栏目主持 回士光

变压器知识问答（七）

——电流互感器准确等级划分及适用范围；电流互感器极性错误的影响；电流互感器二次侧接地注意事项

1 电流互感器准确等级划分及各级适用范围是什么？其误差与什么因素有关？

电流互感器的误差分为电流误差 （又叫比误差）和角误差，电流误差是从测得的二次电流，间接求得的一次电流近似值与一次电流实际值的差值，以对一次电流实际值的百分比表示；角误差是旋转180°的二次电流向量与一次电流向量之间的夹角。按其误差大小，常用的电流互感器的准确等级分为下述五级：0.2、0.5、1、3、 10级。

一般发电机、变压器、厂用电、出线等回路中的电能表用的电流互感器为0.5级；水电站的功率表、电流表、阻抗保护用0.5级或1级电流互感器；继电保护用3级电流互感器，而差动保护用D级电流互感器。

电流互感器的误差与一次电流的大小、铁芯质量、结构尺寸以及二次回路的阻抗有关，频率对误差也有影响。一次电流未超过额定值的1.2倍时，电流增大，误差要减小；当一次电流变化在2～15倍额定范围内（即短路情况）时，误差却随着电流的增加而增加。二次回路的负载阻抗对误差影响很大，当负载阻阻抗增加时误差随之增大。

2 为什么差动保护用的电流互感器要采用D级？

差动保护是用来保护设备内部故障的。设备在正常运行和外部发生短路事故时，差动保护不应动作，同时保护整定也要避开空载变压器合闸时的励磁涌流。

普通电流互感器，在一次侧通过较大的系统短路电流时，铁芯会饱和，使励磁电流增大，误差也增大。若用于差动保护，在一次侧通过短路电流时，首尾两端的电流互感器的误差可能不一样，因而二次侧电流也不一样，就可能产生较大的不平衡电流，引起差动继电器误动作。

D级电流互感器铁芯具有较大的截面，并经过特殊的退火处理，这样，就能在通过较大短路电流时不致使铁芯饱和，因而不会造成保护误动作。

3 什么是电流互感器的极性？极性弄错有何影响？

电流互感器的一、二次绕组端子都标有极性的符号：如（＋）或（＊）等，在一、二次绕组有这样一个符号的一端叫做同极性端，同理，二者另一头没有标此符号的一端也为同极性端。在电流互感器中，常以一、二次电流方向关系来确定同极性端或异极性端。一般是这样来确定同极性端的：对一次绕组的端子，先可任意选定一个端作为始端 （另一个作为终端），当一次绕组电流瞬时由始端流向终端，二次绕组内电流流出的那一端就标示为二次绕组的始端，（另一个作为终端）。

电流互感器有所谓加极性的标示方法。从电流互感器一次绕组和二次绕组所标的同极性端来看，一次绕组电流和二次绕组电流的流向是相反的，即一个流进，另一个流出，这样的极性关系，称为减极性，反之为加极性。一般采用减极性标示方法。

在连接继电保护 （如差动、功率方向继电器）、有功和无功功率表、电能表计时，必须要注意电流互感器的极性。只有电流互感器的极性连接得正确，保护装置和仪表才能正确动作。表计的极性错了，会引起有功、无功功率表反指，有功和无功电能表反转；在差动保护中，由于一侧的电流互感器二次回路极性接反，而引起带上负荷后保护误动作事故是经常发生的。

4 电流互感器二次侧为什么要接地？应注意什么？

电流互感器二次侧接地属于保护性接地，防止一次侧绝缘击穿时，高电压窜入二次回路危及人身和设备的安全。尤其是铁芯未接地的套管型电流互感器，其一次导电杆与二次绕组间存在电容，通过静电感应将在二次绕组上感应出高电压，如果二次侧不接地，感应电压可能造成回路的绝缘薄弱点 （如端子板、继电器的接线柱等）处打火，严重时会导致这些地方的绝缘发生永久性损坏。

电流互感器二次侧只允许有一个接地点，对于差动电流回路一般在保护盘经端子排接地，其它电流回路则在配电装置端子箱箱内经端子排接地。二次侧闲置不用的绕组必须短接并接地。

二次侧不能多点接地，因为多点接地会形成分流，易使继电保护拒绝动作。如果电流互感器端子箱处已接地，继电器附近的保护盘端子排上再来一个接地点，恰巧这个接地点又在继电器绕组的另一侧，则继电器绕组的电流被两个接地点间形成的回路分流，使流过继电器绕组的电流减小，故障时有可能动作不了。

“水电站运行大课堂”下期内容预告：变压器知识问答 （八）——电流互感器为什么不允许开路？开路后怎样处理？电流互感器的正常巡视检查项目有哪些？电流互感器有哪些主要类型？