摘要：电子式电流互感器对于变压器差动保护具有重要作用，因此配置变压器差动保护时，需要正确选择和使用电子式电流互感器，在维护和检修各个环节中严格按照规程操作，防止因电子式电流互感器选型不当、接线错误或极性错误等原因而造成差动保护误动，基于此，本文概述了电流互感器，阐述了电子式电流互感器相关的工作原理，对电子式电流互感器的变压器差动保护进行了简要分析。
关键词：电流互感器；电子式；工作原理；变压器；差动保护
一、电流互感器的概述
电流互感器（CT）由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成，是电力系统中很重要的电力元件，其结构较为简单。电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。
二、电子式电流互感器相关的工作原理分析
1、串联感应分压器的工作原理分析。串联感应分压器的电路中是由许多不同级的电抗器串联而成，并且在该电路中，串联感应分压器的输出电压信号可以任意取出，既可以取出高电压处的信号，也可以取出低电压处的信号，在串联感应分压器的电路中，运用了两个不同匝数的线圈的原理，来改变电路中的电流和电压。
2、低功率小铁心线圈的工作原理分析。低功率小铁心线圈的工作原理是通过简单的电路图，把一个低功率小铁心线圈式的电流互感器与一个集成元件串联在一起的电路，在该电路互感器中包含了一次电流，当该一次电流流经集成元件时，就会产生一个二次电流，且一次电流与二次电流成正比的关系，同样地，在电流互感器中也会包含有一次电压，同理，当一次电压流经集成元件时，会产生一个二次电压，但是这次，一次电压与二次电压是成反比的关系。由于在现在要求的是一个低功率小铁心线圈，因此，要求线圈产生的功率低，根据电功率在纯电路中的计算公式有：P=UI或者P=IZR或者P=UZ，可以得出，需要降低线圈的电功率，就得降低电流，因而当一次电流流经集成元件时，集成元件起到了降低电流的作用，形成了比一次电流低的二次电流。
3、罗氏线圈的工作原理分析。罗氏线圈是把一横截面积并且匀称的导线环绕在非铁磁性的圆柱型线圈上。把圆筒上的线圈接通电路之后，把线圈圆筒将被测导体环绕起来，这样就能测出导体上的电流。因为该罗氏线圈的中心是非铁磁性的，所以罗氏线圈测量电流时没有饱和现象。根据法拉第电磁感应定律：E=BLv可以求得罗氏线圈中的导体的电动势为：e（t）=-Mdi/dt，罗氏线圈在测量电流时，已经很好地排除了现行误差，而且罗氏线圈的操作简单，装置的配置也十分的容易，实验也非常的安全。
4、电阻分压的工作原理分析。电子式互感器采用一个电阻分压的电路图以及两个并联的电阻，在两电阻之间用一根导线接到这两个电阻的中间，起到两电阻分压的作用。在该电路图中，电子式电压互感器的输出值在测量的范围内呈现的是线性的关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该电路中，是将一个均压电极与低压电阻串联，低压电阻与高压电阻并联而成的，同样运用了上面的低功率小铁心线圈的原理，把一次高电压，转换成了二次低电压。
5、阻容分压的工作原理。、阻容分压的工作原理是在一个到点线路外面套上一个圆柱状的电容圆环，形成了电容分压，在电容分压的电路中，圆柱状的电容圆环与一个接地线的电容构成了该电路的回路。由于在电容分压的这个电路中，存在着电路短路、电路测量时产生误差等得缺陷。因而在原来的电容分压的电路的基础上，在接地线的等效电容上再串联一个小电阻，从而形成了一个新的电路。
三、电子式电流互感器的变压器差动保护分析
电炉变压器的差动保护因为把常规电流互感器与电子式互感器结合了，这两种互感器在装置和配置上存在了很大的差异，并且它们都有各自的装置原理及各自的运行机制，所以电炉变压器的差动保护需要考虑的因素就多了很多，其中包括CT的饱和问题、机器的运行机制的问题、电炉变压器运用的机理等问题。（1）变压器差动保护的整合算式。计算差动保护运行时的电流定值的公式为：I=Ker（lKer+u+m）Ie。在上式中，Kerl为差动保护系统的可靠系数，数值上取1.3-1.5；Ke：为电流互感器在额定的电流下的变化误差，例如一个CT的变比误差是“+0.03”，而另一个CT的变比误差是“-0.03”，那么，Ker就等于0.06；Ie为电炉变压器的高压侧的二次额定电流。（2）差动保护方案分析。当前许多工业生产普及了电子式的感应器应用，并且已经研制出了能够承受10万安特电流量的罗氏线圈互感器。要想制定出电弧炉变压器的差动保护的方案，就得从电炉变压器的低压侧上安装的罗氏线圈开始着手，在电弧炉的两端往往会安装有变压器，而且变压器会按照电极数，分别套上一个罗氏线圈电流互感器，此外，在变压器的主体上，还会安装有一个能够输出FT3格式的数据采集装置，当数据采集通过该装置后，就会通过光纤进入到下一个保护装置。在电流变压器的差动保护中，为了使差动保护的灵敏度升高，以及差动保护能够平衡电流，需要考虑变压器的调压分接口处的位置，以及在变压器的自动调整的低压侧的平衡系数等因素，从而达到提高差动保护的灵敏度和降低差动保护的不平衡电流的现象的目的。在电炉变压器的高压侧和中压侧采用的是常规电流互感器，而低压侧采用的则是罗氏线圈，在高压侧和中压测中的电流，是通过模拟量的形式来进入系统中的保护装置中去的，而低压侧的电流则是需要经过数据采集装置之后，进行数据采集，然后通过数字量的形式进入到保护装置中。
结束语
当前电子式互感器的电炉变压器中使用的保护装置大多数还是传统的高压侧过流保护，然而当变压器发生机器故障时，运用这一种保护的灵敏度不够高，比较难检测出变压器发生的故障，因此需要合理应用差动保护。但是当前这种差动保护也存在一定的局限性，因此加强对电子式电流互感器的变压器差动保护进行分析具有重要意义。
参考文献：
[1]邹洁.应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究[J]. 电子制作，2014（08）
[2]张力.电子式电流互感器的变压器差动保护研究[J].电子技术与软件工程，2016（09）
[3]臧红波等.应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究[J].黑龙江科技信息，2017（03）
论文作者:白冰,王佳晗,冮若嘉,李菥然,崔赫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签：线圈论文; 变压器论文; 电流论文; 差动论文; 电流互感器论文; 电路论文; 电子论文; 《电力设备》2018年第9期论文;