[摘要]利用基爾霍夫電流定律和二次回路連接原理，推導(dǎo)出判斷電壓電流互感器極性的新方法。與傳統(tǒng)檢測方法相比，證明了其優(yōu)越性和實(shí)用性，可供繼電保護(hù)專業(yè)人員參考和應(yīng)用。[關(guān)鍵詞] KCL變壓器繼電保護(hù)極性介紹干式變壓器和電流互感器在繼電保護(hù)一次和二次回路中起電壓和電流隔離的作用。它們的一次側(cè)和二次側(cè)有兩個(gè)或多個(gè)引出端子。如果任一側(cè)的引出端子使用不當(dāng)，二次側(cè)的相位會發(fā)生180度的變化，不僅會影響繼電保護(hù)裝置的正確動作，還會影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控和事故處理。嚴(yán)重時(shí)還會危及設(shè)備和器材，因此，正確判斷干式變壓器(電壓互感器)和電流互感器的極性非常重要。1傳統(tǒng)極性檢測方法1.1 DC法電壓電流互感器傳統(tǒng)極性檢測DC法可按圖1接線，測量采用干電池和高靈敏度磁電儀器。檢測極性時(shí)，將電池的正極接到初級線圈的K端，將磁電儀器(如指針式電流表或毫伏表)的正極接到次級線圈的K端。當(dāng)開關(guān)S瞬間閉合時(shí)，儀表指針向右(正方向)轉(zhuǎn)動，而當(dāng)開關(guān)S瞬間斷開時(shí)，儀表指針向左(反方向)轉(zhuǎn)動，表明所連接變壓器的一次和二次端子極性相同。反而是極性不同。

1.2.交流方法如圖2所示。將變壓器初級線圈和次級線圈的尾端L2和K2連接在一起，向次級線圈施加1~5V的交流電壓，用10V以下的小量程交流電壓表分別測量U2和U3。如果U3=U1-U2，L1和K1極性相同；如果U3=U1 U2，L1和K1是不同的極性。

2新的極性檢測方法該方法基于KCL和二次接線原理，強(qiáng)調(diào)注入電流作為指導(dǎo)檢測過程的基本手段，以交流電流表的讀數(shù)作為檢測結(jié)果來判斷變壓器的極性。2.1原理根據(jù)KCL描述：在任意電路中流入任意節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和，即 I in= I out。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)趨于無窮大時(shí)，KCL可以擴(kuò)展到由一個(gè)閉合曲面包圍的任何電路部分(圖3中的虛線表示與紙面的交線)。這個(gè)封閉的表面S包圍部分電路，并與支路1、2和3相交。利用KCL定律，可以得到i1-i3-i2=0。下面討論一種特殊狀態(tài)。當(dāng)初始時(shí)刻沒有電流流過電路時(shí)，如果強(qiáng)迫一定量的額外電流流入由封閉面包圍的部分電路，由于離開包圍部分電路的任意封閉面的每一分支的電流的代數(shù)和為零，則必須有相同量的電流流出該部分電路，因此可以將一個(gè)交流電流表與流出封閉面的另一分支串聯(lián)起來進(jìn)行測量。那么，當(dāng)封閉電路是電壓、電流互感器的內(nèi)部電路時(shí)，任意兩相的同極性或異極性都會影響電流流出互感器的封閉內(nèi)部電路，然后其結(jié)果就會反映在交流電流表的讀數(shù)上。下面將詳細(xì)介紹電流互感器的星形接線和三角形接線。

