对计量电流互感器常见错误接线的分析与判断

王天玺

摘 要：随着电力工业的快速发展，电力工业逐渐从计划经济向市场经济转变，电能计量装置的作用越来越重要。准确测量电能不仅需要使用高精度的测量装置，而且还需要减少电能测量装置接线不正确引起的电误差。一旦出现接线错误，必须分析对测量的影响，计算充电电量，并弥补经济损失。本文主要分析电流互感器的错误接线方式，并提出了解决这个问题的措施。

关键词：电流互感器；常见错误接线；分析；判断

一、电流互感器结构内部组成原理

电流互感器是在普通电流互感器的基础上其一次绕组匝数不变，在二次绕组上抽出多个抽头的新型互感器。多抽头电流互感器利用这种方法增加电流互感器的变比数量，其优点投资少、使用灵活、能够满足负荷变化对计量和保护的要求。抽头式双（多）变比电流互感器在 110 kV 及以上等级普遍存在，35 kV及以下电压等级使用较少。目前电力系统普遍使用多抽头电流互感器作为上网关口计量装置。

通过对电流互感器的使用，可以确保一次系统与二次系统的有效性连接。在具体工作场景中，其实现了二次系统的电流转化，在这个过程中，电流是测量仪器与继电器的工作来源。通过对电流互感器的应用，可以实现一次侧设备与二次侧设备的相互隔离，有利于提升工作环境的安全性，有利于提升二次侧设备的标准性，使其结构更加合理，体积更加小型，价格更为低廉，实现测量仪表等二次设备的保护，有效降低电力系统短路状况的经济损失，实现传输电缆的有效控制。

电流互感器的正常运作离不开对电磁感应原理的利用。铁心、绕组等是电流互感器的关键构件。在实际工作场景中，铁心需要保持闭合，将其放置于所需要测量的线路上，受到电流传递性质的影响，第一次绕组匝数少于第二次绕组匝数，需要将其串联在回路及测量仪表间，确保电流互感器的正常性工作，在这个环节中，需要保障其回路始终闭合。

二、电流互感器误差产生因素

1.电能表选择因素

受到不同工作环境的影响，用户的电流量水平并不稳定，其电流量大小并不能实现有效性的控制。在这个过程中，电流互感器电流大于实际运行的电流量，就会导致计量偏差问题。三相负载问题的出现，导致中性点时常存在电流问题。在这个环节中，如果用三相三线电能表进行电能的测量，就可能导致计量误差问题。

2.产品误差因素

在实际工作场景中，有些电能表制造商为了缩减成本，私自改造电能表内部结构，有些电能表的主要材料为稀土磁钢，这导致电能表整体质量的下降。受到这种工作情境的影响，即使进行电能表安装前的全面性检查，由于较差的磁钢质量，也会导致电能表工作过程中的问题，受到失磁问题的影响，阻尼力矩不断减少，在这个过程中，电能表的运转速度逐步加快，从而导致电能计量误差问题。

3.二次导线

在负载电流环境下，如果二次导线接触了电阻，电压互感器的电压将会降低，导致电压互感器电压与电能表电压的明显差异性，从而出现一系列的计量误差问题。

三、计量电流互感器常见错误接线的分析

1.带负荷情况下的电流互感器的极性确定方法

（1）电流互感器 V，v 接线时，用钳形电流表分别测量电能表尾 Ia、Ic、In 的电流值，如果 Ia 与 Ic 电流值近似，当把 Ia 与 Ic 并在一起进行测量，测量的电流值为单相测量电流值的姨3 倍时，那么可以断定 Ia 或 Ic 有一个极性反接。（电流互感器当二次分相连接的，测量 In 时应将电流的回线合并一起。）；若三相电流值接近相等，说明电流互感器极性正确或均反接；如果一相电流值接近 0，则说明电流回路存在断线或短路。

（2）Y，y 接线的电流互感器，如果是三相的电流值都一样，且 a、b、c 三相并在一起进行测量，测得的电流值是每相测量时的电流 2 倍，那么可以断定电流互感器的三相电流接线，有一相极性反接。

2.电流互感器存在二次回路断线或短路的快速判断

（1）带负荷时的力矩分析法。检查有功电能表两个元件电流二次回路有无断线或者短路现象，办法是将 a 相和 c 相电压端子的引线依次断开，假如电能表继续运行，那么可以断定无断线或短路现象，接线是正确的。假如把 a 相电压端子引线断开，而后电能表不转，那么可以断定电流互感器 c 相二次回路存在断线或短路的现象。假如把 c 相电压端子引线断开，而后电能表不转，那么可以断定电流互感器 a 相二次回路存在断线或短路的现象。采用带负荷时的力矩分析法还需注意一点，就是功率因数是 0.5 时（即 φ=600），电能表的第一组元件平时就无力矩，也就是说电能表不走。在这种情况下，为发避免错误的判断，把 c 相电压断开，同时 a 相电压用 c 相电压来替代，若电能表仍不转，则a相电流二次回路存在断线或短路现象；假如电能表存在明显反转现象，那么则可以断定a相二次电流回路不存在断线或短路的现象。

（2）直接测量法

用钳形电流表来测试电流互感二次回路的各相电流，假如存在电流值为零的现象，那么可以判断电流值为零的电流二次回路存在有断线现象。

（3）电流互感器 V，v 接线方式常见错误接线。3.1 V/V 接线电流互感器 A 相二次电流反极性，接线图见，向量3.2 V/V 接线电流互感器 A、C 相一次电流反极性，接线图，其向量图43.3 V/v 接线电流互感器中性线断线的快速判断正常运行时，TA 的二次侧 a、c、n 相分别有电流，Ia、Ic 、In幅值基本相等，In 滞后 Ic60o，Ia 滞后 In60o（in 实际上为-Ib 相）。

中线共用部分线断线时，用钳型电流表 测得中线无电流。

3.电流互感器 V，v 接线方式常见错误接线

3.1 V/V 接线电流互感器 A 相二次电流反极性，接线图见图，向量图见图

3.2 V/V 接线电流互感器 A、C 相一次电流反极性，接线图见图 ，其向量图见图

3.3 V/v 接线电流互感器中性线断线的快速判断正常运行时，TA 的二次侧 a、c、n 相分别有电流，Ia、Ic 、In幅值基本相等，In 滯后 Ic60o，Ia 滞后 In60o（in 实际上为-Ib 相）。

中线共用部分线断线时，用钳型电流表测得中线无电流。

4.电流互感器 Y，y 接线方式常见错误接线

Y/y 接线方式，经过电能表的电流存在这样的关系，即，In 是三相电流零序分量之和，而每一相的零序电流 。当三相负载对称时，In=0。其常见错误接线方式有电流互感器二次电流反极性及电流互感器中性线断线当电流互感器二次中性线断线时，零序电流得不到流通，这时电流互感器二次回路把电流的零序分量给虑掉了，只要把各相电流中的零序分量减去，就是流过电能表的电流。

四、结束语

互感器接线错误将改变电流互感器的实际变比，导致计量电能与实际消耗电能不一致，同理可知其对保护装置的正确动作也有影响。在相关作业指导书中明确关口电能计量装置验收时，多抽头式电流互感器计量绕组本体二次接线端子、端子箱端子排接线正确性检查的程序和方法，建议进行修编完善。

参考文献：

[1]李黎峰，翟少磊，沈鑫，朱全聪，林聪，朱梦梦.抽头式电流互感器接线错误对电能计量的影响分析[J].云南电力技术，2017，45（05）：56-58.