工控自动化技术文摘：电流互感器二次负载阻抗过大造成测量误差现象的预测及处理

1引言

应用在电网系统检测和计量系统中的电流互感器在加装时应该合理地选择其参数，配置电流互感器时比如应该考量其类别、二次绕组数目以及满足继电保护自动装置和仪表准确级的规定外，其二次参数的选用也尤为重要。

2电流互感器二次参数选用的方法

2.1电流互感器二次电流的选择

电流互感器的额定电压（Isn）有1A和5A两类。

2.2电压互感器的二次负荷选择

电流互感器的负荷是指其二次回路所接的铁损Zb，用欧姆和功耗因数表示。负荷可用视在功率的伏安值表示，它是在额定电压和规定容量因数下所吸取的视在功率Sb。电流互感器二次阻抗和视在功率的关系为

测量用电流互感器二次负荷过大或过小都有可能导致测量误差。标准要求：保证检测电压互感器的准确级，其实际连接二次负荷值（Zb或Sb）不应超出下表要求的范围

表一测量用电流互感器二次负荷范围

25%---100%额定负荷

25%---100%额定负荷

50%---100%额定负荷

2.3电流互感器二次负荷的推导方法

电流互感器负荷一般由两部份构成：一部分是所联接的测量仪表和保护装置，另一部分是联接导线，

Zｍ----------仪表电流线圈的热阻，Ω；

Z1-----------连接导体单程的铁损，一般忽略电抗，仅计及电阻，Ω；

RC-----------接触电阻，一般为0.05-0.1Ω；

KｍC--------仪表接线的频响换算系数；

Kic------连接线的铁损换算系数。

通常一些典型仪表的性能使用参考值如表二：

表二常用检测仪表电流回路功耗参考值

经互感器接通式

而联结导线的铁损，一般情况在忽略导线电感仅计其阻值时为

L------电缆长度，m；

A------导线截面，电流回路采用2.5mm2及以上截面积的铜导体，mm2；

γ----电导系数，铜取57，m/(Ω╳mm2).

3事故现象预测及处理

3.1事件现象

我单位某冷却装置启用备用高压开关柜控制两台高压冷气泵电机。原高压柜上电流互感器的额定功率为50VA，二次电流为5A，新铺设电流回路电线为铜芯，截面积为2.5mm2；为了监控方便电流互感器测试备用，分别在电机后面的操作柱上、距电机直线距离约30米的控制室各加装了一块1.5级的电流表，并在距电机电缆距离200米的高配室安装了一块1.5级的电能表进行电能计量。

电机额定功耗为280KW，额定电压为32.2A，投运带负荷后，操作柱上电流表指示值为31A，控制室内电流表指示值为25A，安装在高配室的电能表电流显示经过计算后为25A，以上各处的电流示值出现了6A的比值。

3.2事故预测

两台高压电机电流测量回路的接线原理如（图1）：

按照左边的电压回路接线原理图，通常现场的表计应按如下安装图接线：（图2）

为了查明故障因素，我们对检测回路进行了查线，查线后看到两块电流表的调试接线与图（2）的接线方法有所不同，实际电压回路接线如图（3）所示：

从图（3）实际接线图可以看出：实际接线所用的电线尺寸比图（2）长很多。为了验证仪表检测精度可能是由于二次回路阻抗过大引起的，我们对整个二次回路的阻抗进行了推导。首先依据定理（1）计算出开关柜电流互感器允许的二次负载阻抗，

再依据公式（3）计算实际电流回路接线连接导体的热阻为

计算显示：在暂且忽略检测仪表性能及接触阻值的状况下，实际电压回路接线过程中的二次负载阻抗远远低于了电流互感器额定功率允许的二次负荷值电流互感器测试备用，证实了我们的推断。

3.3事故处理

在不更改电流互感器和电机的条件下，我们引入了如下方法减低电流互感器二次负载阻抗，首先将电阻检测回路按图（4）进行了改接线：

再依据公式（3）重新推导A相电流互感器的实际接线中联接导线的铁损为

计算C相电流互感器的实际接线连接导体的铁损为

忽略表（2）中检测仪表电流回路功耗及接触阻值后，电流回路二次负载阻抗仍小于允许值。同理，根据推导（3），显然只有减少电流测量回路电线的截面积才能实现增加二次回路连接导体阻抗的目的，于是我们利用电线中的备用芯线加粗了去现场电流表的电压回路电线的截面积，使原线缆截面积由2.5ｍｍ2增加为5ｍｍ2，则A相电流回路二次负载阻抗减小至，C相电流回路二次负载阻抗减小至，再次试运行，三处电流测量值指示相同。

4结束语

电流互感器运行中出现的偏差不仅仅影响到检测，同时也妨碍了计量的准确性，产生计量精度，从而导致电能的代价。通过本次实例的预测，使我们意识到我们在日常工作中存在着一个不容忽视的出错，即：总是在二次电流回路随意串接多个负载，并且从不考虑二次电流回路的负载阻抗值是否在允许范围内，因此在将来的实际工作中我们有必要做到的是：在电流互感器投运前抵御其二次负载阻抗的大小进行检测，消除导致测量和计量精度的可能性。

参考文献：中华人民共和国电力行业标准DL/T868-2004《电流互感器和电压互感器选择及推导导则》

作者简介：

姓名：刘文霞，性别：女，出生年月：1968.3，民族：汉族，籍贯：湖南安化，单位：塔里木油田塔西南电力工程部，电工技师，主要从事高压电器检维修及机电试验工作；

姓名：靳绪强，性别：男，出生年月：1979.4，民族：汉族，籍贯：陕西宝鸡，单位：塔里木油田塔西南电力工程部，电气工程师，助理职称，主要从事高压电气检维修及电气试验工作；

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