由于CT极性接反引起电能计量减少的分析

由于CT极性接反引起电能计量减少的分析

刘平香1，高雯2

(1、宁夏电力公司超高压分公司 宁夏 银川 750011, 2、司固原供电局，宁夏 固原 756000) 摘要：本文介绍了一起由于CT极性接反引起的电能计量减少的故障，并针对此故障对电流互感器的原理、极性判别及引起计量减速少的原因进行了详细地分析，指出造成此故障的原因是由于工作人员责任心不强。希望其他继电保护工作人员引起注意，避免类似情况发生。 关键词：电流互感器; 极性接反; 电能计量

The analysis about a fault of calculational electrical energy decrease due to current transformer

reversed polarity LIU Ping-xiang1 ,GAO Wen2

(1、Ningxia Electric Power Corporation Grid Operation Branch ,Yinchuan ,Ningxia ,750011 2、Guyuan Power

Supply Bureau, Guyuan, Ningxia 756000,China)

ABSTRACT： The paper introduces a fault of calculational elecerical energy decrease due to current transformer reversed polarity, Analyze detailedly the principle of current transformer 、 the method of polarity inspection and the reason of calculational elecerical energy decrease. The paper proposes that the reasong is the relay protection personnel have not enough responsibilities,We hope that other relay protection personnel who have same equipment notice this problem and avoid the same accident.

KEY WORDS：current transformer; reversed polarity; calculational electrical energy

0 引言

随着电力工业的飞速发展，电力行业从计划经济走向市场经济，电能计量装置的作用越来越重要。准确计量电能除了采用高准确度的计量装置外，还必须减少电能计量装置错误接线造成的电量不准。一旦发生错误接线将会对计量产生影响，因此必须引起高度重视。

1 故障简述

2009年9月27日，某35kV变电站一10kV出线近一个月来计量相对减少较多，继电保护人员查看了相关的保护记录，发现此出线于8月25日更换电流互感器，经现场查看，保护及测量电流均显示正确。进行六角图测试，发现C相电流互感器极性接反，更正后，计量显示正确。

5A或1A，原理接线如图1所示，其中I1为一次

电流；W1为一次绕组匝数；I2为二次电流；W2为二次绕组匝数；TA—电流互感器；KA—电流继电器；A—电流表；W—有功功率表。一次绕组的匝数佷少，使用时直接串接在一次电路中；二次绕组的匝数很多，与二次负载（即继电器、测量仪表的电流线圈）连接。当一次绕组通过电流I1 时，铁芯中出现交变主磁通，二次绕组上便感应出电势，在二次绕组和负载构成的闭合回路内产生二次电流I2 ，二次电流产生的磁通对一次电流建立的主磁通起去磁作用，电流互感器的基本

［1］

工作原理与一般变压器工作原理相同。

IL1TAK2WK1WL2KAAAWW至电压回路I

图1 电流互感器原理接线图

2 电流互感器基本原理

在电气测量和继电保护回路中，电流互感器

3 电流互感器极性测试、判定方法

电流互感器极性测试的试验接线如图2所示。电流互感器一次线圈通过小开关S接入一组电池，二次线圈接入直流毫安表PA。当合开关S的瞬间，如直流毫安表指针向正方向摆动，则电池正极所接一次端子L1与直流毫安表正极所接

的作用是将供给测量和继电保护用的二次电流回路与一次电流的高压系统隔离，并按电流互感器的变比将系统的一次电流缩小为一定的二次电流。电流互感器二次侧的额定电流统一规定为

二次端子K1为同极性端子。反之，则为非极性端子。在现场试验时，根据电流互感器变比的不同，uvU选择不同的直流电源或微安表、毫伏表等。对大型变压器的套管电流互感器，则提高试验电压至24V或36V。因回路阻抗大，有时需将变压器低压绕组临时短接才能测定。

