電流互感器極性、變比現場試驗的常見問題分析與處理

摘 要：為了保證變電站的安全可靠運行，變電站內需要各種設備及裝置監測站內運行情況，因此電流互感器的精確度對電力系統的重要性顯而易見。鑒于此，針對崇明500 kV變電站電流互感器現場極性、變比試驗中出現的異常問題進行了分析，并總結了應對措施，供現場試驗人員參考。

關鍵詞：電流互感器；極性；變比；現場試驗；處理措施

中圖分類號：TM452" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2025）06-0008-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.06.002

0" " 引言

電流互感器作為電力系統的重要一次設備，能夠把大電流轉換成小電流，使得二次的繼電保護、自動裝置和測量儀表能夠安全準確地獲取電氣一次回路電流信息，并具有安全、標準化、快速等優點。為確保電流互感器本身安全可靠，實際工程中會進行電流互感器試驗，而現場試驗中，電流互感器的極性試驗和變比試驗結果常常出現錯誤，本文將結合工程現場實際情況分析原因，并提供一些解決思路。

1" " 電流互感器極性和變比試驗

電流互感器在正式投運以前，應做好相關現場試驗。試驗項目分為：直流電阻測試、極性試驗、變比試驗、絕緣電阻測試以及伏安特性試驗。電流互感器依據的是電磁感應原理，它由閉合的鐵芯和繞組組成。電流互感器的一次繞組匝數很少，串接在要測量電流的線路中，二次繞組匝數比較多，串接在測量儀表和保護回路中[1]。本文將重點分析極性和變比試驗中會產生的問題及應采取的措施。

2" " 極性

以崇明500 kV變電站為例，現場人員的試驗結果常常出現加極性。若不分析錯誤原因并糾正極性便將電流互感器投運，計量儀表指示將會出現錯誤，更為嚴重的是使帶有方向性的繼電保護誤動作，造成不可估量的損失。在崇明500 kV變電站中，現場人員根據施工圖紙判斷電流互感器極性接線方式，通常采用減極性接線方式。如圖1所示，民生線共采用7套流變，每套電流互感器P1端均指向母線側，P2端均指向出線側。現場工程為保證電流互感器接線正確，電流互感器一次及二次繞組的出線端都會有極性標志，圖1中P1和P2即為民生線電流互感的一次極性標志，圖2中1S1、1S2和1S3為二次側極性標志，同時將P1和1S1，P2和1S2以及1S3作為同極性端。如果一次電流I1由P1側流進，P2側流出，電流互感器感應出二次電流I2從1S1流出，從1S2或1S3流進，則電流互感器為減極性接線[2]。通過極性試驗可以驗證電流互感器安裝和接線的正確性。

2.1" " 電流互感器本體安裝和接線錯誤

在保證試驗方法和試驗接線正確的前提下，若現場人員從圖1中P1端通入電流，一次電流從P2端流出，二次電流從1S2或1S3側流出且從1S1側流進；或者一次電流從電流互感器P2側流進P1側流出，二次電流從1S1側流出1S2或1S3側流進。試驗結果為同極性，則電流互感器可能本體安裝或接線錯誤。

處理措施：現場人員應聯系安裝人員和電流互感器廠家進行整改。

2.2" " 電流互感器試驗接線錯誤

觀察試驗接線，如試驗儀器一次輸出P1側接入電流互感器P2側，P2側接入電流互感器P1側，或者試驗儀器二次輸出S1側接入電流互感器二次繞組S2側，試驗儀器二次輸出S2側接入電流互感器二次繞組S1側，則屬于設備端接線接反導致極性試驗結果錯誤。同理，查看試驗儀器端接線，如一次輸出P1和P2側和二次輸出S1和S2側有一端反接。如圖3所示，紅黑和綠黑線為一次試驗線，在設備端分別接入P1和P2側，在儀器端接入P2和P1端；如圖4所示，紅黃和綠黑為儀器端二次接線，在設備端分別接入S1和S2側，儀器端接入S2和S1端。此類屬于試驗儀器端接線接反導致極性試驗結果錯誤，正確接法如圖5所示。

電流互感器一次回路與二次回路的A、B、C三相相互對應，如果一次回路線和二次回路線沒接在同相別的回路上，也將導致試驗結果錯誤。如圖2所示，若在民生線A相通入一次電流，二次線接在端子XCT1和XCT5，此時A相感應出的二次電流無法形成回路，因此試驗結果將錯誤。

