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摘要：在电力系统当中，电磁式电流互感器作为对系统的一次侧电流进行传变的元件，被广泛的用于对一次测电流的测量和继电保护装置中，其主要作用是将其一次绕组流过的电力系统中的大电流通过电磁感应原理转换成其二次绕组回路中的小电流，将其提供给测量仪表或者继电保护装置中的继电器，以反映电力系统正常运行时的状态信息或者反映电力系统中的故障情况。虽然数字化变电站建设中逐渐出现了光电式、电子式电流互感器，但也仅是部分应用，电磁式电流互感器仍旧在电力系统中大量使用。电磁式电流互感器是否正常工作对了解系统的运行参数以及故障后继电保护动作与否都有非常大的影响，因此需要监测电磁式电流互感器的运行状况。
关键词：电流互感器；二次回路；监测终端；系统设计
引言：近年来随着电网容量不断增大的要求，以数字化变电站建设为依靠的智能化电网建设得到大力发展。电流互感器作为最基础、最关键的电力设备之一，也得到了长足发展。电子式电流互感器由于其动态范围广，频带宽，无磁饱和等优点，已经开始取代传统电磁式互感器应用于电力系统。电流互感器的不断发展进步促进了其校验技术的发展。电子式互感器与传统互感器的原理性差异也引入了设备校验的新的现实问题。目前传统电磁式电流互感器主要采用预防性维修体系，即按照规定的期限对电流互感器设备进行定期检查和更换。而电子式互感器由于其信号变换流程的新特点以及在户外含有大量的电子元器件，其校验规程和传统互感器相比，必须有相应的变化。
1电流互感器二次侧绕组选择
变电站设计选用电流互感器时，首先要满足一次侧额定电压与额定电流的要求；二次侧要满足测量与继电保护的要求。电流互感器二次侧有计量、测量与保护3种绕组，有差动保护时需要再增加一组用于差动保护的绕组。安装于计量柜内的电流互感器，可以选择二次侧只有一组计量绕组的电流互感器。220/380V低压配电系统由低压断路器与低压熔断器进行保护，220/380V低压电流互感器二次侧一般只有一组测量绕组。中高压供配电系统由继电保护装置进行保护，因此用于中高压供配电系统的电流互感器，二次侧需要有计量、测量与保护多组绕组，变电站设计时需要根据具体要求来选择。在一次系统单线图设备表一栏中，除注明电流互感器的型号与规格外，还需要注明电流互感器的测量精度与准确限值级次。有些变电站一次系统单线图设计，没有注明电流互感器的测量精度与准确限值级次，就无法落实是否能够满足测量与继电保护要求。
2电流互感器准确级选择
电流互感器保护绕组的测量精度用准确级来表示。准确级为在额定准确限值一次电流下所规定的最大允许复合误差百分数标称。准确限值级有5P与10P两级，5与10代表测量精度的标称，P表示为保护绕组。5P表示在额定一次电流时，复合误差为5%、电流测量误差为±1%、相位测量误差为±60分电角度；10P表示在额定一次电流时，复合误差为10%、电流测量误差为±3%、相位测量误差无要求。因此用于电流保护时，准确级选用10P、复合误差为10%、电流误差为±3%、用于差动保护时，准确级选用5P、复合误差为5%、电流误差为±1%、相位误差为±60°电角度。
电流互感器能够满足复合误差要求的最大一次侧电流称为额定准确限值一次电流，额定准确限值一次电流与额定一次电流之比称为准确限值系数。电流互感器保护绕组除用准确级来表示外，还有额定二次侧容量，标注在P后面。例如：5P10、10P10或5P15、10P15；额定二次侧容量为10或15var。额定二次侧容量大，额定二次负荷时的最大二次电流倍数就大，根据电流互感器变比与最大二次电流倍数就可以计算出允许的一次侧电流。假如选用的电流互感器为100/5A，准确级为10P15；额定二次负荷时的最大二次电流倍数为20，说明在额定二次负荷时，最大二次允许电流为20×5A=100A，最大一次允许电流为100×20A=2．0kA，此时电流互感器电流测量误差为±3%。
