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摘要：鉴于电流互感器在测量和保护整个电力系统中的重要作用，本文主要从电力工程中电流互感器的应用、电流互感器的一次电流选择、电流互感器的二次电流选择以及电流互感器的短时热电流选择来对电力工程中电流互感器的选择与配置策略展开综合性的论述。
关键词：电力工程；电流互感器；选择；配置；策略
中图分类号： F407.61文献标识码：A 文章编号：
在电力工程建设以及运行维护中，我们为了保护电力系统的安全以及维护其正常运转，就要对电力系统以及各电力设备的相关参数进行测量，从而有针对性的对其进行计量、保护和监控。但是，我们在实施测量时又不能直接将测量和保护装置直接接到高电压、大电流的电力回路上，而是要将这些高电平的电力参数按照一定的比例转换成低电平的参数或者是信号，以供测量仪表、仪器、继电保护装置或者是其他具有相关功能的电器使用，而实施变换的这种装置我们将之称为互感器。
一、电力工程中电流互感器的应用介绍
（一）电流互感器用于测量回路配合单相电度表工作时的实际应用
通常我们可以根据电度表的连接片是否断开和电流互感器的工作特点，采用以下两种接线方法：（1）当连接片没有断开时，K2是禁止接地的（其中L1、L2为电流互感器，K1、K2分别代表一次、二次线圈的首端和尾端）。在此需要我们注意的是，K2不能接错，以避免电表出现反转（如图1）；（2）当连接片已经断开时，K2就需要接地。
图1连接片没有断开. 图2 连接片已断开.
（二）电流互感器在变压器的差动保护中的应用
在变压器的差动保护中，我们为了满足环流法接线时的变压器正常运行或者是在变压器外部发生故障时，一次侧电流通常为穿越性电流，根据电流互感器正极性端是否靠近母线，而在二次侧则应采取不同的接线方式，从而构成差动继电器的两臂。如若变压器两侧的电流互感器正极性都比较靠近母线，那么二次侧两端电流互感器应当与极性端相连。而当变压器一侧正极性端比较靠近母线，另一侧的电流互感器正极性端又比较靠近变压器时，我们应该将二次侧两端电流互感器的异极性端线连接。
二、电流互感器的一次电流选择
电流互感器的一次电流应该根据其所属设备的最大工作电流或者是额定电流来选择，其至少应该能承受该回路的额定连续热电流、动稳定电流以及额定短时热电流。与此同时，我们所选择的一次电流应该使得在额定变流比条件下的二次电流，在正常运行或者是短路情况下，能够满足保护装置和回路测量仪表的准确性要求。除了以上的规定外，我们在进行电流互感器的一次电流选择时，还应该注意以下几个方面的问题：
（一）变压器差动回路电流互感器一次电流的选择
在此，值得我们注意的是：应尽量使两侧互感器的二次电流进入差动继电器时保持基本的平衡。如果是采用微机进行保护时，可以选择由保护装置实现两侧变比和相交差的校正。此外，在选择一次电流和二次绕组接线方式时，我们应该使变压器两侧互感器的二次负荷保持平衡，以避免出现差电流。
（二）大型发电机—变压器组厂用分支的电流互感器一次电流的选择
通常大型发电机—变压器组厂用分支的额定电流要小于变压器额定电流，因此在进行电流互感器一次电流选择时应该以厂用分支额定工作电流为基础，但一定要满足回路动稳定的基本需求。
三、电流互感器的二次电流选择
晶体管保护装置出现之前,继电保护装置运用电磁型。电磁型继电保护装置运作时需要较大能量,所以,很长一段时间以来,提供给继电保护装置电流量的电流互感器二次绕组的额定电流均为5 A
从20世纪晶体管保护出现之后,一些地方,发电厂的电流互感器二次额定电流选用1A,但在发电机侧以及变压器低压侧,仍然选用5 A。这是因为其一次制造较大电流数值有一定困难,而一旦二次绕组开路,电压过高,以致由此产生对设备危害和人身安全的影响。统计表明,微机保护的使用,已使继电保护的正确动作率有较大的提高。采用微機型保护自动装置、测量装置后,电流互感器的二次额定电流完全有必要选为1 A,理由是:
