電流互感器基本概念

電流互感器原理 是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過,二次繞組匝數(shù)比較多,串接在測量儀表和保護回路中,電流互感器在工作時,它的二次回路始終是閉合的,因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小,電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

電流互感器造價信息

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行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報價日期
110KV油浸電流互感器 LB9-110W2,2×600-2×1250,5線圈鐵油箱 查看價格 查看價格

國能

13% 衡陽國能機電設(shè)備有限公司
66KV油浸電流互感器 LB9-110W2,2×600-2×1250,5線圈鐵油箱 查看價格 查看價格

國能

13% 衡陽國能機電設(shè)備有限公司
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正泰

13% 安徽傳威電氣有限公司
電流互感器 BH-0.66 I 1200/5 Ф80 0.5級 查看價格 查看價格

13% 重慶宇軒機電設(shè)備有限公司
電流互感器 BH-0.66 I 400/5 Ф30 0.5級 查看價格 查看價格

13% 重慶宇軒機電設(shè)備有限公司
電流互感器 BH-0.66 I 750/5 Ф60 0.5級 查看價格 查看價格

13% 重慶宇軒機電設(shè)備有限公司
電流互感器 CT117203 查看價格 查看價格

13% 深圳市泰和安科技有限公司
電流互感器 CT117303 查看價格 查看價格

13% 深圳市泰和安科技有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
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行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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茂名市2022年10月信息價
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湛江市2022年3季度信息價
電流互感器 250A 查看價格 查看價格

湛江市2022年3季度信息價
電流互感器 600A 查看價格 查看價格

茂名市2022年9月信息價
電流互感器 1000A 查看價格 查看價格

茂名市2022年9月信息價
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
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電流互感器 電流互感器|1臺 1 查看價格 合肥遠江電源科技有限公司 廣東   2020-12-03
電流互感器 電流互感器|1臺 1 查看價格 施耐德電氣投資有限公司 廣東  江門市 2010-04-07
電流互感器 電流互感器800/1A 0.2S級|2個 3 查看價格 東莞市莞城南正成套電器商行 廣東   2017-11-30
電流互感器 10KV 電流互感器 600/5|2臺 1 查看價格 廣州通用特互電氣有限公司 廣東  廣州市 2010-12-10
電流互感器 110KV電流互感器 LRGBJ-110 (2×600/1A)|1套 1 查看價格 上海祝捷電氣科技有限公司 全國   2021-05-06
電流互感器 1.名稱: 電流互感器2.規(guī)格: 100/5A|3臺 3 查看價格 深圳市斯特紐科技有限公司 全國   2021-05-11
電流互感器 1.名稱:電流互感器2.(3個一套)|35套 3 查看價格 佛山市歐維克儀表電氣有限公司 全國   2022-07-28
電流互感器 1.名稱 :電流互感器2.參數(shù):配合TC模塊監(jiān)測每組電流,內(nèi)徑為40.5mm.(一組池配一個)|2臺 1 查看價格 全國  

在發(fā)電、變電、輸電、配電和用電的線路中電流大小懸殊,從幾安到幾萬安都有。為便于測量、保護和控制需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流,另外線路上的電壓一般都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到電流變換和電氣隔離作用 。

對于指針式的電流表,電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級的(如5A等)。對于數(shù)字化儀表,采樣的信號一般為毫安級(0-5V、4-20mA等)。微型電流互感器二次電流為毫安級,主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。

微型電流互感器也有人稱之為“儀用電流互感器”。(“儀用電流互感器”有一層含義是在實驗室使用的多電流比精密電流互感器,一般用于擴大儀表量程。)

電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作,變壓器變換的是電壓而電流互感器變換的是電流罷了。電流互感器接被測電流的繞組(匝數(shù)為N1),稱為一次繞組(或原邊繞組、初級繞組);接測量儀表的繞組(匝數(shù)為N2)稱為二次繞組(或副邊繞組、次級繞組)。

電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實際電流比K。電流互感器在額定電流下工作時的電流比叫電流互感器額定電流比,用Kn表示。

Kn=I1n/I2n

電流互感器(Current transformer 簡稱CT)的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流,用來進行保護、測量等用途。如變比為400/5的電流互感器,可以把實際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。

作用

電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流,用來進行保護、測量等用途。如變比為400/5的電流互感器,可以把實際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。

使用

1)電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則:即一次繞阻應(yīng)與被測電路串聯(lián),而二次繞阻則與所有儀表負載串聯(lián)

