电压互感器连接的是高阻抗回路.doc

****电压互感器连接的是高阻抗回路，称为电压回路；电流互感器连接的是低阻抗回路，称为电流回路。如果电流回路接于电压互感器二次侧会使电压互感器短路，造成电压互感器熔断器或电压互感器烧坏以及造成保护误动作等事故。如果电压回路接于电流互感器二次侧，则会造成电流互感器二次侧近似开路。出现高电压，威胁人身和设备安全。
**** 在三相三线制系统中，是可以的，因IA+IB+IC=0，可以将A、C两相电流接过IA、IC后，同时反向通过IB；电压正常接线，这样可正确测得三相电流及功率等值。在三相四线制系统中，若负载平衡，也是可以的（同上）；在三相四线制不平衡系统中，因中性线有电流，IA+IB+IC≠0，此法不行。
在电力系统中电流互感器的作用是把大电流变成小电流，将连接在继电器及测量仪器仪表的二次回路与一次电流的高压系统隔离，并将一次电流变换到 5A 或 1A 两种标准的二次电流值。电流互感器的极性 与电流保护密切相关，特别是在农电系统中，电流保护起主导作用，因此必须掌握好极性与保护的关系。本文分析了电流互感器的极性和常用电流保护的关系，以及易出错的二次接线。
电流互感器的极性
电流互感器在交流回路中使用，在交流回路中电流的方向随时间在改变。电流互感器的极性指的是某一时刻一次侧极性与二次侧某一端极性相同，即同时为正、或同时为负，称此极性为同极性端或同名端，用符号"*"、"-" 或"."表示。(也可理解为一次电流与二次电流的方向关系)。 按照规定，电流互感器一次线圈首端标为 L1，尾端标为 L2; 二次线圈的首端标为 K1，尾端标为 K2。在接线中 L1和 K1称为同极性端，L2和 K2也为同极性端。电流互感器同极性端的判别与耦合线圈的极性判别相同。较简单的方法例如用 1.5V 干电池接一次线圈，用一高内阻、 大量程的直流电压表接二次线圈。当开关闭合时，如果 发现电压表指针正向偏转，可判定 1和 2是同极性端， 当开关闭合时，如果发现电压表指针反向偏转。
一相式电流保护的电流互感器主要用于测量对称三相负载或相负荷平衡度小的三相装置中的一相电 流。电流互感器的接线与极性的关系不大，但需注意的是二次侧要有保护接地，防止一次侧发生过电流现象时，电流互感器被击穿， 烧坏二次侧仪表、继电设备。但是严禁多点接地。两点接地二次电流在继电 器前形成分路，会造成继电器无动作。因此在《继电保护技术规程》中规定对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置，则应在保护屏上经端子排接地。如变压器的差动保护，并且几组电流互感器组合后只有 一个独立的接地点。
在继电保护装置中电流互感器的接线方主要有四种:三相完全星形接线方式;两相完全星形接线方式;两相差接线方式;两相继电器式接线方式。
电流互感器接成三相完全星形接线方式，适用于大电流接地系统的线路继电保护装置5变压器的保护装置。
1. 两相不完全星形接线方式
此种接线是用两只电流互感器与两只电流继电器在A、C两相上对应连接起来。此种接线方式只适用于小电流接地系统中的线路继电保护装置，如 6~35KV的线路保护均应采用此种接线方式。
此种接线方式，对各种相间短路故障均能满足继电保护装置的要求.但是此种接线方式不能反应B相接地短路电流，(因B相未装电流互感器和继电器)所以对B相起不到保护作用，故只适用小电流接地系统。
由于此种接线方式较三相完全星形接线方式少了三分之一的设备，节约了投资，又可提高供电可靠性，故得到了广泛的应用。
2.不完全星形接线方式不装电流互感器的一根规定为B相。如果在变电站或发电厂出线断路器的电流保护使用的电流互感器两相装的不统一，则当发生不同地点又不相同的两点接他故障时，会造成保护装置的拒动而越级掉闸。
3.两相三继电器式接线方式
它是用a c两相电流互感器和三只电流继电器构成的。
这种接线对各种相间短路都能起到保护作用，如三相短路时，有a、c两继电器起动:
B、C相短路时，有C、一b两只继电器起动;A、B相短路时，有a、-b两只继电器动作。
此种接线方式在发生各种相间短路时，均有两只继电器起动。因此，校两相不完全星形接线的可靠性高。
此种接线方式的缺点，主要是不能反应B相的接地短路故障电流，所以不能在大电流接地系统中应用.它适用于在小电流接地系统中，作线路变压器组的保护装置和无条件装B相电流互感器的变压器电流保护装置。
4.两相电流差接线方式
它用A、C相两只电流互感器和一只电流继电器所组成.在正常工作时，流过继电器的电流为:j=c-ac..即流过继电器的电流为C相和A相电流的几何差，其数值为电流互感器二次侧电流的 倍。
此种接线的特点主要是能够反应各种相间短路电流，但对电流继电器的灵敏度是不一样的，另外比较经济，一般情况下很少采用此种接线。
摘 要：应用克希霍夫定律(Kirchhoffs Current Law)及二次回路接线原理，推导出一种判断电压和电流互感器极性的新方法，经与传统的检测方法进行对比，证明了其优越性和实用性，可供继保专业人员参考和运用。 关键词：互感器 继电保护 克希霍夫定律（KCL） 极性 引言 　变压器和电流互感器在继电保护二次回路中起一、二次回路的电压和电流隔离作用，它们的一、二次侧都有两个及以上的引出端子，任何一侧的引出端子用错，都会使二次侧的相位变化180度，既影响继电保护装置正确动作，又影响电力系统的运行监控和事故处理，严重时还会危及设备及人身安全。因此，正确判断变压器（电压互感器）和电流互感器的极性正确与否是一项十分重要的工作。 1 传统的极性检测方法 1.1直流法 　电压和电流互感器的传统极性检测直流法可按图1接好线，使用干电池和高灵敏度的磁电式仪表进行测定。检测极性时，将电池的正极接在一次线圈的K端上，而将磁电式仪表（如指针式电流表或毫伏表）的正极端接在二次线圈的K端上。当开关S瞬间闭合时，仪表指针偏向右转（正方向），而开关S瞬间断开时，仪表指针则偏向左转（反方向），则表明所接互感器一、二次侧端子为同极性。反之，为异极性。

