66 kV进线电流互感器接线改正

金福鑫

（中石油锦西石化公司电气车间 辽宁葫芦岛）

电流互感器的一二次接线对于电能计量和继电保护的正确动作起着重要作用，一旦接错，会造成电能损失和继电保护误动或拒动，后果严重。特别是带抽头的电流互感器，因方便于根据负载大小调整电流互感器变比的接线，不必更换整个电流互感器，因此在大型电力系统中普遍采用。在以往使用的二次侧为双线圈的电流互感器中，二次回路不能开路（否则会产生高电压，危及设备和人身安全），为此时常发生抽头式电流互感器接线错误现象，究其原因是未搞清其原理。而且这种接线错误无法通过校验电能表和电流互感器变比查出。

1.故障现象

2013年10月，1#主变更换，送电后发现6601柜的线路纵差保护装置中显示的本地电流和远方电流不一致，存在差流。但远方电流和6601的后备保护装置显示电流一致，而且随着负荷电流增大，差流也增大（表1），存在很大隐患。一旦各生产装置开车后负荷电流会加大，差流也随之增大，达到一定程度时差动保护装置动作，造成大面积停电，为此必须查找原因。

表1 电流检查 A

2.故障处理

6601柜采用SEL-311L差动保护装置和4抽头电流互感器，变比 S1-S2 为 300/5、S1-S3 为 600/5、S1-S4 为 1200/5，600/5挡用于接差动保护装置。故障查找过程中，先后校验了纵差保护装置，电流互感器变比、极性，检查了二次线两点接地分流等，均未发现问题。最后在电流互感器一次侧通入单相电流，6601的纵差保护装置和后备保护装置显示的电流数值是一样的，判断应无问题。但送电后显示的电流值仍不一致，还存在差流。进一步检查发现由于6601的电流互感器所有抽头均引到控制柜端子排，差动组的电流互感器是600/5挡用于接差动保护装置，将1200/5挡的A、B、C三相习惯性地在端子排进行短接。正常接线方式应是将其他不用的抽头开路，现取消1200/5挡的短接片，显示正常，差流为0，隐患排除。

3.故障分析

通过电流互感器实际接线图（图1）可以看出，A、B、C三相互感器二次的S3抽头通过接地点连通，S4抽头短接于F点，由于所接三相负荷对称，且每相S3-S4线圈匝数一样，因此产生的磁势也对称，A、B、C三相矢量和为0，短接点F的电位为0，与地是等电位，相当于与地短接。

图1 电流互感器实际接线

电流互感器实际接线等效原理见图2a，根据电流互感器工作原理，当一次绕组通入交流电流I1时，该电流在铁芯中产生磁通Φ1，其磁势为I1N1，Φ1在二次绕组中分别产生磁感应电动势E13和E34。S1-S3 为 600/5，S1-S4为 1200/5，S3-S4 为 600/5，因此S1-S3和S3-S4的匝数相同，N13=N34，且线圈绕向相同，因此这两个感应电动势大小相等、方向相同，分别在各自回路中产生二次电流I13和I34。I13和I34产生的磁势I13N13和I34N34，它们对一次绕组的磁势有去磁作用，若忽略激磁磁势，根据磁势平衡原理列出磁势平衡方程I1N1=I13N13+I34N34，因N13=N34，得出I1=（I13N13+I34N34）/N1=（I13+I34）N13/N1，N13/N1=600/5=K，I1/K=（I13+I34），设I1/K=I2。由于N13=N34，当互感器一次通过一次电流时，在互感器二次线圈S1-S3与S3-S4的感应电势相等，因此互感器二次电流I13与I34的比值与它们的回路阻抗成反比。当互感器二次接线完成后它们的回路阻抗就确定并保持稳定，不受互感器运行方式变化影响，此时该电流互感器I13/I34仍然保持线性关系。互感器实际运行变比可通过二次线圈S1-S3与S3-S4的回路总阻抗的比值计算（回路总阻抗=互感器二次线圈阻抗+外接二次回路阻抗）。由互感器实际二次接线的等值电路（图2b），若忽略激磁电流，则I2=I13+I34，Ulc=I13×（Z13+Zfh）=I34×Z34，则I13/I34=（Z13+Zfh）/Z34。由表1 可知，当一次值为 56 A 时，I13为 38 A，则I34为 18 A，I13/I34=2.11，I34=0.473×I13，I2=I13+I34=I13+0.473×I13=1.473I13，I2/I13=1.473，I1/I3=K×1.473，因此，变比增加了1.473倍。此时互感器的实际运行变比明显增大，原来600/5 的变比变为 1.473×（600/5）=883/5，即当实际电流为103 A时，它反应的电流为103/（883/5）×（600/5）=70 A，与上表实际显示值相同。这也表明接错线的电流互感器的变比仍然保持良好的线性关系。但是在查找故障过程中，在一次侧通入的是单相电流时，F点不能和地形成通路，不能产生分流，变比正常。因此纵差保护装置和后备保护装置显示的电流数值一致，电流互感器正确接线二次图见图3。

图2 电流互感器实际接线等效原理

4.结论

电流互感器根据不同结构原理，二次侧接线方式是不同的，不能一概而论。对双次级绕组的电流互感器，应将不使用的二次绕组应短接，否则会因二次绕组开路而使铁芯中主磁通大大增加而产生高电压，危机人身和设备安全。而在抽头式电流互感器中，对不使用的绕组抽头短接后会使变比发生变化，影响保护和计量，故不能短接，应悬空。虽然S4端子空着，但二次电流可在S1、S3之间流动，其产生的二次电流对一次磁通起去磁作用，磁路中合成磁势仅剩I0N1，主磁通密度很小，不会在S3、S4之间感应出高电压。因此，使用抽头式电流互感器时，必须悬空不用抽头，严禁直接短接，严禁习惯性地短接三相电流互感器的S4端，另外，使用电流互感器时严防重复接地。

图3 电流互感器正确接线