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引言

       變壓器和電流互感器在繼電保護二次回路中起一、二次回路的電壓和電流隔離作用，它們的一、二次側都有兩個及以上的引出端子，任何一側的引出端子用錯，都會使二次側的相位變化180度，既影響繼電保護裝置正確動作，又影響電力系統的運行監控和事故處理，嚴重時還會危及設備及人身安全。因此，正確判斷變壓器（電壓互感器）和電流互感器的極性正確與否是一項十分重要的工作。

       1 傳統的極性檢測方法

       1.1直流法

       電壓和電流互感器的傳統極性檢測直流法可按圖1接好線，使用干電池和高靈敏度的磁電式儀表進行測定。檢測極性時，將電池的正極接在一次線圈的K端上，而將磁電式儀表（如指針式電流表或毫伏表）的正極端接在二次線圈的K端上。當開關S瞬間閉合時，儀表指針偏向右轉（正方向），而開關S瞬間斷開時，儀表指針則偏向左轉（反方向），則表明所接互感器一、二次側端子為同極性。反之，為異極性。

       1.2、交流法

       將互感器一、二次線圈的尾端L2、K2接在一起，在二次線圈上通入1~5V的交流電壓，再用10V以下小量程交流電壓表分別測量U2、U3，若U3=U1-U2，則L1、K1為同極性，若U3=U1+U2， L1、K1為異極性。

       2 新極性檢測方法

       該方法以KCL和二次接線原理為基本依據，強調注入電流作為引導檢測過程的基本手段，將交流安培計的讀數作為檢測結果，來判斷互感器的極性。

       2.1原理

       根據KCL的描述: 在任何電路中的任意節點上流入該節點的電流總和等于流出該節點的電流總和，即Σi入=Σi出。當某一節點趨于無窮大的極限情況時，KCL可以推廣至任意用一閉合面（虛線表示與紙平面的相交線）所包圍的電路部分。該閉合面S包圍了部分電路，并與支路1、2、3相交，應用KCL定律可得i1-i3-i2=0。

       下面討論一種特殊狀態，當初始時刻電路中無電流通過時，如果強制性地使某一閉合面包圍的部分電路中流入一定量的相對于初始狀態額外的電流，由于離開包圍部分電路的任一閉合面的各支路的電流的代數和為零，所以必有同量的電流流出那部分電路，則可在流出的閉合面的另一支路上串聯一只交流安培計測量。那么，當被包圍的部分電路為電壓和電流互感器的內部電路時，則其中任兩相的同極性或異極性將影響流出包圍的互感器內部電路電流的大小，然后結果將體現在交流安培計的讀數上。下面以電流互感器的星形和三角形兩種連接情況來具體說明。

       2.2星形回路檢測

       在檢測之前，須斷開一次隔離刀閘，確保電流互感器內部電路處于無電流狀態。任選電流互感器的兩相，在一次側線圈的L端同時接地，K端串接一升流裝置。在二次側的中性線n上串接一只交流安培計。用升流裝置向其中注入定量的交流電流，電流大小及安培計的量程可由電流互感器的變比確定。數量級約在10-1A至1A之間。同時觀察安培計的變化和讀數。由于另一單相未注流的原方開路，在二次星形回路中電流繼電器線圈阻抗相對很高，所以二次回路的電流I3很小，近似為零。此時若安培計的指針不動或微偏（讀數IA也約為零），則說明此兩相的二次電路在閉合面包圍下其電流近似成環流，安培計所在的中性線n上電流的流入和流出量相等，即此兩相極性相同。若安培計指針偏轉較大（讀數IA約為2I1），則說明其二次電流均流入中性線n，此兩極性相異。

       再取A、C兩相注入電流，如圖5接線，并同樣根據中性線上安培計的讀數來判斷A、C兩相極性的異同。然后將兩組結果結合起來并對照表1便可判斷出該組星形連接互感器的極性。

       顯然從表1可知若測得A、B和A、C兩組兩相極性均相同，則A、B、C三相極性相同; 若A、B兩相極性相同，A、C相異，則C極為異極性; A、B兩相極性相異，而A、C相同，則B相為異極性; 若A、B與A、C均相異，則A相為異極性。

       3 三角形回路檢測

       與星形回路相同，先斷開一次側隔離刀閘，任取兩相在一次側線圈的首或未端同時接地，并在此兩相一次側另一端串接一升流裝置。在二次側串接一安培計。同樣用升流裝置注入電流并同時觀察安培計。若安培計的指針不動或微偏，則說明二次閉合面所圍電路中的感應電勢相互抵消，兩相互為異極性（即a、y異端相接），若指針偏轉較大，則說明兩相感應電勢相互迭加，兩相互為同極性（即a、y同端相接）。

       另注入電流再測，并將二次檢測結果寫入表2中，以此來判斷該組電流互感器三角形連接的極性。

       4 新方法的應用

       新方法可以廣泛應用于電力系統繼電保護裝置的安裝、調試、定時檢驗及故障處理中去。

       4.1星形連接方面的應用

       可應用于現場繼電保護自動裝置的極性檢驗，無需將每組三相電壓或電流互感器接線解開成單個互感器進行檢測，因此可減輕工作量，大幅度提高實驗工作效率。

       4.2三角形連接方面的應用

       可根據判斷的極性確定電壓或電流互感器二次回路的三角形接線順序。用于檢查三角回路接線錯誤，使得故障的排除顯得尤為清楚方便。由表2可知，若測知某兩相互為同極性，則另兩組兩相組合的極性關系必為一同一異; 若檢測知某兩相互為異極性，則另兩組兩相組合的極性關系必一致，要么均為同極性，要么均為異極性。從而三角形接線情況如表3所示：

       5新舊方法比較

       5.1新法優點

       在現場三相一組的電壓或電流互感器連接的極性檢測中，新法具有測量次數少，測量準確度高，判斷依據簡單直觀，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直流法的優點

       對于單個單相電壓或電流互感器的極性判斷，直流法具有原理簡單，測量設備接線簡便，操作不復雜等優點。適用于單個互感器極性的檢測和判斷。

       5.3交流法的優點

       當互感器的變比在5以下，用交流法檢測極性既簡單又準確，當變比較大時，由于U1和U3數值很接近，電表較難判斷，因此不宜采用。

       6 結束語

       在現場二次回路和電壓、電流互感器的極性檢測中，要求有極高的準確性和可靠性，新方法符合上述客觀需要，經反復實驗和論證，新方法值得大力提倡和推廣，相信今后它將代替傳統方法，運用到現場測試工作中去。