3.1微机型保护、自动装置和测量装置,对于电流互感器二次绕组提供的电流量,仅限于“采样”,而并不需要它有多大的能量。因而,只要有一个清晰的电流信号,就完全可以满足要求。事实上,从已投入使用的微机型装置参数来看,它们的交流电流回路的功率消耗均在1 VA以下,足以说明这一问题。
3.2采用二次额定电流1 A的电流互感器,有可能减小其二次电缆截面,从而降低电站造价。在有些水电站中,由于地理条件的限制,配电装置与中央控制室或继电保护盘室相距较远,引入二次电流的电缆可能很长,有些甚至超过千米,则这一点表现尤为明显。
四、电流互感器的短时热电流选择
电流互感器的短时热电流选择时，其短时热电流应满足以下条件：Ith2 T≥Ik2tk(其中，Ith表示设备短时热稳定的电流铭牌值，T表示电流互感器铭牌的短时热稳定电流值持续的时间，Ik表示短路电流稳态值，tk表示短路电流的持续时间)。
在电力系统中，由于电流互感器的安装地点并非完全一致，所以其流过的短路电流也不可能一样。通常情况下，10KV的线路都是单电源的，其短路情况比较简单，其电流互感器的短时热电流选择也比较简单，同时这也适用于其它安装地点电流互感器的选择。
对于10kv线路出线的电流互感器而言，任何一处线路发生短路，其电流都会流过电流互感器，当短路发生在出线端时，短路电流的值最大并且和母线值最为接近。而负荷侧变电站母线，流过进线电流互感器的短路电流与负荷侧母线的的短路电流也基本上是趋同的。因此，在选择电流互感器短时热电流时，我们可以采用相近的母线短路电流Ik。短路电流持续的时间越长，电流互感器产生的热量就越大。
结语：关于电力工程中电流互感器的选择与配置策略，本文主要从以上几个方面进行简要的论述，具体的内容和策略可能因为我们考虑问题的出发点和制定策略的角度不同而存在一定的差异。本文旨在与电力系统相关设计与工作人员进行学术上的沟通与交流，在此也希望更多的同志人士参与到这项课题的探讨中来，为保障电力工程的科学建设与现代化发展提供更多的理论支持。
参考文献
[1] 刘春晖. 电流互感器的饱和对继电保护装置的影响[J]. 新疆电力, 2006,(01) .
[2] 温刚. 电流互感器饱和对自耦变零差保护的影响[J]. 新疆电力, 2006, (01).
[3] 闫培丽,王红晋,郭亚昌,张延辉,苗梅. 电流互感器、电压互感器二次参数选择问题研究[J]. 中国电力, 2009,(06) .
关键词：电力工程；电流互感器；选择；配置；策略
中图分类号： F407.61文献标识码：A 文章编号：
在电力工程建设以及运行维护中，我们为了保护电力系统的安全以及维护其正常运转，就要对电力系统以及各电力设备的相关参数进行测量，从而有针对性的对其进行计量、保护和监控。但是，我们在实施测量时又不能直接将测量和保护装置直接接到高电压、大电流的电力回路上，而是要将这些高电平的电力参数按照一定的比例转换成低电平的参数或者是信号，以供测量仪表、仪器、继电保护装置或者是其他具有相关功能的电器使用，而实施变换的这种装置我们将之称为互感器。
一、电力工程中电流互感器的应用介绍
（一）电流互感器用于测量回路配合单相电度表工作时的实际应用
通常我们可以根据电度表的连接片是否断开和电流互感器的工作特点，采用以下两种接线方法：（1）当连接片没有断开时，K2是禁止接地的（其中L1、L2为电流互感器，K1、K2分别代表一次、二次线圈的首端和尾端）。在此需要我们注意的是，K2不能接错，以避免电表出现反转（如图1）；（2）当连接片已经断开时，K2就需要接地。
图1连接片没有断开. 图2 连接片已断开.
