摘要：在电力系统中，互感器作为一次主要元件在开关柜中的应用极其广泛，所以互感器的使用及维护显得尤为重要。电压互感器是将一次系统的高电压，按降为额定电压，供给测量仪表和继电保护。本文对高压开关柜中电力互感器的运用进行分析，主要探讨了高压开关柜电力互感器的作用、检测试验、运行及维护的问题。
关键词：高压开关柜；电力互感器；现状；运用
一、高压开关柜中电力互感器概述
互感器是一种特殊的变压器，分为电压互感器和电流互感器二类。电流互感器是将一次系统中的大电流，按照比例变化成适合通过仪表或继电器等二次设备额定电流一般为5A或1A的小电流。电力互感器，在高压开关柜中是一个极其重要的一次元件，电力配电室的运行人员应在大修或交接时，按电力标准，参考上述方法去检修和维护它。互感谢器的作用是使测量仪表、继电器等二次与高压隔离，确保人身安全，并能有效地避免电路中短路电流直接通过测量仪表和继电器，使其不受大电流的冲击而破坏，另外还可进行远距离测量。为了确保互感谢器的正常运行，应对进行间隔性的检测试验。对运行中的互感器绝缘电阻的检测试验一般间隔1-2年，目的是检查其绝缘是否老化，互感器是否受潮。检测的方法为一次线圈用2500V播表、二次线圈用1000V勤务2500V播表播测，非被测量相绕相应接地，测量还应考虑空气的温度，套管表面脏污对绝缘电阻的影响。温度变化对绝缘电阻的影响很大，测量时应记录下准确的温度进行比较。对运行中的互感器的交流耐压检测周期一般为1-3年，试验时二次绕组要短接。
二、我国高压开关设备的现状
在我国输配电系统中，经过20多年的努力发展，现在我国的电力系统中高压开关设备几乎全部使用SF6断路器和真空断路器。目前我国以40kV电压等级为界，40kV以上高压开关全部使用SF6断路器，40kV以下以真空断路器为主。SF6断路器分为两种结构，一种为罐式，在电网中运行的252kV，363kV，550kV罐式SF6断路器已有数百台，它以其优良的环境适应能力，系统配套性和高运行可靠性得到用户的认可。另一种为瓷柱式，它可以通过灵活串接方式获得任意电压额定值，加之低成本，使其在500kV以下的超高压领域显示出优势。真空开关广泛应用于40kV以下电压等级的电网内，分为真空断路器和真空接触器两种。我国110kV双断真空断路器已研制成功，它是由单断口真空断路器串接而成。真空接触器则主要用于中、低压配电系统中。互感器是一种特殊的变压器，分为电压互感器和电流互感器两类：电流互感器是将一次系统中的大电流，按照比例变化成适合通过仪表或继电器等二次设备，额定电流一般为5A或1A的小电流；电压互感器是将一次系统中的高电压，按比例降为额定线电压为100V的低电压，供给测量仪表和继电保护。在电力系统中，互感器作为一次主要元件在开关柜中应用极其广泛。所以互感器的使用及维护显得尤为重要。
三、电流互感器的极性和作用
电流互感器在交流回路中使用，在交流回路中电流的方向随时间在改变。电流互感器的极性指的是某一时刻一次侧极性与二次侧某一端极性相同，即同时为正、或同时为负，称此极性为同极性端或同名端，用符号"*"、"-" 或"."表示。（也可理解为一次电流与二次电流的方向关系）。按照规定，电流互感器一次线圈首端标为L1，尾端标为L2；二次线圈的首端标为K1，尾端标为K2。在接线中L1和K1称为同极性端，L2和K2也为同极性端。电流互感器同极性端的判别与耦合线圈的极性判别相同。较简单的方法例如用1.5V干电池接一次线圈，用一高内阻、大量程的直流电压表接二次线圈。当开关闭合时，如果发现电压表指针正向偏转，可判定1和2是同极性端，当开关闭合时，如果发现电压表指针反向偏转，可判定1和2不是同极性端。使测量仪表，继电器等二次设备与高压隔离，确保人身安全。能有效的避免电路中短路电流直接通过测量仪表和继电器使其不受大电流冲击而破坏。可进行远距离测量。
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四、互感器的检测试验和在运行时的注意事项
