研究电流互感器的准确度等级对电网设备安全的影响刘平

研究电流互感器的准确度等级对电网设备安全的影响刘平

刘平1王祥2

（1国网衡阳供电公司市客户服务中心湖南衡阳421001；2国网衡阳供电公司电力调控中心湖南衡阳421001）

摘要：在电力行业快速发展背景下，社会用电量急剧增长，相应为电力企业带来了广阔的发展空间，但同时也提出了新的要求。为了满足社会急剧增长的用电需求，电网建设中，电流互感器是其中重要组成部分，同时也是较长应用的电力设备，根据具体作用可以分为两种，测量用电流互感器以及保护用电流互感器，根据实际需求不同进行选择，切实提升电流互感器的准确度等级，维护电网设备运行安全，尽可能避免安全事故出现，为用户提供优质、安全与可靠的供电服务。本文就电流互感器的准确度等级对电网设备安全影响进行分析，结合实际情况，提出合理措施。

关键词：电流互感器；准确度等级；电网设备；设备安全；影响

电网建设中，作为其中重要组成部分，电流互感器准确度等级将直接影响到电网设备运行安全，对于供电服务质量产生深远的影响。在当前电网智能化建设背景下，如何能够保证电网设备安全，提升电网智能化水平是必然选择，这就要求加强电流互感器的准确等级，满足一次大电流变化需求，满足测量仪表和继电保护要求，确保电网设备可以安全稳定运行，消除故障问题，提供更加可靠、稳定的供电服务。由此看来，加强电流互感器准确度等级对电网设备运行安全影响分析，把握工作要点，推动电网朝着更高层次建设和发展。

一、电流互感器准确等级概述

在电网建设中，电流互感器准确度等级主要是强调在二次负荷变化期间，一次电流处于额定值时电流最大误差值。准确度等级中，包括S的电流互感器在1.2倍负荷范围内精度较高，多数情况下选择5个负荷点进行测量，确保测量误差控制在规定范围内，如果不包括S则选择4个负荷点进行测量，误差同样要小于规定要求。

（一）测量用电流互感器

电流互感器等级不同，而不同等级之间的差异主要表现在负荷处于较小值时，同等级下包括S级较之不包括S级测量精度更高，用于负荷变动范围较大，但是很多情况下是处于空载状态[1]。在实际负荷电流在额定电流30%以下，那么0.2S级误差值较之0.2级电流互感器要小得多，具有更高的精准度。

（二）保护用电流互感器

对于保护用电流互感器来看，根据具体用途的不同，可以分为暂态保护用和稳态保护用两种，根据实际应用情况和需求不同，来选择不同的种类。如果电力系统出现短路故障问题，暂态电流经过电流互感器，将形成一个暂态过程。对于此类问题，如果未能及时有效的选择而合理措施，电流互感器的铁芯将逐渐趋于饱和，尤其是在含有重合闸的线路中，故障形成的暂态过程可能在尚未完全衰减情况下，叠加一次短路暂态过程，而电流互感器剩磁存在将导致铁芯快速饱和。最终导致的结果是保护用电流互感器传遍电流信息误差大大增加，导致继电保护出现误动现象，威胁到电网设备运行安全性。

稳态保护用电流互感器在实际应用中，首先需要明确其准确度等级常用的包括5P和10P，保护级的准确级主要是在额定准确限值一次电流下误差标称。额定准确限值一次电流是额定电流的倍数。

（1）TPX电流互感器。TPX电流互感器在实际应用中，由于内部结构特性，并不限值剩磁，所以在额定电流情况下，电流误差控制在±5%左右，相位差大概在±30°左右，如果线路出现短路，那么受到电流互感器影响，瞬时电流最大误差不会超过额定二次对称短路电流峰值5%。如果电流互感器趋于饱和，一次电流被切断，那么二次电流在饱和状态下逐渐变化，直到剩磁水平，更合适应用在断路器失灵情况下，保护电网设备运行安全，具有十分重要的作用[2]。

（2）TPY电流互感器。此种电流互感器气隙宽度大概在磁路总长度0.05%左右，磁路中由于存在气隙，所以铁芯难以快速饱和，导致直流分量快速衰减。而在额定电流作用下，电流误差大概在±1%左右，短路情况下，电流互感器额定准确级内，相位差控制在4.5°以下。

二、不同准确级电流互感器混用的危害

如果是相同变化互感器的绕组，如果一次侧电流不断增加，测量用绕组则可以在短时间内饱和，确保二次设备可以安全稳定运行，避免设备损坏。同时，如果保护绕组不容易饱和，一次侧电流逐渐转变为二次电流，保护测量元件，并进行相应保护动作，有效避免故障问题出现，电网设备可以安全稳定运行。

（一）0.5级绕组用作5P10级绕组

在电流互感器实际应用中，如果将0.5级绕组充当5P10绕组使用，由于绕组不相符合，可能导致线路发生短路问题，绕组铁芯将短时间内区域饱和。饱和后，无论一次电流如何变化，均不会对二次电流产生影响，二次电流的数值保持不变，难以全面反映出一次侧电流变化情况，避免事故问题出现[3]。

（二）5P10级绕组用作0.5级绕组

如果是5P10级绕组用作0.5级绕组使用，那么在正常情况下，可能导致电流互感器误差增加，出现此种现象的原因在于二次额定电流下缺乏对误差值的严格控制。同时，如果系统出现短路故障，保护绕组铁芯难以快速饱和，所以二次电流随着一次电流增大而增大，最终导致电网设备出现故障问题，损坏电流互感器。

（三）0.5级绕组用作TPY绕组

如果是将0.5级绕组用作TPY绕组使用，这样可以导致绕组失去暂态特性，无法正常运行，这就可能导致继电保护出现误动现象，影响电网系统正常运行，影响到电网设备运行安全[4]。

结论：

综上所述，在电网建设中，提升电流互感器的准确等级，满足一次大电流变化需求，满足测量仪表和继电保护要求，尽可能避免误动和拒动现象出现，确保电网设备可以安全稳定运行。

参考文献：

[1]刘骏.浅析电流互感器的准确度等级对电网设备安全的影响[J].科技资讯,2013,41（04）:145.

[2]杨家辉,程建伟,张曦,袁耀,张晋演,王颂.500kVSF_6电流互感器主绝缘故障的仿真分析[J].南方电网技术,2015,13（12）:1-7.

[3]杨家辉,程建伟,张曦,袁耀,张晋演,王颂.500kVSF6电流互感器主绝缘故障的仿真分析[J].南方电网技术,2017,21（05）:.

[4]刘朋远.环境温度变化对SF6电流互感器运行性能影响及对策研究[D].华北电力大学(北京),2016.