1.2、交流法 　按图2所示接线，将互感器一、二次线圈的尾端L2、K2接在一起，在二次线圈上通入1~5V的交流电压，再用10V以下小量程交流电压表分别测量U2、U3，若U3=U1-U2，则L1、K1为同极性，若U3=U1+U2， L1、K1为异极性。 2 新极性检测方法 　该方法以KCL和二次接线原理为基本依据，强调注入电流作为引导检测过程的基本手段，将交流安培计的读数作为检测结果，来判断互感器的极性。 2.1原理 　根据KCL的描述: 在任何电路中的任意节点上流入该节点的电流总和等于流出该节点的电流总和，即Σi入=Σi出。当某一节点趋于无穷大的极限情况时，KCL可以推广至任意用一闭合面（图3虚线表示与纸平面的相交线）所包围的电路部分。该闭合面S包围了部分电路，并与支路1、2、3相交，应用KCL定律可得i1-i3-i2=0。 　下面讨论一种特殊状态，当初始时刻电路中无电流通过时，如果强制性地使某一闭合面包围的部分电路中流入一定量的相对于初始状态额外的电流，由于离开包围部分电路的任一闭合面的各支路的电流的代数和为零，所以必有同量的电流流出那部分电路，则可在流出的闭合面的另一支路上串联一只交流安培计测量。那么，当被包围的部分电路为电压和电流互感器的内部电路时，则其中任两相的同极性或异极性将影响流出包围的互感器内部电路电流的大小，然后结果将体现在交流安培计的读数上。下面以电流互感器的星形和三角形两种连接情况来具体说明。