處理措施：看清現場圖紙，將儀器P1和P2分別接入電流互感器P1和P2端，儀器S1和S2分別接入對應相別的1S1、1S2或1S3。

2.3" " 一次回路不導通

在實際工程中，工況比較復雜，一次試驗線往往無法直接接入電流互感器P1和P2側。崇明500 kV變電站220 kV側采用GIS斷路器，在安裝過程中需要將電流互感器一并安裝，此時無法直接接入電流互感器P1和P2側導通一次回路，現場試驗通常將斷路器CB1兩側的ES1和ES2兩把接地刀閘作為進線端。

如圖1所示，試驗時需將一次試驗線接在接地刀閘上，通過接地刀閘ES1和ES2形成回路，若試驗不成功，則可能一次回路未導通。

處理措施：試驗前需將斷路器和接地刀閘閉合且拆除一把或兩把接地刀閘的接地銅牌。

當一次設備的回路導通后，試驗結果不正確，則考慮一次試驗線問題。

處理措施：利用萬用表歐姆擋測量整個一次回路或試驗線的阻值，通常數值為1～3 Ω，若測量數值異常，即一次試驗線出現問題，應替換試驗線。

2.4" " 接觸不良

在保證接線正確的情況下，若結果仍為加極性，應檢查接線端是否接觸良好，重新拔插一次和二次接線，確保接觸良好再次試驗。

3" " 變比

電流互感器變比也是一個重要參數，變比大小為一次額定電流和二次額定電流的比值。通過將大電流轉換為小電流，使保護和測量等裝置實時監測運行數據，變比不準確可能導致保護裝置誤動、拒動，或電能計量不準確等問題[3]。

3.1" " 回路分流

根據圖2和圖6可知，民生線保護A相二次電流從1S1A流入XCT1，經過A411電纜流入1ID1進入保護裝置，流出到1ID4，并通過N411電流回到1S3A。若直接進行試驗，可能會使二次電流分流，導致變比不準確。

處理措施：根據圖紙將二次回路外回路的電流劃片打開，確保二次回路電流只有一條通路。

如圖7所示，10 kV即墨站出線回路中，斷路器只有一側有接地刀閘，無法應用崇明500 kV站的試驗方法，此時可將一次試驗線一端接入相鄰斷路器邊上的接地刀閘。一次電流按順序經過墨11尚悅西廣場甲線接地刀閘、斷路器、10 kV一段母線、斷路器和墨12東城瑞苑甲接地刀閘。此方法接線也需要將接地刀閘相應接地銅排拆除，并閉合斷路器及接地刀閘。這種情況下，墨12上電流互感器變比試驗結果不準確，可能是墨13上斷路器未斷開，一次電流分別流經墨12和墨13造成一次電流分流導致。

處理措施：只合墨11和墨12線路的斷路器，即只合試驗回路上的斷路器，斷開支路回路斷路器。

3.2" " 抽頭多接錯線

在電流互感器試驗前，現場人員會先摘錄銘牌數據，電流互感器出廠變比參數能夠通過銘牌獲取。通過圖8可知，現場的電流互感器有12套，而其中含有多抽頭電流互感器。多抽頭電流互感為一次繞組不變，二次繞組有多個抽頭，能夠分成多個變比。通過不同變比的二次繞組抽頭引出，每個抽頭接入各自端子排，這樣就形成了多個變比[4]。圖中1.1保護用電流互感器分為三個抽頭，分別為1S1、1S2和1S3，即有1 000/1和2 000/1兩組變比。試驗人員要驗證1S1和1S2的變比，二次接線接在1S1和1S3上，變比結果將為2 000/1。這是試驗人員接錯電流互感器二次抽頭導致。

處理措施：根據圖紙確定實際采用的變比，使得二次試驗線與相應抽頭連接。比如驗證變比為1 000/1的正確性，需將二次試驗線加在1S1和1S2側。

3.3" " 接觸不良

在確保試驗方法和接線位置正確的前提下，變比結果仍然有誤，則可能是試驗線與試驗點接觸不到位。

4" " 結束語

極性與變比對于電流互感器極為重要，本文針對變電站現場電流互感器的極性與變比試驗結果錯誤現象，利用現場經驗對不同情形進行分析，為正確完成極性和變比試驗提供了思路和方法。

[參考文獻]

[1] 孫旭東，王善銘.電機學[M].北京：清華大學出版社，2006.

[2] 葉海鵬，任大江.電流互感器極性相關問題探討[J].數碼世界，2018（9）：201-202.

[3] 李雨田，劉婧一，吳尚陽，等.高壓互感器現場校驗技術分析[J].吉林電力，2022，50（2）：51-53.

[4] 王子凱.電流互感器現場試驗中誤差大幅偏差問題的研究[J].變壓器，2018，55（5）：67-68.

收稿日期：2024-12-04

作者簡介：賈怡雯（1999—），女，江蘇南通人，助理工程師，研究方向：繼電保護、電力系統及其自動化。