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双变比电流互感器接线

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电力技术来源：鼎升电力  发布时间：2016-09-05 00:00:00   阅读量：1020 次 内容关键词：互感器变比测试仪 双变比电流互感器
互感器变比极性测试仪互感器变比极性测试仪

1、抽头式双变比电流互感器的工作原理

抽头式双变比电流互感器原理结构如图1。设其一次电流厶不变。一次线圈匝数为（或1匝），二次线圈K1、K2间匝数为n1，K1、K3间为n2，n2=2n1。一次线 圈流过电流I1时，则在二次线圈产生感应电势，设K1、K2与K2、K3间匝数相同，其感应电势为e1。K1、K3间感应电势为ｅ，由于感应电势与匝数成正比则e=2e1。当使用抽头Ｋ1、K2时二次流过电流i1，根据磁势平衡原理有I1*n=i1*n1。当使用抽头K1、K3时二次流过电流i2，根据磁势平衡原理有I1*N=i1*n1。由上可得i1=2i2。可见K1、k2间变比小，K1、K3间变比是 K1、K2间变比的2倍。


2、抽头式双变比电流互感器误接线分析

由于工作中从安全角度考虑，或由于人为因素如工作疏忽、窃电等，往往把不用的抽头和尾端一起短路并接地（如图2），从而形成电流互感器接线错误。其错误接线难以检查，即使在停电状态下对二次回路进行检查，在不清楚原理的情况下也不易发现。接线错误将会给企业造成重大损失。

数n相同，则感应电势相同为e1=e2=e,二次电流是同相位电流。图2中R1是计量回路阻抗及绕组阻抗之和，R2是短路接地线阻抗及绕组阻抗之和。因为各二次电流相位相同，频率相同，所以可以利用叠加原理进行计算。首先将图2利用等值发电机定理转换成图3，然后利用叠加原理分解成图3（a）、3(b)，最后进行计算。

由图3（a）知，i21流过的导线电阻约等于0，则有

由图3（b）知，i22流过的导线电阻约等于0，则有

由叠加定理得

在R1=R2=R情况下，由式（1）～（5）知，i1＝i3＝i4＝i5＝ e/R，i2＝0，则由式(7)得变比I1/i1＝2n/N，无论使用那 个抽头的变比，其计量使用的实际变比都是电流互感器铭牌中的最大变比。

但在实际运行中，连接电能表回路阻抗R1要远远大于短路连接线的阻抗R2。即短路线R2不变而R1则因接入不同的计量仪表而不同，且有R1＞R2，这时由式(1)、式（5）知i1＜i5，则由式（7）知变比I1/i1＞2n/N,并且随R1的增大i1减少而使变比增大。

也即当i1减小时，则i5将逐渐增大来维持磁势平衡。由式(1)、(5)、(7)可以导出随着R1的增大，电流互感器的变比“I1/i1”将逐渐增大。

3、理论计算与实际测量结果的比对

对上述理论分析，在试验室进行了现场测试。被试电流互感器的两个变比分别为200/5、400/5，一次电流通过升流器升至100A，试验室温度20℃，湿度48%。使用标准电流互感器校验仪型号DGQL-H、等级0.02%，互感器校验仪DEY-H型、等级2%，负载箱FY-H、 等级3%。

测试接线如图4，其中R2≈0.04Ω为实验测试线电阻，A是监测用电流表，R1是负载阻抗（负载箱）。

使电流互感器一次回路电流升至小变比量限额定电流的50%（100A）时，当两回路所接R1、R2相等并同时增大时，电流表A1、A2、A3测得值如表1。电能表所通过的电流A1的读数应该是2.5A，由于错误接线,测试结果如表1，这时变比基本不变。

现场运行中，当电能表回路阻抗R1远远大于短路线阻抗R2时，测试结果如表2。因为一次为串心1匝，二次绕组为200/5，nN＝I1/i1＝40。以表2中的i3≈i5代入公式(7)即可计算出如表2中的变比。

如R1=0.30Ω时变比I1/i1=40(1+0.950/1.625)≈526/5

由表1知无论负载如何变化，只要R1=R2，其变比就等于互感器最大变比。由表2知当实际运行中电能表回路阻抗要远远大于短路接线阻抗，即当R1＞R2时，A3=A1+A2即i3=i1+i2,其变比大于互感器最大变比，R1的数值越大，变比越大，甚至可增至互感器使用的变比几倍以上。

表1、表2中存在电流不平衡，主要原因是：（1）电流表是指针仪表，读数存在视觉误差。（2）电流表本身存在误差。（3）测试用导线阻抗误差 及负载阻抗的误差。（4）表1中A2中有微小的电流是因为采用数字表测量，产生感应电流的结果。

4、结论

综上所述，双抽头电流互感器接线错误将会使实际倍率增大，甚至增大几倍。通常在实际工作中遇到的主要问题是电能表误接线，对互感器误接线感到非常陌生。电能表误接线可通过现场测试检测出来，互感器的这种误接线在运行中无法检查出来。只有熟悉互感器的结构、原理，才能避免错误的发生。错误虽小，后果却严重。针对此问题鼎升电力生产的互感器变比测试仪的体积小、重量轻、测量范围广、便于携带，适于现场使用的电流互感器变比测试仪越来越成为互感器测试工作的必备手段。DGCT-S 互感器变比测试仪就是我公司总结国内外互感器特性,运用目前最新研究理论及成果，结合现场使用的要求研制而成的，通过对此问题的研究，可以增强对抽头式电流互感器的了解，避免此类错误发生，对电流互感器的二次安装、回路检查及防窃电等方面具有实际意义。

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