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如何解决电流互感器误差超标的问题?

发布时间:2013-06-19 09:07  文章来源:木森电气技术部  作者:木森电气  人气:

        电流互感器的二次负载,直接影响到它的正确工作。一般来说,二次负载愈大,互感器的误差也愈大,只要二次负载不超过厂家的整定值,制造厂应保证互感器所产生的误差在其准确度等级或10%误差曲线范围内。
        因此,电流互感器在使用过程中,必须了解其额定二次负载和实际二次负载,只有在实际二次负载小于额定二次载时,误差才能符合要求。但是电流互感器在实际使用过程中,有时由于二次设备变更或者设计过程中考虑不周等各种原因,引起二次负载临时增加,使得实际二次负载超过互感器的额定二次负载;或者二次负载实测值大于额定二次负载,这时电流互感器的误差值将超过厂家的规定值。当电流互感器的误差超过厂家的规定值时,将给继电保护、计量装置等二次设备带来不良影响。
        浅谈电流互感器的误差超过厂家的规定值时应采取的弥补措施。
        1、增大二次电缆的截面积或者减少电缆的长度
        2、增大电流回路二次电缆的截面积或者减少电缆的长度实际是减少二次回路导线的阻抗,减少二次负载。当继电保护装置或计量装置的阻抗和安装位置没办法改变时,通常可以选择增大二次电缆的截面来减少二次负载;当继电保护装置或计量装置的安装位置可以改变时,通常选择减少二次电缆的长度来减少二次负载。如变电站l0kV出线电能计量表,如果电能表原来安装在控制室,当电流互感器的误差超过厂家的规定值时,可以将电能表从控制室直接安装在高压柜上,这样就可以减少回路的阻抗。
        3、串接备用电流互感器的次级线圈,使负载增大一倍
        将两个变流比相同、特性一致的同相电流互感器的次级线圈串联使用。当电流互感器的次级线圈串联使用时,每个电流互感器的二次端电压为:
        U2=(ZJ+2ZL)I2/ZI2/2
        式中ZJ——继电器阻抗
        ZJ——二次连接线阻抗
        Z——顺路总阻抗
        每个电流互感器的负载为:
        Z′=U2sub/I2=(ZJ+2ZJ)/2=Z/2
        Z′的数值比用一个电流互感器时少了一半。因此为了满足二次负载的需要,可以将两个电流互感器的次级线圈串联使用,串联后变比不变,容量增加一倍。变压器差动保护套管电流互感器的接线方式经常采用这种接线方式。
        4、提高电流互感器的变流比或采用二次额定电流为1A的电流互感器
提高电流互感器的变流比,也就是提高m10的倍数,以减少铁芯的饱和度,根据线路的损耗与电流的平方成正比的原理,可知线路的损耗变小,输出阻抗变大,因此带负载能力加强了。特别是采用二次电流为IA的电流互感器,在线路长度不变的情况下,带负载能力为原来的25倍,效果非常明显。
        5、减少二次负载
        尽可能选用整定电流大的继电器,因为整定电流大的继电器线圈的线径粗,匝数少,所以阻抗也随之而小;或者将继电器线圈的串联方式改为并联方式,因为串联方式的阻抗比并联方式的阻抗大;或采用微机保护装置取代电磁型继电器。对于计量回路可以采用全电子式多功能电能表取代感应型电能表,同时利用全电子式多功能电能表多功能的特点,一表多用,使原来一路出线带正反四只电能表改为一只电能表,大大降低二次负载。
        6、选用伏安特性高的电流互感器
        选用伏安特性曲线较高的电流互感器。因为这种电流互感器的铁芯截面大,也就可以加大铁芯的饱和倍数,从而降低误差。
总之,当电流互感器的误差超过厂家的规定值时,可以针对不同的情况,结合现场的实际,采取不同的处理方法,确保电流互感器的误差在规定的范围内,以保证继电保护装置动作的正确性和计量装置计量的准确性。
        使用电流互感器应注意的问题如下所示:
        1)电流互感器的接线应遵守串联原则:即一次绕阻应与被测电路串联,而二次绕阻则与所有仪表负载串联。
        2)按被测电流大小,选择合适的变化,否则误差将增大。同时,二次侧一端必须接地,以防绝缘一旦损坏时,一次侧高压窜入二次低压侧,造成人身和设备事故。
        3)二次侧绝对不允许开路,因一旦开路,一次侧电流I1全部成为磁化电流,引起φm和E2骤增,造成铁心过度饱和磁化,发热严重乃至烧毁线圈;同时,磁路过度饱和磁化后,使误差增大。电流互感器在正常工作时,二次侧近似于短路,若突然使其开路,则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值,铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波,因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波,其值可达到数千甚至上万伏,危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。另外,二次侧开路使E2达几百伏,一旦触及造成触电事故。因此,电流互
感器二次侧都备有短路开关,防止一次侧开路。在使用过程中,二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载,然后,再停车处理。一切处理好后方可再用。
        4)为了满足测量仪表、
        继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统,一般按三相配置对于小电流接地系统,依具体要求按二相或三相配置
        5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如:若有两组电流互感器,且位置允许时,应设在断路器两侧,使断路器处于交叉保护范围之中。6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
        6)为了减轻发电机内部故障时的损伤,用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障,用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。
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