1、绝缘电阻：目的检查绝缘是否老化，互感器是否受潮。试验周期为交接或大修，运行中的互感器间隔为1-2年一次。试验方法为一次线圈用2500V摇表，二次线圈用1000V或2500V摇表摇测，非被测量相绕组应接地。测量还应考虑空气的湿度，套管表面脏污对绝缘电阻的影响，必要时须将套管加以屏蔽，以消除表面泄露的影响。温度变化对对绝缘电阻的影响很大，测量时应记录下准确的温度进行比较。交流耐压：试验周期为交接或大修时，运行中的互感器1～3年一次试验，试验时二次绕组短接接。
2、电流互感器：在工作时其二次测不得开路，这是因为电流互感器在工作时二次负荷小，因此接近于短路状态，依据磁动势平衡的原理二次绕组侧会感应高电压危及人身和设备的安全。二次侧必须有一端接地，这是为了防止其一二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧危及人身和设备的安全。电流互感器不允许长期过载运行，如长期过载运行会造成铁芯严重发热，致使绝缘老化缩短寿命。电流互感器在连接时也要注意其端子的极性，按规定电流互感器的一次绕组端子标以L1，L2，二次绕组端子标以K1，K2，L1与K1为同名端，L2与K2为同名端，在电流互感器接线时一定要注意端子的极性；否则其二次侧所接仪表，继电器中流过的电流就不是预想的电流，甚至可能引起事故。
3、电压互感器：电压互感器的原绕组是并联在一次电路中，与电力变压器一样二次侧不能短路，否则会产生很大的短路电流，烧毁电压互感器。二次侧必须有一端接地，这是为了防止其一二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧危及人身和设备的安全。电压互感器在连接时也要注意其端子的极性，按规定单相电压互感器的一次绕组端子标A，X，二次绕组端子标以a x，A与a，X与x分别为同名端。三相电压互感器按照相序，一次绕组端子分别为A X，B Y，C Z，二次绕组则对应标以a x，b y，c z。这里A与a，B与b，C与c及X与x，Y与y，Z与z分别为同名端。电压互感器在接线极性不能搞错。
五、电压互感器的选择与使用
（1）选择
①根据被测电压的高低选择电压互感器的额定变压比，即应该使是所用的电压互感器的一次线圈的额定电压大于被测电压。②与电压互感器配套的测量仪表一般选100V的交流电压表。通常板式电压表是按所选用的电压互感器的一次线圈额定电压刻度的，而在该刻表上标明了所需配用的电压互感器规格，因此按此规格选用电压互感器即可。
（2）互感器的正确使用
①电压互感器的一次线圈与被测电压的电路并联，而二次线圈与测量仪表相连接，并使极性正确。②电压互感器的一、二次线圈都应接熔断器，以防止发生断裂故障。电压互感器的二次线圈不准短路，否则电压互感器将因过热而烧毁。除了装设熔断器外，有时还安装保护电阻，用以减小短路电流。③电压互感器的二次线圈，铁心和外壳都必须可靠接地，这样即使在线圈绝缘损坏，二次线圈对电压也不会升高，以保住人身和设备安全。
结束语
在电力系统中电流互感器的作用是把大电流变成小电流，将连接在继电器及测量仪器仪表的二次回路与一次电流的高压系统隔离，并将一次电流变换到5A或1A两种标准的二次电流值。电流互感器的极性 与电流保护密切相关，特别是在农电系统中，电流保护起主导作用，因此必须掌握好极性与保护的关系。
参考文献
[1]刘介才.工厂供电[M].北京:机械工业出版社,1998.
[2]陈家斌.电气设备检修及试验[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
论文作者:康君,吴军,刘鹏,杨世凯,仇学礼
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
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