保护用电流互感器测试相关介绍

　　保护用电流互感器是安装在电力系统中用于在一次回路发生短路故障时将故障电流传送给继电保护系统的电流变换设备，因此保护用电流互感器最重要的工作或者说其意义在于电力系统发生短路故障时能正常运行，以保证继电保护系统能检测到故障信息并及时切断故障电流，保护电力系统主设备的安全。同时保护用电流互感器还应该保证在非故障状态下，电流互感器应可靠运行，不能输出错误的故障电流信号而导致继电保护系统误动作。

　　目前我国电力系统对保护用电流互感器的主要检测项目包括励磁特性试验(伏安特性曲线)，校核变比，极性以及绘制误差曲线，但是并没有对这些数据进行更深入的分析，没有考虑互感器二次回路负荷对互感器参数的影响，很多现场试验人员和负责设备检修的专工也不明白对于保护用电流互感器进行这些试验的意义所在。

　　2、 保护用电流互感器工作原理

　　2.1 电磁式电流互感器工作原理

　　我国标准体系与IEC标准体系基本一致，电力系统中的绝大部分标准和IEC标准中对应的标准号都是等效的，IEC60044-1是IEC标准中对电磁式电流互感器的约束与要求，对应我们国家的标准GB1208，在IEC60044-1中定义的保护用电流互感器准确等级有5P,10P,5PR,10PR和PX五种，在我们国家电力系统中安装的保护用电流互感器中，最常见的准确等级是5P，10P和PX。

　　保护用电流互感器和计量用电流互感器的原理是完全一样的，其区别在于保护用电流互感器强调的性能是其承受短路电流的能力，而计量用电流互感器强调的性能是其电流传递的误差大小。所有电磁式电流互感器的结构都如图1所示，二次线圈和一次线圈都绕在同一个闭合的铁芯上，一次一般为1匝或数匝，一次的匝数远小于二次的匝数，其匝数比一般情况下都等于其电流之比。

　　电流互感器铁芯的磁感应强度公式是

　　其中H是磁场强度，由线圈中的电流I和匝数N决定

　　B是铁芯中磁感应场强度(不同于磁场强度H)，

　　u是铁芯的导磁率，呈现非线性特性如图2所示

　　由于u呈现非线性因此当铁芯中的磁感应强度B达到一定的数值时，不再随H的增加而增加(达到饱和以后磁导率近似于真空磁导率，磁化效应几乎可以忽略)，此时互感器的铁芯进入饱和状态。

　　3、参数评估

　　针对于5PR/10PR的参数评价最主要的两项参数是ALF和剩磁系数Kr，其中ALF的定义和评价方式与5P/10P完成相同。5PR/10PR的剩磁系数Kr是指在电流互感器励磁达到饱和时，励磁电流过零时铁芯中磁通量占饱和磁通的比值，图3是HYVA-405所测量的是一个励磁电流周期电流互感器中铁芯磁通量随电流的变化曲线即磁滞回线。在国标GB1208和IEC60044-1中规定5PR/10PR保护用电流互感器的剩磁系数不得超过10%，以保证这些互感器有较低的剩余磁通量。

　　4、总结

　　保护用电流互感器测试的主要目的是确认电流互感器的参数符合保护系统的要求，在系统发生短路故障时电流互感器不能失效，在系统正常运行时不会导致继电保护系统误动作，并且互感器的误差传递要达到标准要求。在互感器的各种参数检测中，二次负荷是影响保护用电流互感器性能至关重要的参数，因此必须考虑二次回路负荷对电流互感器参数和继电保护系统的影响，必须确认二次回路实际连接的负荷要小于铭牌标识的额定值。