2)按被測電流大小,選擇合適的變化,否則誤差將增大。同時,二次側(cè)一端必須接地,以防絕緣一旦損壞時,一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè),造成人身和設(shè)備事故

3)二次側(cè)絕對不允許開路。因一旦開路,一次側(cè)電流I1全部成為磁化電流,引起φm和E2驟增,造成鐵心過度飽和磁化,發(fā)熱嚴重乃至燒毀線圈;同時,磁路過度飽和磁化后,使誤差增大。電流互感器在正常工作時,二次側(cè)近似于短路,若突然使其開路,則勵磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹担F芯中的磁通呈現(xiàn)嚴重飽和的平頂波,因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時感應(yīng)出很高的尖頂波,其值可達到數(shù)千甚至上萬伏,危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。

另外,一次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達幾百伏,一旦觸及將造成觸電事故。因此,電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān),防止一次側(cè)開路。在使用過程中,二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負載,然后,再停車處理。一切處理好后方可再用。

4)為了滿足測量儀表、繼電保護、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要,在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)2~8個二次繞阻的電流互感器。對于大電流接地系統(tǒng),一般按三相配置;對于小電流接地系統(tǒng),依具體要求按二相或三相配置

5)對于保護用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設(shè)置。例如:若有兩組電流互感器,且位置允許時,應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè),使斷路器處于交叉保護范圍之中

6)為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障,電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)

7)為了減輕發(fā)電機內(nèi)部故障時的損傷,用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障,用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側(cè)。

電流互感器基本概念常見問題

  • 電流互感器分為測量用電流互感器和什么用電流互感器

    可以這么說。電流互感器在一次回路和二次回路之間起隔離作用。一般只需要一次電流互感器就可以了。電流互感器二次輸出額定電流一般為5A。5A一般直接接二次儀表。有時,設(shè)計二次儀表時,不希望直接處理5A這樣的...

  • 電流互感器

    ?前段時間上海的中芯FAB123廠改造工程用過安科瑞的,用了很多,質(zhì)量還不錯的

  • 電流互感器怎么選

    不同型號的電流互感器在結(jié)構(gòu)上往往有較大差異(包括銅排搭接形式、外形、鐵心等以及動熱穩(wěn)定的耐受能力),主要配裝于不同的開關(guān)設(shè)備中。比如中置式手車柜配的多為LZZBJ9或AS12等型號,配固定柜的型號會有...

1 按用途分1) 電流互感器(或電流互感器的測量繞組):在正常電壓范圍內(nèi),向測量、計量裝置提供電網(wǎng)電流信息。

2)保護用電流互感器(或電流互感器的保護繞組):在電網(wǎng)故障狀態(tài)下,向繼電保護等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

2按絕緣介質(zhì)分1) ?干式電流互感器:由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

2) ?澆注絕緣電流互感器:用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器

3) ?油浸式電流互感器:由絕緣紙和絕緣油作為絕緣,一般為戶外型,目前我國在各種電壓等級均常用到。

4) ?氣體絕緣電流互感器:主絕緣有SF6氣體構(gòu)成。

3按電流變換原理分1) ?電磁式電流互感器:根據(jù)電磁感應(yīng)原理時限電流變換的電流互感器。

2) ?光電式電流互感器:通過光電變換原理實現(xiàn)電流變換的電流互感器。

4按安裝方式分1) ?貫穿式電流互感器:用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。

2) ?支柱式電流互感器:安裝在平面或支柱上,兼做一次電路導體支柱用的電流互感器;

3) ?套管式電流互感器:沒有一次導體和一次絕緣,直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

4) ?母線式電流互感器:沒有一次導體但有一次絕緣,直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

5按一次繞組匝數(shù)分1)單匝式電流互感器:大電流互感器常用單匝式。

2)多匝式電流互感器:中、小電流互感器常用多匝式。

6按二次繞組所在位置分1) ?正立式:二次繞組在產(chǎn)品下部,是國內(nèi)常用的結(jié)構(gòu)形式。

2) ?倒立式:二次繞組在產(chǎn)品頭部,是近年來比較新型的結(jié)構(gòu)形式。

7按電流比分1) ?單電流比電流互感器:即一、二次繞組匝數(shù)固定,電流比不能改變,只能實現(xiàn)一種電流比變換的互感器。

2) ?多電流比電流互感器:即一次繞組或二次繞組匝數(shù)可改變,電流比可以改變,可實現(xiàn)不同電流比變換;