ESL1IPAK1+A-K2L2

图2 电流互感器极性测试的试验接线

4 原因分析

因为本变电站为35kV变电站,系小电流接

地系统，采用了两相不完全星形接线，电流互感器接在A、C相上，具体接线如图3，其电能表采用三相三线制接线方法。

1LHa*A411*1LHcC411保护N411计量2LHa*A4212LHc*C421测量N421

图3 电流互感器二次接线

4．1 三相三线制电路的有功功率

图4为三相三线制电路相量图，对于三相三

线制电路，不论电路是否对称，都有iu+iv+iw=0，即iv=-(iu+iw)。三相瞬时功率：p=pu+pv+pw=iuuu+ivuv+iwuw=uuviu+uwviv 三相有功功率：

P=UuvIuCOS(Uuv＾Iu)+ UwvIwCOS(Uwv＾Iw) = UuvIuCOS(30°+фu)+ UwvIwCOS(30°-фw)

［2］

Uu30°IuφuUwvIwφwUwUv

图4三相三线制电路相量图

4．2 三相三线有功电能表的原理接线 三相三线有功电能表的原理接线及相量图,如图5,三相三线有功电能表第一组元件接入的

电压为Uuv、电流为Iu,第二组元件接入的电压为Uwv、电流为Iw。

U..PJ1VW..PJ2

图5三相三线有功电能表的原理接线图 第一组元件测量的功率为：

P1=UuvIuCOS(Uuv＾Iu) 第二组元件测量的功率为：

P2= UwvIwCOS(Uwv＾Iw) 则三相三线有功电能表测量的功率为

P=P1+P2

= UuvIuCOS(30°+фu)+ UwvIwCOS(30°-фw)

［2］

当-90°<30°+фu，30°-фw<+90°时, P1>0, P2>0；

当90°<30°+фu，30°-фw<270°时, P1<0, P2<0；当30°+фu=±90°，30°-фu=±90°时, P1=0, P2=0，所以三相三线制电路总的平均

功率必为P1和P2的代数和4．3

原因分析

［3］

。

因此导致电能计量减小较多，这是造成此次故障的直接原因。

5 结论

由于工作人员在更换CT后，未进行CT极性及六角图测试。在一次升流过程中，用钳型电流表测得相关回路的电流显示正确，对其相位未进行详细的分析，事故后经保护人员进行现场六角图测试及分析，发现C相电流互感器极性接反，导致计量电量减少。具体计算为:： P=P1+P2

= UuvIuCOS(30°+фu)+ UwvIwCOS(30°-фw)

= UuvIuCOS(30°+фu)+ UwvIwCOS(180+30°-фw) = UuvIuCOS(30°+фu)-UwvIwCOS(30°-фw) =P1-P2

因C相电流互感器极性接反，而三相三线制电路总的平均功率为P1和P2的代数和，又因三相电路对称，Uuv、Uwv、Iu、Iw数值相差较小，30°+фu、30°-фw均小于90°，其余弦值为正值，

参考文献:

电流互感器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。如果电流互感器极性接反，必将导致保护误动、拒动，计量错误。在新安装投运或更换互感器及二次电缆时，利用极性试验法检验互感器接线的正确性，是继电保护工作人员必不可少的工作程序。特别是小电流接地系统，由于保护不带方向，往往被工作人员忽视，因此必须加强继电保护人员的责任心，制定完善的作业流程和作业指导书并严格执行，并要求继电保护人员要完全掌握电流互感器极性测试与判定方法，保证其接线正确，为继电保护装置的正确动作打好基础，从而确保电网安全、可靠、稳定运行。

［1］ 发电厂及变电站二次接线 .陈景惠主编. 水力电力出版社

［2］ 运行中电能计量装置错误接线检测与分析/孟凡利、祝素云、李红艳编著， 北京 中国电力出版社 ［3］ 电路理论——时域与频域分析 杨泽富主编 华中科技大学出版社

作者简介：

1、 刘平香（1978-）,女，本科，从事继电保护工作；E－mail: **************

2、 高雯（1979-），女，本科，从事继电保护整定计算工作；E－mail:**************