互感器二次回路安装问题与检查方法

于志勇

【摘  要】在新设备投运前，确认互感器二次回路的接线正确是项非常重要的工作。确认互感器二次回路的接线正确除了检查二次回路接线及进行二次通流试验外，还须对互感器进行极性试验，以使互感器的二次回路接线满足保护、测量装置的极性要求。

【关键词】互感器;二次回路;安装问题;检查方法

前言

互感器（CT）是电力系统重要的电气设备，它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。其接线的正确与否，对系统的保护、测量、监察等设备的正常工作有极其重要的意义。

1电流互感器

1.1电流互感器的概念

电流互感器就是将一次回路的大电流变为二次回路标准小电流的互感器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路，二次侧不能开路。

1.2电流互感器的作用

电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。

2电压互感器

根据《电力系统继电保护及安全自动装置反事故要点》的规定，电压互感器二次接线必须符合以下几点。（1）电压互感器二次回路必须分别有且只能有一点接地。（2）经过控制室N600连通的几组电压互感器二次回路，只能在保护小室N600一点接地，各电压互感器二次中性点在开关场的接地点必须断开。（3）已在保护小室一点接地的电压互感器二次绕组，在开关场加装放电间隙，其击穿电压必须符合要求。（4）来自电压互感器二次的4根开关场引入线和互感器开口三角回路的2根开关场引入线必须分开，不得共用。

此外，其可能发生的连接错误及危害：（1）二次接线极性错误，造成保护、计量或测控装置内部相位不符合要求。若发生在线路压变上，角差不符合规定要求，造成不能同期合闸。（2）压变端子箱内部N600未接放电间隙或N600直接接地。当系统故障时，两点接地对N600产生附加电压或未加装放电间隙造成N600过电压，均可能影响保护正确动作。（3）相序错误。保护装置自采零序异常告警、负序（M）电压异常。（4）压变二次电压并列后相别不同，将发生二次电压回路短路。（5）取用的二次电压不符合要求，例如要求接入的110kV电压，实际接入220kV电压。

3互感器二次回路安装问题

3.1互感器二次回路断路

互感器二次回路断路是其中的一个主要故障问题，其实质是电压互感器在继电保护连接的回路中出现了断开的现象。断路故障可以分为两种，即对称与不对称。其中对称断路也称为三相断路，是二次断路中时常发生的一个故障问题，且产生的原因也较多，大多为外力破坏所致。而另一种情况为不对称断路，其主要是电压互感器的二次一相（A）断线，而产生不对称断路的原因主要有接线不良、电缆破坏或存在相应的质量问题等。

3.2互感器二次回路多点接地

互感器二次回路如果在运行过程中出现了和其他接地点相连接的情况，此时则称为二次回路多点接地故障。而两相接地的中性点会发生严重偏移情况，从而会促使三相电压发生一定的改变，且同时还会出现零序电流，此时的电压则表现为如图3所示，其中零序电流的流动方向和中性点的偏移方向正好是相反的。但在此过程中，电压的偏移仅在一定程度上影响相电压。

3.3互感器二次回路阻抗过大

电力系统运行过程中继电保护所承受的电压会在一定程度上随着回路中阻抗的增大而降低，且实际降低的数值与保护阻抗之间存在着一定的对应关系，而这种故障问题的产生则会在一定程度上影响继电器的保护效果，从而给电力系统的运行带来一定的阻碍。在电压互感器二次回路中，若阻抗过大，电压便会持续降低，而回路中阻抗与保护阻抗的大小却直接影响着电压降低的水平。总体上来说，电压互感器二次回路中阻抗过大会对整个回路及保护装置的正常运行产生极为不利的影响。