3) ?多個鐵心電流互感器:這種互感器有多個各自具有鐵心的二次繞組,以滿足不同精度的測量和多種不同的繼電保護裝置的需求。為了滿足某些裝置的要求,其中某些二次繞組具有多個抽頭。

8按保護用電流互感器技術(shù)性能分1)穩(wěn)態(tài)特性型:保證電流在穩(wěn)態(tài)時的誤差,如P、PR、PX級

2)暫態(tài)特性型:保證電流在暫態(tài)時的誤差,如TPX TPY TPZ TPS級等。

9按使用條件分1) ?戶內(nèi)型電流互感器:一般用于35KV及以下電壓等級。

2) ?戶外型電流互感器:一般用于35KV及以上電壓等級。

一、電流互感器型號 :

第一字母:L—電流互感器

第二字母:A—穿墻式;Z—支柱式;M—母線式;D—單匝貫穿式;V—結(jié)構(gòu)倒置式;J—零序

接地檢測用;W—抗污穢;R—繞組裸露式

第三字母:Z—環(huán)氧樹脂澆注式;C—瓷絕緣;Q—氣體絕緣介質(zhì);W—與微機保護專用

第四字母:B—帶保護級;C—差動保護;D—D級;Q—加強型;J—加強型ZG

第五數(shù)字:電壓等級 產(chǎn)品序號

二、 主要技術(shù)要求

2.1 額定容量:額定二次電流通過二次額定負荷時所消耗的視在功率。額定容量可以用視在功率V.A表示,也可以用二次額定負荷阻抗Ω表示。

2.2 一次額定電流:允許通過電流互感器一次繞組的用電負荷電流。用于電力系統(tǒng)的電流互感器一次額定電流為5~25000A,用于試驗設(shè)備的精密電流互感器為 0.1~50000A。電流互感器可在一次額定電流下長期運行,負荷電流超過額定電流值時叫做過負荷,電流互感器長期過負荷運行,會燒壞繞組或減少使用壽命。

2.3 二次額定電流:允許通過電流互感器二次繞組的一次感應(yīng)電流。

2.4 額定電流比(變比):一次額定電流與二次額定電流之比。

2.5 額定電壓:一次繞組長期對地能夠承受的最大電壓(有效值以kV為單位),應(yīng)不低于所接線路的額定相電壓。電流互感器的額定電壓分為0.5,3,6,10,35,110,220,330,500kV等幾種電壓等級。

2.6 10%倍數(shù):在指定的二次負荷和任意功率因數(shù)下,電流互感器的電流誤差為-10%時,一次電流對其額定值的倍數(shù)。10%倍數(shù)是與繼電保護有關(guān)的技術(shù)指標。

2.7 準確度等級:表示互感器本身誤差(比差和角差)的等級。電流互感器的準確度等級分為0.001~1多種級別,與原來相比準確度提高很大。用于發(fā)電廠、變電站、用電單位配電控制盤上的電氣儀表一般采用0.5級或0.2級;用于設(shè)備、線路的繼電保護一般不低于1級;用于電能計量時,視被測負荷容量或用電量多少依據(jù)規(guī)程要求來選擇(見第一講)。

2.8 比差:互感器的誤差包括比差和角差兩部分。比值誤差簡稱比差,一般用符號f表示,它等于實際的二次電流與折算到二次側(cè)的一次電流的差值,與折算到二次側(cè)的一次電流的比值,以百分數(shù)表示。

2.9 角差:相角誤差簡稱角差,一般用符號δ表示,它是旋轉(zhuǎn)180°后的二次電流向量與一次電流向量之間的相位差。規(guī)定二次電流向量超前于一次電流向量δ為正值,反之為負值,用分(’)為計算單位。

2.10 熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數(shù):電力系統(tǒng)故障時,電流互感器受到由于短路電流引起的巨大電流的熱效應(yīng)和電動力作用,電流互感器應(yīng)該有能夠承受而不致受到破壞的能力,這種承受的能力用熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定倍數(shù)表示。熱穩(wěn)定倍數(shù)是指熱穩(wěn)定電流1s內(nèi)不致使電流互感器的發(fā)熱超過允許限度的電流與電流互感器的額定電流之比。動穩(wěn)定倍數(shù)是電流互感器所能承受的最大電流瞬時值與其額定電流之比。

