感器在最坏情况下仍能准确变换电流，误差小于10%，则ZL应小于在准确限制系数为15时的值。
1.2 二次实际负荷ZL校验
二次实际负荷ZL为与电流互感器连接的外电路。微机变为与其连接的导线电阻和装置电流回路内部电阻及接触电阻Rtou之和。常规变电所则为连接导线电阻RWL和继电器阻抗ZR（ZR=S/I2op）及接触电阻Rtou（通常取0.05欧）之和。对于常规变电所，单只电流互感器的二次实际负荷阻抗值为ZL=2RWL+Rtou+ZR由于接触电阻很小，为计算方便，允许阻抗和电阻直接相加。应指出，不同接线方式的电流互感器，在不同短路状态下，其二次实际负荷阻抗是不同的，在按10%误差曲线校验电流互感器时，应以最严重情况下的二次实际负荷最大值进行校验。二次实际负荷ZL实测法：对于常规变和微机变电所，均可以直接测量二次实际负荷ZL，根据短路类型、接线方式等条件选取二次实际负载测量回路或ZL计算公式，按照要求将互
感器二次绕组从互感器根部端子头处打开（使测量回路符合实际负载ZL计算公式），从该打开的端子头处向保护装置二次回路进行测量。工作中采用博电PCT200L互感器综合测试仪直接进行测量。若不能直接测得，可进行二次实际负载ZL计算。对于常规变，将RWL、Rtou、ZR分别测算出来；对于微机变则用保护装置电流回路阻值替换常规变中的ZR，再计算二次实际最大负载ZL。对于线路大庆油田大多数采用电流互感器两相式三只继电器接线，按ab相短路计算，ZL则为：ZL=2RWL+Rtou+2ZR对上例中杏六变电所杏六线A相电流互感器二次负荷进行验算，应使用上式，ZL=2RWL+Rtou+ZR=0.1×2+ 0.05+2×0.15=0.55欧，很明显此值小于在准确限制系数为15时的值。该电流互感器可以应用在该线路处。对其他多座变电所电流互感器二次负荷进行校验，都满足要求。
2 结语
综上所述，为保证投入运行的电流互感器在最坏情况下仍能准确变换电流，二次实际负载ZL应小于在准确限制系数为15时的值。在实际工作中，校验电流互感器的同时，须要验证其二次回路实际负载符合要求，确保继电保护、自动装置能够正确可靠动作，杜绝因电流互感器原因引起的
事故。
参考文献
[1] 王一鸣，张秀峰，古树平.基于波形畸变的电流互感器误差分析[J].电力学报，2009，24（4）：273-285.
[2] 李良军，邓凡良，李立国.110 kV干式电流互感器电容量异常变化原因分析[J].油气田地面工程，2009，28（11）：55-56.
[3] 周亚新.高压电流互感器的误差分析及运行维护注意事项[J].电站系统工程，2009，25（3）：66.
[4] 吴湛郁.模拟实际二次负荷的电流互感器测试方法[J].河北电力技术，1999，18（5）：40-42.
[5] 林杰.浅谈电流互感器变比检查的试验方法[J].计量与测试技术，2009，36（6）：20-21.
