保護用電流互感器是安裝(zhuāng)在電力係統中用於在一次回路發生短路(lù)故(gù)障時將故障(zhàng)電流傳送(sòng)給繼電保(bǎo)護係統的電流變換設備(bèi),因此保護(hù)用電流互感器最重(chóng)要的工作(zuò)或者說其意義在於電力係(xì)統發生短路故障時能正常運行,以保證繼電(diàn)保護係統能檢測到故障信息並及時切斷故障電流,保護電力(lì)係統主(zhǔ)設備的安全。同時保護用電流互感器還應該保證在非故障狀態下,電流互感器應可靠運(yùn)行,不能(néng)輸出錯誤的故障電流信號而導致繼(jì)電保護係統誤動作(zuò)。
目前我國電力係統對保護用電流互感器的主要檢測項目包括勵磁(cí)特性試驗(伏安(ān)特性曲線),校核變比,極性以及繪製誤差曲(qǔ)線,但是並沒有對這些數據進行更深入的(de)分析,沒(méi)有考慮互感器二次回路負荷對互感器參(cān)數的影響,很多現場試驗人員和(hé)負責設備檢修的專工也不明白對於保護用電流互感器進行這些試驗的意(yì)義所在。
2、 保護用(yòng)電流互感器工作原理
2.1 電磁式電(diàn)流互感器工作原理
我國標準(zhǔn)體係與(yǔ)IEC標準體係基本一致,電力係統中的絕大部分標準和IEC標準中對應的標準號都是等效的,IEC60044-1是IEC標準中(zhōng)對電磁式電流互感(gǎn)器的約束與要求,對(duì)應91成人短视频國家的標準GB1208,在IEC60044-1中定義的保護用電流互感(gǎn)器準確等級有5P,10P,5PR,10PR和PX五種,在91成人短视频國家電力係統中安裝的保護用(yòng)電(diàn)流互感器中,最常見的準確等級是5P,10P和PX。
保(bǎo)護用電流互感器和計量用電流互感器的原理是完全一樣的,其區別在於保護(hù)用電流互感器強調的性能是其承受(shòu)短路電流的能力,而計量用電(diàn)流(liú)互感器(qì)強(qiáng)調的性能是其電流傳遞的誤差大小。所有(yǒu)電磁式電流互感器的結構都如圖1所示,二次線圈和一次(cì)線圈都繞在同一個閉合的鐵芯上,一(yī)次一般為1匝或數匝,一次的匝數遠小於二次的匝(zā)數,其匝數比一般情況下(xià)都(dōu)等於其電流之比。
電流互感器鐵芯的磁感應(yīng)強度公式是
其中H是磁場強度(dù),由線圈中的電流I和匝數N決定
B是鐵芯中磁(cí)感應(yīng)場強度(不同於磁場強度H),
u是鐵(tiě)芯的導磁率,呈現非線性特性如圖2所(suǒ)示
由於u呈現非線性因此當鐵芯中的磁感應強度B達到一定的數值時,不再隨H的增加而增加(達到飽和以後磁導率近似於(yú)真空磁導率,磁化效應幾乎可以忽略),此時互感器的鐵(tiě)芯進入飽和狀態。
3、參數(shù)評估
針對於5PR/10PR的參數評價最主要(yào)的兩項參數是ALF和剩磁(cí)係數Kr,其中ALF的定義和評價方式與5P/10P完成相同。5PR/10PR的剩磁係數Kr是指在電流互感器(qì)勵磁達到飽和時,勵磁電流過零時鐵芯中磁通(tōng)量占飽和磁通的比值,圖3是HYVA-405所測量的是(shì)一個勵磁電流周期電流互感器中鐵芯磁通量(liàng)隨電流的變化曲線即磁滯(zhì)回線。在(zài)國標GB1208和IEC60044-1中規定5PR/10PR保護用(yòng)電流互感器的剩磁係數不得超過10%,以保證這些互感器有較低的剩餘磁通量。
4、總結
保護用電流(liú)互感器測試的主要目的是確認電流互感器的參數符合保護係統的要求,在係統發(fā)生短路故障時電流互感器不能失效,在(zài)係(xì)統正常運行時不會導致繼(jì)電保護係統誤動作,並且互感器的(de)誤差傳(chuán)遞要達到標準要求。在(zài)互感器的各種參(cān)數檢測中,二次負荷是影響保護用電流互感器(qì)性(xìng)能至關重要的參數,因此必須考慮二次回路負荷對電流互感器參數和繼電保護係統的影響,必須確認二次回路實際連接的負荷要(yào)小於銘牌標識的額定值。