電流互感器基本術(shù)語

戶外型電流互感器

1電流互感器選擇與檢驗的原則

1)電流互感器額定電壓不小于裝設(shè)點線路額定電壓

2)根據(jù)一次負荷計算電流IC選擇電流互感器變化

3)根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的準確度并校驗準確度

4)校驗動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。

2電流互感器變流比選擇

電流互感器一次額定電流I1n和二次額定電流I2n之比,稱為電流互感器的額定變流比,Ki=I1n/I2n≈N2/N1。

式中,N1和N2為電流互感器一次繞組和二次繞組的匝數(shù)。

電流互感器一次側(cè)額定電流標準比(如20.30、40、50、75.100、150(A)、2Xa/C)等多種規(guī)格,二次側(cè)額定電流通常為1A或5A。其中2Xa/C表示同一臺產(chǎn)品有兩種電流比,通過改變產(chǎn)品頂部儲油柜外的連接片接線方式實現(xiàn),當串聯(lián)時,電流比為a/c,并聯(lián)時電流比為2Xa/C。一般情況下,計量用電流互感器變流比的選擇應(yīng)使其一次額定電流I1n不小于線路中的負荷電流(即計算IC)。如線路中負荷計算電流為350A,則電流互感器的變流比應(yīng)選擇400/5。保護用的電流互感器為保證其準確度要求,可以將變比選得大一些。

表1電流互感器準確級和誤差限值

3電流互感器準確度選擇及校驗

所謂準確度是指在規(guī)定的二次負荷范圍內(nèi),一次電流為額定值時的最大誤差。中國電流互感器的準確度和誤差限值如表1所示,對于不同的測量儀表,應(yīng)選用不同準確度的電流互感器。

準確度選擇的原則:計費計量用的電流互感器其準度為0.2~0.5級;用于監(jiān)視各進出線回路中負荷電流大小的電流表應(yīng)選用1.0—3.0級電流互感器。為了保證準確度誤差不超過規(guī)定值,一般還校驗電流互感器二次負荷(伏安),互感器二次負荷S2不大于額定負荷S2n,所選準確度才能得到保證。準確度校驗公式:S2≤S2n。

二次回路的負荷l:取決于二次回路的阻抗Z2的值,則:

S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2(∑︱Zi︱+ RWl+RXC)

或S2V1≈∑Si+I2n2(RWl+RXC)

式中,Si、Zi為二次回路中的儀表、繼電器線圈的額定負荷和阻抗,RXC為二次回路中所有接頭、觸點的接觸電阻,一般取0.1Ω,RWL為二次回路導線電阻,

計算公式化為:RWL=LC/(r×S)。

式中,r為導線的導電率,銅線r=53m/(Ωmm2),鋁線r=32m(Ωmm2),S為導線截面積(mm2),LC為導線的計算長度(m)。設(shè)互感器到儀表單向長度為L1,

則:

L1互感器為星形接

LC=L1兩相V形接線

2L1一相式接線

繼電保護用的電流互感器的準確度常用的有5P和l0P。保護級的準確度是以額定準確限值一次電流下的 最大復合誤差ε%來標稱的(如5P對應(yīng)的ε%=5%)。所謂額定準確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(shù)(n=I1/I1n),也稱為額定準確限值系數(shù)。即要求保護用的電流互感器在可能出現(xiàn)的范圍內(nèi),其最大復合誤差不超過ε%值。

電流互感器ε%誤差曲線校驗步驟:

⑴按照保護裝置類型計算流過電流互感器的一次電流倍數(shù)

⑵根據(jù)電流互感器的型號、變比和一次電流倍數(shù),在10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負荷

⑶按照對電流互感器二次負荷最嚴重的短路類型,計算電流互感器的實際二次負荷

⑷比較實際二次負荷與允許二次負荷。如實際二次負荷小于允許二次負荷,表示電流互感器的誤差不超過10%誤差:

1)增大連接導線截面或縮短連接導線長度,以減小實際二次負荷

2)選擇比較大的電流互感器,減小一次電流倍數(shù),增大允許二次負荷

3)將電流互感器的二次繞組串聯(lián)起來,使允許二次負荷增大一倍。

4電流互感器動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度校驗

廠家的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中都給出了動穩(wěn)定倍數(shù)Kes和熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt,因此按下列公式分別校驗動穩(wěn)定和熱定度即可。

1)動穩(wěn)定度校驗Kes×I1N≥iSh

2)熱穩(wěn)定度校驗(KtI1n)2t≥I⑶∞tima

式中,t為熱穩(wěn)定電流時間。

測量用電流互感器

在測量交變電流的大電流時,為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流(中國規(guī)定電流互感器的二次額定為5A或1A),另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器,電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流,電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等。