发生短路事故后一次侧短路电流可达几十千安，电流互感器铁心就进入饱和，测量误差就会加大。变电站设计时需要对电流互感器的保护绕组准确级进行校验。首先根据电流互感器的变比与额定二次负荷时的最大二次电流倍数，计算出允许的一次侧电流，如果此电流小于计算出的短路电流，就需要根据电流互感器生产厂家提供的10%误差曲线进行校验。有些资料介绍先计算出电流互感器二次侧负载阻抗后，再利用电流互感器生产厂家提供的10%误差曲线进行校验。常规继电保护回路元件多，电流互感器二次侧负载阻抗变化比较大。数字式（微机）保护装置的电流测量回路输入阻抗一般都小于0．1Ω。当电流互感器安装在开关柜内时，连接导线电阻可以忽略不计，保护绕组再没有其他负载，故可以假设电流互感器的二次侧负载阻抗为0．2Ω进行校验比较简单。
3电流互感器变比选择
电流互感器一次侧额定电流，对于变压器各侧以及给一台电动机和一台大型用电设备供电的回路，可以先按照变压器和大型用电设备额定电流达到电流互感器额定电流的2/3选择电流互感器的变比。对于给多台用电设备供电的回路，可以先按照一次侧计算电流达到电流互感器额定电流的2/3选择电流互感器的变比。如果为满足保护绕组准确限值要求需要加大电流互感器一次侧额定电流时，一次侧额定电流需要根据满足保护绕组准确限值要求来选择。电流互感器二次侧额定电流一般选用5A，有电动机而且需要就地远距离测量电流时，电流互感器二次侧额定电流可选用1A。因为电流互感器二次侧额定电流为1A时，二次侧负载能力比二次侧额定电流为5A时增加到25倍，这样就地远距离测量电流的电缆截面就不需要加大。
4零序电流互感器选择
零序电流互感器的规格包括一次侧额定电流、二次侧额定电流与内径。一次侧额定电流有20A和40A两种，可根据由同一变压器供电的本电压等级的全系统一相对地电容电流的3倍再扩大1．2～1．5倍来选择。由于由同一变压器供电的本电压等级的全系统一相对地电容电流精确计算比较困难，供电系统规模比较小时选20A，比较大时选40A。现在已经有100A或更大一次侧额定电流的零序电流互感器，可用于单相接地故障电流更大的系统。零序电流互感器的二次侧额定电流过去有0．1、0．2、0．5A3种，常规继电器保护可根据选用的接地继电器规格来选择。采用数字式（微机）保护装置后，其零序电流输入额定电流为1A，过去零序电流互感器的二次侧电流没有1A这一规格，只好选0．5A，二者尽量匹配，有利于提高单相接地保护动作的精度。
5结束语
作为智能电网的重要组成部分，数字化变电站的出现及发展大大促进了智能电网的进步。而作为数字化变电站中一次系统的传感元件，电子式互感器是所有继电保护装置及电能计量装置的数据源头。然而，由于电子式互感器在可靠性、使用寿命、连续运行、电磁兼容等方面，还需要进一步的积累运行经验。因此，电子式互感器的在线校验、实时监测尤为重要，必须严格按照对性操作，才能够得到最准确的数据。但是目前缺乏可以在带电状态下对电子式互感器性能进行监测的有效手段，大大限制了电子式互感器的性能提高及完善。
参考文献：
[1]王厚余．低压电气装置的设计安装和检验［M］．2版．北京：电力出版社出版，2007．
[2]刘介才．工厂供电［M］．5版．北京：机械工业出版社，2009（12）：84-89．
[3]邱关源．电路［M］．5版．北京：高等教育出版社，2006（5）：252-257．
[4]周传瑞.电子式互感器动态特性测试终端嵌入式控制器研究与设计[D].电子科技大学，2014.
[5]张健康，粟小华，胡勇，李怀强.智能变电站保护用电流互感器配置问题及解决措施[J].电力系统保护与控制，2014，07：140-145.