2.2星形回路检测 　在检测之前，须断开一次隔离刀闸，确保电流互感器内部电路处于无电流状态。任选电流互感器的两相（图4所选的是A、B两相）在一次侧线圈的L端同时接地，K端串接一升流装置。在二次侧的中性线n上串接一只交流安培计。用升流装置向其中注入定量的交流电流，电流大小及安培计的量程可由电流互感器的变比确定。数量级约在10-1A至1A之间。同时观察安培计的变化和读数。由于另一单相未注流的原方开路，在二次星形回路中电流继电器线圈阻抗相对很高，所以二次回路的电流I3很小，近似为零。此时若安培计的指针不动或微偏（读数IA也约为零），则说明此两相的二次电路在闭合面包围下其电流近似成环流，安培计所在的中性线n上电流的流入和流出量相等，即此两相极性相同。若安培计指针偏转较大（读数IA约为2I1），则说明其二次电流均流入中性线n，此两极性相异。 再取A、C两相注入电流，如图5接线，并同样根据中性线上安培计的读数来判断A、C两相极性的异同。然后将两组结果结合起来并对照表1便可判断出该组星形连接互感器的极性。

　显然从表1可知若测得A、B和A、C两组两相极性均相同，则A、B、C三相极性相同; 若A、B两相极性相同，A、C相异，则C极为异极性; A、B两相极性相异，而A、C相同，则B相为异极性; 若A、B与A、C均相异，则A相为异极性。

3 三角形回路检测 　与星形回路相同，先断开一次侧隔离刀闸，任取两相在一次侧线圈的首或未端同时接地，并在此两相一次侧另一端串接一升流装置（如图6所示）。在二次侧串接一安培计。同样用升流装置注入电流并同时观察安培计。若安培计的指针不动或微偏，则说明二次闭合面所围电路中的感应电势相互抵消，两相互为异极性（即a、y异端相接），若指针偏转较大，则说明两相感应电势相互迭加，两相互为同极性（即a、y同端相接）。 　另按图7接法注入电流再测，并将二次检测结果写入表2中，以此来判断该组电流互感器三角形连接的极性。

4 新方法的应用 　新方法可以广泛应用于电力系统继电保护装置的安装、调试、定时检验及故障处理中去。 4.1星形连接方面的应用 　可应用于现场继电保护自动装置的极性检验，无需将每组三相电压或电流互感器接线解开成单个互感器进行检测，因此可减轻工作量，大幅度提高实验工作效率。 4.2三角形连接方面的应用 　可根据判断的极性确定电压或电流互感器二次回路的三角形接线顺序。用于检查三角回路接线错误，使得故障的排除显得尤为清楚方便。由表2可知，若测知某两相互为同极性，则另两组两相组合的极性关系必为一同一异; 若检测知某两相互为异极性，则另两组两相组合的极性关系必一致，要么均为同极性，要么均为异极性。从而三角形接线情况如表3所示:

5 新旧方法比较 5.1新法优点 　在现场三相一组的电压或电流互感器连接的极性检测中，新法具有测量次数少，测量准确度高，判断依据简单直观，操作方便，可大幅度提高检测工作的效率，是较高级的极性检测方法。适用于三相连接的继电保护二次回路中的电压或电流互感器的极性测定。 5.2直流法的优点 　对于单个单相电压或电流互感器的极性判断，直流法具有原理简单，测量设备接线简便，操作不复杂等优点。适用于单个互感器极性的检测和判断。 5.3交流法的优点 　当互感器的变比在5以下，用交流法检测极性既简单又准确，当变比较大时，由于U1和U3数值很接近，电表较难判断，因此不宜采用。 6 结束语 　在现场二次回路和电压、电流互感器的极性检测中，要求有极高的准确性和可靠性，新方法符合上述客观需要，经反复实验和论证，新方法值得大力提倡和推广，相信今后它将代替传统方法，运用到现场测试工作中去。