正常工作時互感器二次側(cè)處于近似短路狀態(tài),輸出電壓很低。在運行中如果二次繞組開路或一次繞組流過異常電流(如雷電流、諧振過電流、電容充電電流、電感啟動電流等),都會在二次側(cè)產(chǎn)生數(shù)千伏甚至上萬伏的過電壓。這不僅給二次系統(tǒng)絕緣造成危害,還會使互感器過激而燒損,甚至危及運行人員的生命安全。

1次側(cè)只有1到幾匝,導線截面積大,串入被測電路。2次側(cè)匝數(shù)多,導線細,與阻抗較小的儀表(電流表/功率表的電流線圈)構(gòu)成閉路。

電流互感器的運行情況相當于2次側(cè)短路的變壓器,忽略勵磁電流,安匝數(shù)相等I1N1=I2N2

電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實際電流比I1/I2=N2/N1=k。

勵磁電流是誤差的主要根源。

測量用電流互感器的精度等級0.2/0.5/1/3,1表示變比誤差不超過±1%,另外還有0.2S和0.5S級。

保護用電流互感器的精度等級5P/10P ,10P標示復合誤差不超過10%。

保護用電流互感器

保護用電流互感器主要與繼電裝置配合,在線路發(fā)生短路過載等故障時,向繼電裝置提供信號切斷故障電

路,以保護供電系統(tǒng)的安全。保護用微型電流互感器的工作條件與測量用互感器完全不同,保護用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有效的工作。保護用互感器主要要求:1.絕緣可靠,2.足夠大的準確限值系數(shù),3.足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。

保護用互感器在額定負荷下能夠滿足準確級的要求最大一次電流叫額定準確限值一次電流。準確限值系數(shù)就是額定準確限值一次電流與額定一次電流比。當一次電流足夠大時鐵芯就會飽和起不到反映一次電流的作用,準確限值系數(shù)就是表示這種特性。保護用互感器準確等級5P、10P,表示在額定準確限值一次電流時的允許誤差5%、10%

線路發(fā)生故障時的沖擊電流產(chǎn)生熱和電磁力,保護用電流互感器必須承受。二次繞組短路情況下,電流互感器在一秒內(nèi)能承受而無損傷的一次電流有效值,稱額定短時熱電流。二次繞組短路情況下,電流互感器能承受而無損傷的一次電流峰值,稱額定動穩(wěn)定電流。

保護用電流互感器分為:1.過負荷保護電流互感器,2.差動保護電流互感器,3.接地保護電流互感器(零序電流互感器)

分類

按用途分

測量用電流互感器(或電流互感器的測量繞組。在正常工作電流范圍內(nèi),向測量、計量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。

保護用電流互感器(或電流互感器的保護繞組。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下,向繼電保護等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

按絕緣介質(zhì)分

干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。

油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣,一般為戶外型。目前中國在各種電壓等級均為常用。

氣體絕緣電流互感器。主絕緣由氣體構(gòu)成。

按電流變換原理分

電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電流變換的電流互感器。

光電式電流互感器。通過光電變換原理以實現(xiàn)電流變換的電流互感器,目前還在研制中。

按安裝方式分

貫穿式電流互感器。用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。

支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上,兼做一次電路導體支柱用的電流互感器。

套管式電流互感器。沒有一次導體和一次絕緣,直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

母線式電流互感器。沒有一次導體但有一次絕緣,直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

電流互感器按用途分類

按照用途不同,電流互感器大致可分為兩類 :

測量用電流互感器(或電流互感器的測量繞組):在正常工作電流范圍內(nèi),向測量、計量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。

保護用電流互感器(或電流互感器的保護繞組):在電網(wǎng)故障狀態(tài)下,向繼電保護等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

1、測量用電流互感器

在測量交變電流的大電流時,為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流(中國規(guī)定電流互感器的二次額定為5A或1A),另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器,電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流,電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等。

正常工作時互感器二次側(cè)處于近似短路狀態(tài),輸出電壓很低。在運行中如果二次繞組開路或一次繞組流過異常電流(如雷電流、諧振過電流、電容充電電流、電感啟動電流等),都會在二次側(cè)產(chǎn)生數(shù)千伏甚至上萬伏的過電壓。這不僅給二次系統(tǒng)絕緣造成危害,還會使互感器過激而燒損,甚至危及運行人員的生命安全。