（二）电流互感器在变压器的差动保护中的应用
在变压器的差动保护中，我们为了满足环流法接线时的变压器正常运行或者是在变压器外部发生故障时，一次侧电流通常为穿越性电流，根据电流互感器正极性端是否靠近母线，而在二次侧则应采取不同的接线方式，从而构成差动继电器的两臂。如若变压器两侧的电流互感器正极性都比较靠近母线，那么二次侧两端电流互感器应当与极性端相连。而当变压器一侧正极性端比较靠近母线，另一侧的电流互感器正极性端又比较靠近变压器时，我们应该将二次侧两端电流互感器的异极性端线连接。
二、电流互感器的一次电流选择
电流互感器的一次电流应该根据其所属设备的最大工作电流或者是额定电流来选择，其至少应该能承受该回路的额定连续热电流、动稳定电流以及额定短时热电流。与此同时，我们所选择的一次电流应该使得在额定变流比条件下的二次电流，在正常运行或者是短路情况下，能够满足保护装置和回路测量仪表的准确性要求。除了以上的规定外，我们在进行电流互感器的一次电流选择时，还应该注意以下几个方面的问题：
（一）变压器差动回路电流互感器一次电流的选择
在此，值得我们注意的是：应尽量使两侧互感器的二次电流进入差动继电器时保持基本的平衡。如果是采用微机进行保护时，可以选择由保护装置实现两侧变比和相交差的校正。此外，在选择一次电流和二次绕组接线方式时，我们应该使变压器两侧互感器的二次负荷保持平衡，以避免出现差电流。
（二）大型发电机—变压器组厂用分支的电流互感器一次电流的选择
通常大型发电机—变压器组厂用分支的额定电流要小于变压器额定电流，因此在进行电流互感器一次电流选择时应该以厂用分支额定工作电流为基础，但一定要满足回路动稳定的基本需求。
三、电流互感器的二次电流选择
晶体管保护装置出现之前,继电保护装置运用电磁型。电磁型继电保护装置运作时需要较大能量,所以,很长一段时间以来,提供给继电保护装置电流量的电流互感器二次绕组的额定电流均为5 A
从20世纪晶体管保护出现之后,一些地方,发电厂的电流互感器二次额定电流选用1A,但在发电机侧以及变压器低压侧,仍然选用5 A。这是因为其一次制造较大电流数值有一定困难,而一旦二次绕组开路,电压过高,以致由此产生对设备危害和人身安全的影响。统计表明,微机保护的使用,已使继电保护的正确动作率有较大的提高。采用微機型保护自动装置、测量装置后,电流互感器的二次额定电流完全有必要选为1 A,理由是:
3.1微机型保护、自动装置和测量装置,对于电流互感器二次绕组提供的电流量,仅限于“采样”,而并不需要它有多大的能量。因而,只要有一个清晰的电流信号,就完全可以满足要求。事实上,从已投入使用的微机型装置参数来看,它们的交流电流回路的功率消耗均在1 VA以下,足以说明这一问题。
3.2采用二次额定电流1 A的电流互感器,有可能减小其二次电缆截面,从而降低电站造价。在有些水电站中,由于地理条件的限制,配电装置与中央控制室或继电保护盘室相距较远,引入二次电流的电缆可能很长,有些甚至超过千米,则这一点表现尤为明显。
四、电流互感器的短时热电流选择
电流互感器的短时热电流选择时，其短时热电流应满足以下条件：Ith2 T≥Ik2tk(其中，Ith表示设备短时热稳定的电流铭牌值，T表示电流互感器铭牌的短时热稳定电流值持续的时间，Ik表示短路电流稳态值，tk表示短路电流的持续时间)。
在电力系统中，由于电流互感器的安装地点并非完全一致，所以其流过的短路电流也不可能一样。通常情况下，10KV的线路都是单电源的，其短路情况比较简单，其电流互感器的短时热电流选择也比较简单，同时这也适用于其它安装地点电流互感器的选择。
对于10kv线路出线的电流互感器而言，任何一处线路发生短路，其电流都会流过电流互感器，当短路发生在出线端时，短路电流的值最大并且和母线值最为接近。而负荷侧变电站母线，流过进线电流互感器的短路电流与负荷侧母线的的短路电流也基本上是趋同的。因此，在选择电流互感器短时热电流时，我们可以采用相近的母线短路电流Ik。短路电流持续的时间越长，电流互感器产生的热量就越大。
结语：关于电力工程中电流互感器的选择与配置策略，本文主要从以上几个方面进行简要的论述，具体的内容和策略可能因为我们考虑问题的出发点和制定策略的角度不同而存在一定的差异。本文旨在与电力系统相关设计与工作人员进行学术上的沟通与交流，在此也希望更多的同志人士参与到这项课题的探讨中来，为保障电力工程的科学建设与现代化发展提供更多的理论支持。
参考文献
[1] 刘春晖. 电流互感器的饱和对继电保护装置的影响[J]. 新疆电力, 2006,(01) .
[2] 温刚. 电流互感器饱和对自耦变零差保护的影响[J]. 新疆电力, 2006, (01).
[3] 闫培丽,王红晋,郭亚昌,张延辉,苗梅. 电流互感器、电压互感器二次参数选择问题研究[J]. 中国电力, 2009,(06) .