2.2星形回路檢測檢測前，隔離斷路器必須斷開一次，以確保電流互感器內(nèi)部電路處于無電流狀態(tài)。可選電流互感器的兩相(圖4中選擇a相和b相)同時(shí)在初級線圈的l端接地，k端與上流裝置串聯(lián)。交流電流表串聯(lián)在二次側(cè)的中性線上。通過電流上升裝置向其中注入恒定量的交流電，電流的大小和電流表的測量范圍可以由電流互感器的比率來確定。數(shù)量級大約是10——1A到1A。同時(shí)，觀察電流表的變化和讀數(shù)。由于另一個(gè)單相未受影響電流的一次側(cè)開路，二次星形回路中電流繼電器的線圈阻抗比較高，所以二次回路的電流I3很小，近似為零。此時(shí)，如果電流表指針固定或稍有偏置(讀數(shù)ia也約為零)，則意味著兩相二次回路的電流近似為閉合面包圍的圓形電流，電流表所在中性線n上的電流流入和流出相等，即兩相極性相同。如果電流表指針偏轉(zhuǎn)很大(讀數(shù)IA約為2I1)，說明其二次電流流入中性線n，極性不同。然后取A和C的注入電流，如圖5所示，根據(jù)中性線上電流表的讀數(shù)判斷A和C極性的異同。然后將兩組結(jié)果結(jié)合起來，與表1進(jìn)行比較，就可以判斷出這組星形連接變壓器的極性。 #p#分頁標(biāo)題#e#

顯然，從表1可以看出，如果A和B，A和C的極性都相同，那么A，B和C的極性也是相同的；如果A和B的極性相同，A和C不同，那么C的極性就截然不同。A和B極性不同，A和C相同，那么B極性不同。如果A和B與A和C不同，那么A相的極性也不同。

3三角回路檢測與星形回路相同，先斷開一次側(cè)隔離斷路器，同時(shí)取兩相在一次側(cè)線圈的較好端或末端接地，并在兩相一次側(cè)的另一端串聯(lián)一個(gè)電流上升裝置(如圖6所示)。次級側(cè)串聯(lián)一個(gè)電流表。用電流上升裝置注入電流，同時(shí)觀察電流表。如果電流表指針固定或稍有偏移，則表示次級閉合面包圍的電路中感應(yīng)電勢相互抵消，極性不同(即A和Y以異端連接)。如果指針偏轉(zhuǎn)較大，則意味著兩相感應(yīng)電勢彼此重疊，并且它們具有相同的極性(即，A和Y連接在同一端)。此外，根據(jù)圖7所示的接線，重新測量注入電流，并將二次檢測結(jié)果寫入表2，從而判斷電流互感器三角形接線的極性。4新方法的應(yīng)用新方法可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的安裝、調(diào)試、定時(shí)檢查和故障處理。4.1星形接線的應(yīng)用可以應(yīng)用于現(xiàn)場自動繼電保護(hù)裝置的極性測試，不需要將每組三相電壓或電流互感器解開成單個(gè)互感器進(jìn)行測試，減少了工作量，大大提高了實(shí)驗(yàn)工作效率。4.2三角接線的應(yīng)用可以根據(jù)判斷的極性確定電壓或電流互感器二次回路的三角接線順序。用于檢查三角回路的接線錯誤，使故障排除清晰方便。從表2可以看出，如果測得某兩個(gè)極性相同，那么另外兩組兩相組合的極性關(guān)系必然相同，也可能不同；如果檢測到兩者的極性不同，那么

5新舊方法比較5.1新法優(yōu)點(diǎn) 在現(xiàn)場三相一組的電壓或電流互感器連接的極性檢測中，新法具有測量次數(shù)少，測量準(zhǔn)確度高，判斷依據(jù)簡單直觀，操作方便，可大幅度提高檢測工作的效率，是較高級的極性檢測方法。適用于三相連接的繼電保護(hù)二次回路中的電壓或電流互感器的極性測定。5.2直流法的優(yōu)點(diǎn) 對于單個(gè)單相電壓或電流互感器的極性判斷，直流法具有原理簡單，測量設(shè)備接線簡便，操作不復(fù)雜等優(yōu)點(diǎn)。適用于單個(gè)互感器極性的檢測和判斷。5.3交流法的優(yōu)點(diǎn) 當(dāng)互感器的變比在5以下，用交流法檢測極性既簡單又準(zhǔn)確，當(dāng)變比較大時(shí)，由于U1和U3數(shù)值很接近，電表較難判斷，因此不宜采用。

6 結(jié)束語 在現(xiàn)場二次回路和電壓、電流互感器的極性檢測中，要求有極高的準(zhǔn)確性和可靠性，新方法符合上述客觀需要，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和論證，新方法值得大力提倡和推廣，相信今后它將代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法，運(yùn)用到現(xiàn)場測試工作中去。