電流互感器的極性和誤差解析

蘭文華 林銀招

（武平縣供電有限公司，福建 武平 364300）

1 電流互感器的極性

1.1 電流互感器接線端抽頭有極性標注，一次側是L1和L2表示，二次側是K1和K2表示，L1和K1為同極性端子，L2和K2為同極性端子。當一次電流由L1流進L2流出時，二次電流應當由K1流出經過二次負載流進K2。這樣當一、二次繞組中同時由同性端子通入電流時，在鐵芯中產生的磁通方向也相同；相反二次側不能正確測量一次側電流大小和方向，保護裝置則不能正確判斷事故，導致“誤動”現象。

1.2 電力運行經驗表明，電流互感器的極性對繼電保護裝置能否正確動作影響很大，農配網中大多保護裝置特別是變壓器差動保護裝置，誤動的主要原因就是電流互感器二次線圈極性接反，這種事例日常工作中時有出現，教訓也是很慘痛的。所以實際工作中要求工作人員要耐心細致，一絲不茍，電流互感器二次回路接線完后，一定要對一、二次繞組間的極性進行檢驗，以保證接線正確。檢驗方法是：在二次回路中串接一只電流指示儀表，一次側加入直流電流，根據一次側電流方向和電流表指示方向，來判斷接線是否正確，如下圖：當開關K閉合時，電流表指針順時針方向偏轉，則電流互感器極性接線正確，反之是錯誤的。

2 電流互感器的誤差

2.1 運行中的電流互感器由于勵磁電流的存在，二次電流I2與換算后的一次電流I1不但在數值上不相等，在相位上也不相同，這就造成電流互感器的誤差。由于換算后的一、二次電流數值不等造成的電流誤差稱為變比誤差（比差）通常以實測二次電流I2與換算到二次側的一次電流I'1（I'1=I1/NLH）之差對I'1的百分比表示,即fwc=(I2-I'1)/I'1×100%。

2.2 由于勵磁電流造成二次與一次電流向量間的夾角稱為相角誤差δ（角差），當二次電流向量超前于一次電流相量時δ為正角差；相反δ為負角差。當系統發生短路故障時，通過電流互感器的一次電流成倍增長，互感器鐵芯嚴重磁飽和，勵磁電流急劇增加，電流互感器誤差迅速加大，嚴重影響繼電保護裝置動作的可靠性。因此規程規定保護用電流互感器最大比差小于10%，最大角差小于7。。

3 影響電流互感器誤差的因素

3.1 與勵磁線圈安匝數大小有關，勵磁安匝數增大，勵磁電流增加，誤差加大；與一次電流大小有關，由fwc=(I2-I'1)/I'1×100%可知，一次電流增加，誤差相對減小。

3.2 與二次負載阻抗有關，二次阻抗增大，電流減小，去磁安匝數減小，使勵磁電流加大，誤差也加大；與二次負載感抗有關，二次感抗增大，則cosψ減小，使二次電流減小，勵磁電流增加，誤差也加大。

4 減小電流互感器誤差的措施

4.1 勵磁電流的存在是造成電流互感器誤差的主要因素，因此減小勵磁電流是減小誤差的關鍵。所以制造時采用高導磁率的材料作鐵芯，增加鐵芯截面，縮短磁路長度。

4.2 減小二次負載，盡量減小二次負載阻抗和感抗，增加連接導線的有效截面，選用新型號、低阻值的繼電器。

4.3 根據一次側負荷電流，選用變比較大的電流互感器，根據所要接入的二次負載功率，選用容量較大的電流互感器。

4.4 將兩個型號相同、變比相同、容量相同的電流互感器串聯使用，這樣每個電流互感器的負載將減小一半，從而減小誤差。

4.5 采取二次繞組分數補償，電容分路補償等補償措施。

4.6 避免長期過負荷運行，避免鐵芯和二次繞組過熱增大誤差；加強電流互感器的運行維護。

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