4互感器二次回路检查方法

4.1直流检测法

直流检测法又分为欧姆表电阻对线法、电桥回路电阻测试法和互感器极性检测试验法三种。第一种，欧姆表电阻对线法。由于户外设备与测量仪表、继电保护装置和自动化装置的联接需要，电流互感器二次回路的贯通很少由一根电缆独立完成，而是由数根电缆依据设备装置原理通过一定次序连接构成。互感器二次接线柱头、中间端子箱、控制屏（保护屏）、计量屏（遥测屏）按照原理实现的要求依次被电缆和转接端子有机联接在一起。用欧姆表电阻对线法检测回路时，由于整个电流二次回路在直流源下呈现低阻抗现象，当回路所有电缆芯线与设备装置构成通路时，将无法通过干电池为工作电源的万用表的电阻档准确检测回路接线的正确性;因此，必须将电流二次回路中联接电缆所有的转接点断开，使电缆芯线有序分离，这样才能使三相回路中各电缆芯线不会互相影响，保证检测时回路的单一性，从而确保检测结果的正确。第二种，电桥回路电阻测试法。在戶外端子箱将电流二次回路联接端子断开，保证互感器侧与二次设备侧二次回路可靠分离，利用电桥分别对两侧回路进行单相及相间的直流电阻测量，所测数据如果正确应符合以下特征：①对于互感器侧，保护级二次绕组直流电阻值应大于计量级、测量级二次绕组直流电阻值;②对于二次设备侧，回路中包含设备越多，其直流电阻值越大;二次回路越长，其直流电阻值也越大;③无论是互感器侧，还是保护、计量、测量及自动化装置侧，在回路联接元器件一致的前提条件下，各单相和相间直流电阻值应该三相平衡;④回路直流电阻值应呈现低阻值特征。此种方法可简洁的判断出二次回路的贯通性是否良好;还能较为明显的分辨出互感器二次绕组的组别特性，是一种行之有效的回路检测方法。

4.2交流检测法

交流检测法的理论基础为互感器二次线圈在交流回路中呈现高抗值（L1），而二次回路电阻则呈现低阻值（R1）。从方式上可分为电流法、电压法与伏安特性法。第一种，电流法。根据升流地点的不同，可分为始端法、终端法两种。这两种电流检测方式目的一致，但是在具体实施的过程中有着区别，各有优点和不足。始端法从互感器二次回路起始点对回路通入额定工作电流，既检查了回路接线的正确性，又顺带一次性检查了此回路所接仪表、继电器等二次装置额定工作状态，工作效率相对较高。但始端法工作地点通常在一次电气设备间隔中（一般在户外，离控制室较远），检测试验平台搭装不方便，容易受到天气因素影响。终端法工作地点主要在控制室内，检测试验平台搭装方便，不受天气因素影响;但由于受检测点局限，互感器二次回路终端装置检查不到，需要另行通电进行检查。第二种，电压法。电压法理论基础与电流法一致，但是在装置上要求最为简便，所需工作人员最少。此种方法的检测装置通常自制：将交流信号灯、分压限流电阻、试验线和试验夹可靠串联，形成试验回路检测装置。检测时，在互感器二次回路终端端子箱断开回路联接端子，二次回路接地点可靠解除，将检测装置一端接需检测回路芯线，另一端接所需220V工作电压源火线L，在互感器二次回路始端依次将被检回路极性端（K1）与非极性端（K2）接地，此时装置和被检回路将跨接于火线、地线之间，整个回路被施加上220V工作电压，交流信号灯灯光将会根据接地点不同产生明显变化。电压法虽然简单，但是被检回路中通有220V强电，必须特别注意安全。

结论

电流、电压回路，若有隐患将直接危及电网主设备稳定运行。近年来电网建设提速，必须加强施工现场管理，规范施工和试验流程，确保保护装置正确动作，各种测量信息准确无误。

参考文献：

[1]史倩文.电能计量装置二次回路接地状况检查[J].农村电工，2018，26（05）：47.

[2]杜现秋，张全芳，冯海滨，夏茂利.电压互感器二次回路接线校验方法探讨[J].电气应用，2016，35（10）：28-31.

（作者单位：国网黑龙江省电力有限公司鹤岗供电公司）