裴桂玲(中航工業(yè)濟南特種結(jié)構(gòu)研究所質(zhì)量安全部，山東濟南 250023)

隨著電功率測量表，因其成本低、使用率高、環(huán)保節(jié)能被廣泛應(yīng)用。已成為政府機構(gòu)關(guān)注重點。目前，許多國家在減少能源消耗，制定了一系列激勵機制，大多激勵措施在工業(yè)生產(chǎn)要求下，為開發(fā)各種精確測量性能儀器提供了平臺。

1 電流互感器

1.1 電流互感器的工作原理

電流互感器［1］的實質(zhì)是一種變壓器，其原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理存在的。電流互感器一般由兩部分組成，分別是閉合的鐵芯和線圈。其一次繞組匝數(shù)較少，主要是通過串聯(lián)的方式將一次線圈接入電路，一般串聯(lián)在需要測量電流的線路中，因此通過的電流較多、電壓較大。某些高壓設(shè)備中的電壓較高，若直接測量，將存在危險性。因此，正常情況下，線圈中產(chǎn)生的電流會轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電流。但由于線圈匝數(shù)較少，使線圈中的電流受被測電路中的負(fù)載電流控制，因此由一次線圈產(chǎn)生的電流與二次電流無根本性聯(lián)系。但二次繞組由于匝數(shù)較多而串接在測量儀表和保護回路中，方便了二次儀表測量。在電流互感器工作時，二次回路處于閉合狀態(tài)，由于測量的儀表和保護回路中的串聯(lián)線圈阻抗較小，其工作狀態(tài)也趨于短路，因此，電流互感器此時將起到隔離變流和電氣的作用［2］。通常微型電流互感器按功能可分為:測量電流互感器和保護電流互感器兩類。

1.2 電流互感器的接線方式

電流互感器的接線方式，一般是按照自身的接負(fù)載運行情況確定的。常用的接線方式有3種:單相、三相星形與不完全星形。電流互感器原有的電流通常在一定范圍內(nèi)變動，一般規(guī)定為10% ～120%I1N。同時，電流互感器電流將按一定的轉(zhuǎn)換比例變化，且原、副兩邊的電流應(yīng)當(dāng)同步發(fā)生變化。但由于電流互感器在運行過程中存在內(nèi)阻抗、勵磁電流和損耗等因素，使得比值與相位出現(xiàn)誤差，分別稱為比差和角差。比差在經(jīng)過折算后，二次電流與一次電流值的大小之差對后者之比，即稱為電流互感器的比差，用FI表示。當(dāng)電流互感器額定電流比KNI2＞I1時，比差為正，反之為負(fù)。

2 電流互感器的要求

電流互感器的具體要求分為以下幾點:(1)準(zhǔn)確級。在大多數(shù)應(yīng)用場合，準(zhǔn)確級的測量對整個電力系統(tǒng)效率的提高起到了重要影響，而且電流互感器準(zhǔn)確級的測量結(jié)果也決定了功率計算的精確程度。(2)漂移。初始系統(tǒng)標(biāo)定無關(guān)讀數(shù)的超時持續(xù)性，與互感器的漂移有著緊密聯(lián)系。但元件老化或周圍環(huán)境濕度和溫度等外界因素，可能引發(fā)互感器的特性變化。(3)線性度。正常條件下，互感器的線性度是指互感器在整個操作模式范圍內(nèi)自身的穩(wěn)定性。(4)相移。兩個相關(guān)值測量之間可能發(fā)生的相移影響著實際有效功率或能量計算的準(zhǔn)確級。因此，為確保電流互感器優(yōu)越的性能和測量結(jié)果的精確，要使相移盡可能降低。(5)集成。功率表采用自供電方式，所以無需其他接線，只需對主要功率監(jiān)控系統(tǒng)的輸出進行接線。當(dāng)互感器標(biāo)準(zhǔn)輸出時，選用電流信號輸出而非電壓信號輸出，最終可在功率監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)集成。

3 電流互感器在電功率測量中的應(yīng)用

3.1 在單相電度表中的應(yīng)用

首先查看電度表連接片的斷開情況，根據(jù)連接片的斷閉路情況選擇相應(yīng)的接線方式。通常是根據(jù)電流互感器的極性、工作特點和接線。接線方式主要分為兩種:電度表的連接片處于連接狀態(tài)時的接線以及斷開狀態(tài)下在電度表的連接片處于連接狀態(tài)時，K2不可接地，而且必須要留意電流互感器一、二次線圈首尾兩端的極性標(biāo)志，不可接反［3］。

連接片若是處于斷開狀態(tài)，K2需接地，在實際運用過程中，有必要借鑒該方式，如果電流互感器線圈一側(cè)的電流從尾端輸入首端輸出，那么電流互感器的二次側(cè)電流則從首端輸出、尾端輸入，也就是將K1接地，將K2連接到接線柱1。當(dāng)然，如果更換電流互感器及二次線時，不僅要遵循安全操作規(guī)范，還需確保變更比與之前相一致，互感器的極性要連接正確，伏安特性的變化不可過大。更換容量變化時，需重新核對電功率測量表的倍率。要確保重新更換的電流互感器或二次線，再次投入運行前需重新測量互感器的大小極性，以保證測量結(jié)果的精確性［4］。

3.2 在功率變壓器中的應(yīng)用

當(dāng)電流互感器作為變壓器的差動保護時，采用換流法的方式進行接線。在確保變壓器正常運行的情況下，一次測量為穿越性電流。對電流互感器加極性端進行檢測時，若發(fā)現(xiàn)加極性端距離母線較近，二次測量則需要采用另一種接線方式，用來組成差動繼電器的兩端。接線方式在連接時主要會出現(xiàn)兩種情況，同名端相連與異極性端相連。同名端相連時，是指電流互感器的正極在母線附近，二次測量時，兩端電流互感器的兩個接口分別相連接。異極性端相連，是指變壓器一側(cè)電流互感器的正極性端，靠母線較為接近，而另一側(cè)與變壓器較為接近，二次測量時，變壓器兩端的電流互感器的接口錯開連接［5］。

4 結(jié)束語

電流互感器在工業(yè)領(lǐng)域受到較高的關(guān)注，在商業(yè)監(jiān)控中和住宅負(fù)載方面的應(yīng)用廣泛。文中對電流互感器在電功率測量表中的應(yīng)用作了相關(guān)說明，對電流互感器進行了分析，從而在使用過程中提高電功率測量儀器的精確度和準(zhǔn)確性，減少計量誤差，降低了安全事故的發(fā)生。

［1］蔣志恒，郭豫襄，劉曉焱.電子式電流互感器的設(shè)計［J］.科技資訊，2012(23):138－139.

［2］王化雷.電流互感器現(xiàn)場校驗儀原理及測量方法研究［J］.科技資訊，2012(20):135.

［3］蔡德煌.電流互感器在變電運行中的應(yīng)用［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2012(18):113－114.

［4］邊晶瑩，李平舟.一種新型電網(wǎng)數(shù)顯功率表的電路設(shè)計［J］.電子科技，2009，22(10):18 －21.

［5］周念成，趙淵，鄭昭陽.基于EMTP的電流互感器飽和特性仿真及分析［J］.計算機仿真，2006(7):240－243.