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    通过对高压电流互感器二次线圈有中间抽头电流互感器在二次接线箱中,误将中间抽头短接后判断与分析和互感器匝间短路故障与分析,为今后遇到此类电流互感器故障时为退补电量工作提供参考。 关键词互感器二次接线箱匝间短路分流故障判断 中图分类号TM4 文献标识码A 文章编号1007-9416(2011)03-0047-02 1、概述 在高压电流互感器二次接线安装中有可能出现这样如下图错误接线在二次线圈有中间抽头电流互感器当采用小变比运行时(如图1),误将空置抽头短接(如图2),造成电流互感器接线故障并且严重影响电能计量。此时该互感器工作状态分析和实际运行变比判断分析与验证。 2、案例分析 新万博在线客服某客户110kV变电所,受电变压器是华鹏16000千伏安110kV/10kV、Yn,/d11接线,计量点设在110kV侧,电流互感器采用2×75/5电流互感器。在首次现场电能表校验发现电能表计量功率严重小于10kV总柜功率表显示功率。经多方检查发现是电流互感器二次端子箱内接线错误(如图2),及误将原本不该接线K2、K3短接。 在理想情况下电流互感器一次与二次安匝数都应该相等,用公式I1N1=I2N2表示,式中I1I2为一、二次电流,N1、N2为一、二次线圈匝数。 分析电流互感器在(如图3)接线情况下工作状态,此时互感器同样也满足磁势平衡I1N1=I2N2。而因该电流互感器是2×75/5互感器,二次线圈有中间抽头而且线圈L1L2与L2L3匝数相等,二次线圈N2=N21+N22、当N21=N22当该互感器按K=75/5正常接线时,磁势平衡公式I1N1=I21N21,变比K=I1/I21=N21/N1当该互感器错误接线时,磁势平衡公式I1N1=I21'N21+I22N22,,得I1=(I21'N21+I22N22)/N1,I1/K=(I21'+I22),因I1/K=I2,所以I2=(I21'+I22)。 因电流互感器二次线圈L2是中间抽头且L1L2与L2L3匝数相等N21=N22当互感器一次通过一次电流时,在互感器二次线圈L1L2与L2L3感应电势相等,因此互感器二次电流I21与I22比值与它们回路阻抗成反比,当互感器二次接线完成后它们回路阻抗就确定并保持稳定不受互感器运行方式变化影响。此时该电流互感器计量回路I1/I21'仍然保持线性关系,此时互感器实际运行变比明显增大。互感器实际运行变比可以通过二次线圈L1L2与L2L3回路总阻抗比值来计算(回路总阻抗=互感器二次线圈阻抗+外接二次回路阻抗),由于互感器二次回路阻抗很小,因此很难精确测量两回路阻抗之比,因此很难计算出此接线(图2)时实际工作变比。 既然该互感器在(图2)接线情况下实际运行时仍然保持线性关系,那么可等厂休、或线路停电时,采用测量法来计算该互感器工作变比,方法是由于现场运行电流互感器变比为75/5,可用一台75/5标准电流互感器一次与现场运行电流互感器一次串连,二次接入模拟负载,用一台0.1级电能表现场校验电流测量功能(测量精度0.5级)同时分别测量标准互感器与现场电流互感器计量回路二次电流。计算标准互感器与现场电流互感器二次电流比值,再用此比值乘以标准互感器变比得出实际运行中故障电流互感器变比。 这样既可以计算现场接错线电流互感器变比还可以验证此种情况下互感器变比仍然保持良好线性关系。 从表1数据可以看出,在电流互感器二次抽头被短接后该互感器变比发生了变化,而比值线性并没有发生变化,平均比值是5.94,因此该互感器实际工作变比可以用此式计算5.94×75/5=445.5/5。 3、电流互感器匝间短路故障分析 在运行中互感器发生二次线圈匝间短路故障时,该互感器误差如何变化?分析如下 电流互感器变比K=I1/I2=N2/N1,当电流互感器二次线圈N2发生短路时N2匝数减少,而互感器变比正比于N2。N2减小互感器变比也减小,互感器误差往正偏,及电流互感器二次电流增大。 那么是不是电流互感器二次线圈N2短路匝数越多误差越往正偏呢?可能并非如此,因为当互感器二次发生短路时N2是减小了,但是被短路那几匝线圈仍然绕在互感器铁芯而且构成自己回路并且与原互感器二次线圈并联,在这回路中同样会产生感应电流,因此发生二次绕组短路电流互感器磁势平衡公式应该是 I1N1=I2N2'+IDND,ND、ID分别是短路匝数与短路匝中电流。 当I2=ID时,因为N2=N2'+ND,I1N1=I2N2'+IDND=I2N2电流互感器误差不变。 当I2当I2>ID时,因为N2=N2'+ND,I1N1=I2N2'+IDND,又因ID=YI2(Y为小于一正数)I1N1=I2N2'+YI2ND=I2(N2'+YND),因此N2>(N2'+YND)电流互感器相当于匝数减少误差变正。 由于电流互感器运行时二次都存在一定负载,当互感器二次短路时短路点同样有部分接触电阻。在短路点处接触电阻不大时,短路匝ND中电流ID大多数情况下大于二次电流I2及I2验证 我们采用一只800/5穿心互感器,一次穿心一匝,二次绕组160匝。 实验过程---保持二次线圈匝数,将二次线圈中短路一个一匝、二个一匝、三个一匝和一个两匝。模拟互感器在运行中匝间短路现象,测量数据如表2; 由以上测试数据可以看出当互感器发生匝间短路时绝大多数情况下误差往负偏即互感器二次电流减小将会导致电能表少计电量。 参考文献 [1]江苏省电力公司.互感器培训教材[Z].南京江苏省电力公司.2003. [2]JJG1021-2007.电力互感器[S]. [3]JJG313-1994.测量用电流互感器[S].

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