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电流互感器二次极性判断方法
一、引言
目前继电保护工作中检查电流回路的接线，主要是通过相位伏安表测得各回路的电流数据，再作出各被测量与参考量之间相位关系的向量图，进而判断现场互感器二次极性的正确性。若判断出CT绕组极性错误，需及时进行更改，否则会留下计量错误、保护装置拒动或误动等隐患。总结实际工作经验，本文强调在利用相位图进行判断前，要充分调查现场相关电流回路，弄清CT参数及基本接线情况，进而结合二者进行正确判断。
二、电流回路正确性的判断方法
在现场条件允许的情况下，测量电流回路数据之前首先详要细了解电流互感器的基本情况：各个绕组的使用变比、准确级（确定是否与所接二次设备相匹配）；一次极性端P1、P2的所在位置，二次极性端S1(K1)、S2(K2)的引出情况等。若确定不了两侧绕组接法，须做极性试验来确定，极性试验的方法一般采用直流法，按图1所示进行接线：CT一次侧加直流干电池，二次侧接电流指针表。试验时若开关S闭合瞬间电流表指针正偏转，则两侧绕组极性为减极性，若指针反偏转则为加极性。
其次要查阅相关技术资料，如使用的保护装置的说明书，初步判断现场实际接线是否与说明书规定电流的基准方向一致；核对铭牌查看电流互感器每个绕组的准确级是否与现场二次设备匹配等。
测数据时需注意，要在测试负荷较稳定（如主变或线路输送功率较稳定）的时候进行测量，先选定一参考量（一般选择UA或UAB），然后测出A、B、C各相的电流幅值及相位。一般来说，我们规定有功功率和无功功率从母线送往变压器或线路为正方向、电流从母线流向变压器或线路为正方向。以A相相电压UA为测量基准为例，作向量图时将+P和+UA定为同方向作如图2所示向量图。
当P>0且Q>0时，送有功、送无功，要求cosθ>0且sinθ>0，即0°<θ<90°，A相电流滞后相电压在0到90度之间，在向量图中应位于第一象限；
同理分析可得：
当P>0且Q<0时，送有功、受无功，A相电流应位于第二象限；
当P<0且Q<0时，受有功、受无功，A相电流应位于第三象限；
当P<0且Q>0时，受有功、送无功，A相电流应位于第四象限。
根据测试数据作得的向量图可判断出当前潮流的理论方向，而要判断电流回路接线是否正确必须结合目前潮流的实际方向、前期收集的电流互感器的数据信息以及保护说明书对CT极性的规定。总结起来，具体步骤如下：
（1）确定潮流的实际方向：结合现场一次设备的运行状态，通过相邻或对侧运行设备的潮流数据进行分析判断，必要时与调度单位核对确定；
（2）通过前期调查的电流回路信息，结合实际潮流方向预判相位伏安表所测各相电流大致该位于向量图的哪个象限；
（3）根据测试数据作出向量图进行验证，进而判断出电流互感器二次极性是否正确。
需要注意的是：测完电流回路的数据后要对CT变比进行验证（可通过与相邻设备保护装置的采样数据进行比较判断），这是实际工作中容易被忽略的要点。下面进行实例分析。
三、母线差动保护极性判断
图4所示为某变电站110kV母联及部分线路接线简图。现场调查得知母联112间隔电流互感器的P1端靠Ⅱ母侧、P2端靠Ⅰ母侧；使用CT变比为1200/5，将线路L2的采样值折算到母联断路器处进行比较证实变比正确；CT准确级为10P20级，满足母差保护的要求。
查阅使用的BP-2B型母差保护说明书得知保护装置默认母联电流互感器的极性与Ⅱ母上的元件一致。现场测试数据后发现L2线路保护与母差保护潮流反向，因线路保护极性引出端靠Ⅱ母侧，可知线路L2的母差保护极性引出端靠线路侧，故母联电流互感器极性引出端靠I母，即S2引出，现场接线与说明书一致，下一步作向量图进一步验证。
从数据测试时的运行方式来看，Ⅱ母上只投了L2一条线路，其余线路处于冷备用状态，P、Q由110kVⅡ母送至线路L2，由表1所得数据作向量图如图5：
由于有功功率P及无功功率Q均由Ⅱ母送至线路L2，故CT一次电流由P2流向P1，若二次电流是由S1引至母差保护装置，则图5中IA应位于第三象限，与现位置反向，而实际CT二次接线是由S2端引出至保护装置，与测试结果吻合，证明电流回路接线正确。
四、变压器差动及后备保护极性判断
对某已投运110kV变电站主变保护电流回路进行检查，已知主变压器为Y/△-11型接法，10kV侧带有电容器组，简要接线如图6所示。按照保护说明书规定得知差动保护及高、低后备保护电流极性引出端均靠母线侧。
在进行带负荷测试时，投运了一组10kV侧的电容器作为负荷，由于负荷为纯电容，其向系统送无功，得到了实际的潮流：电流由10kV母线流向主变低压侧、由主变高压侧流向110kV母线。
以高压侧A相相电压为基准，测得高、低压两侧差动保护及后备保护的电流数据如表2、表3所示。
图9 低压侧后备保护向量图
在低压10kV侧，按照说明书的规定方向判断相位伏安表的测试数据潮流方向为Q>0，IA应位于第一象限。图8所示是低压侧差动保护向量图，各相相位与上述分析结果正好反向，说明差动保护CT绕组的接线与说明书不一致，二次接线接反；对于低后备保护，同理分析可知接线正确，且与保护说明书规定一致，如图9所示。
在高压110kV侧，按照说明书的规定方向判断相位伏安表的测试数据潮流方向为Q<0，IA应位于第二象限，图7所示向量图说明高压侧差动保护及高后备保护CT绕组的接线与说明书不一致，二次接线接反。
一般来说，当差动保护和后备保护的对象是变压器时，要求电流互感器一次电流必须以流入变压器的方向为正，当变压器内部故障时高低压两侧的一次电流都由母线流入变压器，保护可正确动作。此例中差动保护的高低压CT绕组极性均接反，当然，两侧二次电流同时反向180度不会影响到差动保护动作的正确性，但考虑到继电保护工作的严谨性，发现现场接线与保护说明书不一致时，要及时改接正确；后备保护CT绕组极性则不能接反，当涉及到带方向的保护时，接反后不能正确反映故障电流，可能会造成保护拒动，发现后也需及时改接正确。
五、结论
（1）判断电流回路接线正确性首先要充分调查电流回路：电流互感器参数（变比、准确级）及极性端引出情况。同时要确定实际潮流方向。
（2）通过测试数据作出向量图判断潮流方向，结合实际潮流方向、说明书规定基准方向、二次接线调查数据进行综合判断，四者一致则证明电流回路接线正确。
（3）若发现电流回路接线错误或现场接线与保护说明书不一致，应及时改接正确。
