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CT 接线方式怎么选?五种典型接法全对比,选错保护直接拒动——工厂变配电室运维

  • 更新时间 2026-09-28 08:20:23
CT 接线方式怎么选?五种典型接法全对比,选错保护直接拒动——工厂变配电室运维
大家好,我是电电运维,常年在工厂、变配电室从事相关工作的打工人。
电流互感器(CT)的作用是将一次侧大电流按比例变换为二次侧小电流(常规为 5A 或者 1A),按用途可以分为保护级、测量级、计量级。同时CT 二次绕组的接线方式,也是直接决定了反应的故障类型、保护灵敏度以及计量精度。同一只 CT的二次接线方式不同,测得电流和保护范围也完全不同。如果接线选错,可能会出现单相接地拒动、相间短路灵敏度不足、差动保护误动等严重问题。
本文依据现行国标,解析CT的5种典型接线方式。文中如果有解析不到位的地方,欢迎大家批评指正。

一、CT 接线的4个共同前提

不管采用哪种接线方式,都必须满足以下4条基本规则:
  1. 极性必须正确:CT 一次端子 P1、P2 与二次端子 S1、S2 为同名端(减极性),一次电流从 P1 流入时,二次电流从 S1 流出。如果极性接反将会造成合成电流错误,引发保护误动或拒动。
  2. 二次回路禁止开路:因为CT 正常工作时二次侧接近短路状态。如果发生开路,一次侧电流将全部转化为励磁电流,二次侧将感应出高压,危及人身与设备安全。
注:二次回路不允许装设熔断器,再进行回路切换和检修作业时,必须先短接二次绕组。
3. 二次回路只能一点接地:为了保障人身与设备安全,CT 二次必须保证单点的可靠接地。
4. 二次负荷不超额定值:同一组 CT 所接的测量、保护仪表一般为串联连接。二次总阻抗(负荷)不能超过该 CT 对应准确级允许的额定二次负荷。

二、单相式接线

示意图1(单相接线方式):

特点与应用

  • 接线相对简单只有一个电流互感器组成;
  • 可以用于三相负荷基本平衡、只需监测一相电流的场合,比如:三相电动机运行电流监视、对称负荷电流表测量;
  • 不能反应另外两相故障,也不能反应相间和接地短路的完整情况,一般不作为高压系统的保护接线;
  • 在低压三相平衡电动机回路中,用一只 CT 接电流表监视负荷,是单相式接线最常见的工程应用;

三、两相星形接线

示意图2(两相星形接线方式):
两相星形接线方式是由两相电流互感器组成,与三相星形接线相比,它缺少一只电流互感器(一般为B相),所以又叫不完全星形接线。

特点与应用

  • 对于小电流接地系统,这样的接线方式可以节约一相电流互感器的成本;
  • 一般用于小电流接地系统的测量和保护回路,由于该系统没有零序电流,另外一相电流可以通过计算得出,所以该接线可以测量三相电流等;
  • 对各种相间短路都有反应,但灵敏度不完全相同:当没有装电流互感器的 B 相与其他相发生两相短路时,故障回路中只有一只 CT 的电流流过继电器,灵敏度比另外两种两相短路低约一半;

接线故障电流特征表

注:两相星形接线方式在中性点非有效接地系统中可用于相间保护,但是不能完全反应单相接地。

四、三相星形接线

示意图3(三相星形接线方式):
三相星形接线又叫做全星形接线,这种接线由三只互感器按星形连接而成,相当于三只互感器公用一个零线。

特点与应用

  • 性能最完善、应用最广的接线方式;
  • 对所有相间短路和接地短路都能反应,而且对各故障类型灵敏度一致、没有死区;
  • 既可用于测量三相电流,又能通过中性线获得零序电流,实现接地保护(Ia + Ib + Ic = 3I0);
  • 广泛用于 110kV 及以上中性点直接接地系统、低压中性点直接接地的 TN 系统,以及对保护性能要求高的 10kV 重要馈线、电动机、变压器、电容器等回路;

三相星形接线电流特征表

注:在中性点直接接地系统当中,三相星形接线的中性线电流 3I0 能够直接反应接地故障。在非有效接地系统中,由于接地电容电流小,所以还需配合专用零序 CT 获取零序电流。

五、三角形接线

示意图4(三角形接线方式):
三角形接线方式是将三相电流互感器二次绕组按极性头尾相接的,但是需要注意极性不能搞错。

特点与应用

  • 三角形接线主要用于变压器差动保护的 CT 二次侧相位补偿。变压器 Yd11 接线时,Y 侧线电流与 d 侧线电流存在 30° 相位差,将 Y 侧 CT 接成三角形即可补偿这一相位差,使差动两侧电流相位一致;
  • 在三角形接线中,反应的是两相电流之差,在正常运行时继电器中流过√3 倍相电流;
  • 三角形接线的中性线不接地,三角形闭合回路一端接地;

六、和电流接线

示意图5(和电流接线方式):
和电流接线方式是将两组星形接线并接在一起,一般用于3/2断路器接线、角形接线、桥形接线的测量和保护回路,用来反映两只开关的电流之和。

特点与应用

  • 将同一间隔内两组 CT 的二次电流按相并联,从而反应两组 CT 电流之和;
  • 主要应用在双母线接线中,两条母线支路的 CT 并联后接同一套保护,或者在变压器双绕组(分裂绕组)回路的电流合并;
注:两组 CT 的变比必须要一致,极性必须相同,否则并联后产生内部环流,可能会导致测量误差。

七、差动保护与零序保护的特殊接线

1. 差动保护接线

差动保护可以用于变压器、电动机、线路和母线保护。
原理是在被保护设备的两侧(或者全部进出线)分别装设 CT,然后通过各侧 CT 二次电流采用环流法接线。正常运行及区外故障时,两侧电流相量相互抵消,差动回路电流近似为零。当区内故障时,差动回路产生故障电流,保护动作跳闸。
差动接线注意事项:CT 变比、极性、接线组别必须正确配合。

2、零序保护接线

零序电流获取分为2种方式,如下表:
  • 三相 CT 零序滤过器是依靠三相星形接线的中性线输出 3I₀。在正常工况与相间故障时三相电流相量之和等于 0(Ia + Ib + Ic = 3I0),当发生单相接地故障时,回路出现零序电流,驱动保护动作。
  • 专用零序 CT是三相电缆或者母线一同穿过零序 CT ,电缆馈线接地保护大多选用专用零序 CT,接线简单、灵敏度高。
最后,CT 接线方式的选择,最主要的是要在设备经济性和保护可靠性之间做平衡大家平时在选择上面都是怎么选择的呢,欢迎一起在下方讨论。
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