电流互感的选择与校验技术分析

[摘 要]电流互感器属于强检计量器具，其中电流互感器的种类、等级、数量较多，应用较广，对它的检定极为重要。检定所用的标准装置需要符合JJF-1033考核规范的要求.其中要进行不确定度分析，确保所检定的互感器满足规程要求。本文将探讨电流互感器的选择与校验技术。

[关键词]电流互感器；检验，选择

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0242-01]

量电装置使用电流互感器，其目的是将通过电路的大电流转换成小电流，从而扩大电度表的计量范围[1]。例如：一只规格为5A的三相电度表，通过利用不同变比的电流互感器就可以计量任意大的电流。

1 电流互感器的原理

电流互感器主要由一次绕组、二次绕组和铁芯组成，其外形结构多种多样，基本结构是在一个环形或矩形铁芯上分别绕制一次电流线圈和二次电流线圈，其中一、二次绕组铁芯之间均有绝缘隔离。在高压电流互感器使用中，为了方便经常将几个独立的互感器铁芯绕组通过公用的一个一次绕组、绝缘和外壳，装在一台电流互感器上，制成多次级电流互感器。这样，一台电流互感器就相当于两台或多台电流互感器，其两个或多个次级分别可以用于测量或保护线路等。

（1）磁势补偿。具体方法是通过在原有绕组上外加一个绕组所获得的电流，给互感器的某一绕组的部分匝数提供磁势，从而对互感器误差进行补偿。补偿电路可在一次侧或二次侧进行，由于电流互感器一次侧电压高和精密互感器的一次绕组多，在一次侧进行补偿不方便，所以补偿电路通常在二次侧进行。最常用的磁势补偿方法有匝数补偿和二次绕组并联阻抗补偿。

（2）电动势补偿。具体方法是将外加电压或电动势直接串入电流互感器的二次回路中，由于二次电流通过电动势的内阻抗产生压降，从而对互感器误差进行了补偿。最常用的电动势补偿方法有磁分路补偿和磁分路短路匝补偿[2]。

2 电流互感器及其故障危害

为了保证电力系统安全经济运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量，但一般的测量和保护装置不能直接接入一次高压设备，而需要将一次系统的高电压和大电流按比例变换成低电压和小电流，供给测量仪表和保护装置使用。执行这些变换任务的设备，最常见的就是我们通常所说的互感器。进行电压转换的是电压互感器，而进行电流转换的互感器为电流互感器，简称为CT。

电流互感器（CT）广泛应用于一次电流的测量与控制，正常工作时互感器二次侧处于近似短路状态，输出电压很低。在运行中如果二次绕组开路或一次绕组流过异常电流（如雷电流、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等），都会在二次侧产生过电压

电流互感器二次侧开路是电力系统运行的常见故障，也是最危险的故障之一。倘若电流互感器二次侧发生开路，交变的磁通在二次侧将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏甚至上万伏，严重威胁人身和设备的安全，而且导致继电保护装置可能因无电流而不能反映故障，对于差动保护和零序保护，则可能因开路时产生不平衡电流而误动作。因此，电流互感器在运行时二次侧严禁开路[3]。

3 电流互感器的选择与校验技术

电流互感器作为特种变压器的一种，相当于电流变换器。其一次绕组串联在被测量的电力线路中，线路上流过的电流就是互感器的一次电流。二次绕组回路串接有计量仪表，自动装置等二次设备。由于所接仪表和装置的阻抗很小，正常运行时相当于变压器的短路状态，二次电流在正常运行条件下与一次电流成正比，二次负荷对一次电流不会造成影响。

其与电流变换器的区别：一是互感器对电流变换的比例以及变换前后的相位有严格的要求，而电流变换器对这些要求不高；二是前者主要传输被测电流的有关信息给测量仪表，即电流的大小和相位，后者主要用于改变电路的输出阻抗，为负载提供大小合适的电流。

电流互感器的选择：①额定一次电流应在运行电流的20%～120%的范围内。②电流互感器的额定一次电压和运行电压相同。③注意，使二次负载（如仪表及继电器等）所消耗的功率不超过电流互感器的额定容量，否则，电流互感器的准确等级将下降。④根据系统的供电方式，选择使用电流互感器的台数和不同的接线方式。⑤根据测量的目的和保护方式的要求，选择电流互感器的准确等级[4]。

电压互感器的误差测定，应采用互感器校验仪进行；对标准电压互感器的级次要求与标准电流互感器相同，对准确级次为3.0级的电压互感器，也可采用双电压表法测定。被试电压互感器二次侧所接负荷箱，应在额定频率50Hz、额定电压的20%～120%范围内，周围温度为（20±5）℃时，其有功部分和无功部分的允许误差均不应超过±3%。标准电压互感器二次与校验仪之间的连接导线应有足够的截面，以保证其电阻压降引起的误差不超过电压互感器允许误差的l/10。在测量误差时，对0.5级及以下的互感器，每点误差仅测一次；对0.2级及以上电压互感器，对电压上升和下降时所测得的两次误差读数的差值（变差），

结论

电流互感器是一次电气回路和二次电气回路之间的连接设备，大大提高了二次设备的准确性和可靠性，并实现了二次设备生产的标准化，另外，互感器二次回路与一次高压系统是隔离的，保证了继电器等二次设备运行及检修的安全。互感器的二次侧应有可靠的保护接地，以防止一、二次绕组间的绝缘损坏时高电压对二次设备和工作人员造成危害。

参考文献

[1] 亓卓然，高庆吉，宇翠丽.基于电流互感的助航灯检测电路寄生电源设计[J]. 通信电源技术，2013，01：23-26.

[2] 徐薇薇，刘旭峰，宋云涛，黎俊，郑金星. 等离子体破裂时EAST真空室感应电流的理论研究[J].核聚变与等离子体物理，2013，01：30-36.

[3] 黄丽霞.基于CS5460芯片的便携式数字电能表研制[J].赤峰学院学报（自然科学版），2013，07：87-89.

[4] 杨晓燕.继电保护故障分析与处理方法[J].科技创新导报，2013，27：67.