1次側(cè)只有1到幾匝,導線截面積大,串入被測電路。2次側(cè)匝數(shù)多,導線細,與阻抗較小的儀表(電流表/功率表的電流線圈)構(gòu)成閉路。

電流互感器的運行情況相當于2次側(cè)短路的變壓器,忽略勵磁電流,安匝數(shù)相等I1N1=I2N2

電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實際電流比I1/I2=N2/N1=k。

勵磁電流是誤差的主要根源。

測量用電流互感器的精度等級0.2/0.5/1/3,1表示變比誤差不超過±1%,另外還有0.2S和0.5S級。

2、保護用電流互感器

保護用電流互感器分為:1.過負荷保護電流互感器,2.差動保護電流互感器,3.接地保護電流互感器(零序電流互感器)

保護用電流互感器主要與繼電裝置配合,在線路發(fā)生短路過載等故障時,向繼電裝置提供信號切斷故障電

路,以保護供電系統(tǒng)的安全。保護用電流互感器的工作條件與測量用電流互感器完全不同,保護用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有效的工作。保護用互感器主要要求:1.絕緣可靠,2.足夠大的準確限值系數(shù),3.足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。

保護用互感器在額定負荷下能夠滿足準確級的要求最大一次電流叫額定準確限值一次電流。準確限值系數(shù)就是額定準確限值一次電流與額定一次電流比。當一次電流足夠大時鐵芯就會飽和起不到反映一次電流的作用,準確限值系數(shù)就是表示這種特性。保護用互感器準確等級5P、10P,表示在額定準確限值一次電流時的允許電流誤差為1%、3%,其復合誤差分別為5%、10%

線路發(fā)生故障時的沖擊電流產(chǎn)生熱和電磁力,保護用電流互感器必須承受。二次繞組短路情況下,電流互感器在一秒內(nèi)能承受而無損傷的一次電流有效值,稱額定短時熱電流。二次繞組短路情況下,電流互感器能承受而無損傷的一次電流峰值,稱額定動穩(wěn)定電流。

保護用電流互感器的精度等級5P/10P ,10P標示復合誤差不超過10%。

電流互感器按絕緣介質(zhì)分類

1、干式電流互感器 :由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

2、澆注式電流互感器:用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。

3、油浸式電流互感器:由絕緣紙和絕緣油作為絕緣,一般為戶外型。

4、氣體絕緣電流互感器:主絕緣由氣體構(gòu)成。

電流互感器按安裝方式分類

1、貫穿式電流互感器 :用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。

2、支柱式電流互感器:安裝在平面或支柱上,兼做一次電路導體支柱用的電流互感器。

3、套管式電流互感器:沒有一次導體和一次絕緣,直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

4:母線式電流互感器:沒有一次導體但有一次絕緣,直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

電流互感器按原理分類

1、電磁式電流互感器:根據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電流變換的電流互感器。

2、電子式電流互感器 :

例如 (1)光學電流互感器是指采用光學器件作被測電流傳感器,光學器件由光學玻璃、全光纖等構(gòu)成。

(2)空心線圈電流互感器。又稱為Rogowski線圈式電流互感器。空心線圈往往由漆包線均勻繞制在環(huán)形骨架上制成,骨架采用塑料、陶瓷等非鐵磁材料,其相對磁導率與空氣的相對磁導率相同,這是空心線圈有別于帶鐵心的電流互感器的一個顯著特征。

(3)鐵心線圈式低功率電流互感器(LPCT)。它是傳統(tǒng)電磁式電流互感器的一種發(fā)展。其按照高阻抗電阻設(shè)計,在非常高的一次電流下,飽和特性得到改善,擴大了測量范圍,降低了功率消耗,可以無飽和的高準確度測量高達短路電流的過電流、全偏移短路電流,測量和保護可共用一個鐵心線圈式低功率電流互感器,其輸出為電壓信號。

兩者的使用發(fā)展方向

由于電磁式電流互感器存在的易飽和、非線性及頻帶窄等問題,電子式電流互感器逐漸興起。電子式電流互感器一般具有抗磁飽和、低功耗、寬頻帶等優(yōu)點。

國內(nèi)具有代表性的電子式互感器有AnyWay變頻電壓傳感器、AnyWay變頻電流傳感器和AnyWay變頻功率傳感器,其中,AnyWay變頻功率傳感器屬于電壓、電流組合式互感器。

該互感器的主要特點如下:

1、采用前端數(shù)字化技術(shù),光纖傳輸,電磁兼容性好。

2、幅頻特性和相頻特性好,在寬幅值、頻率、相位范圍內(nèi)均可獲得較高的測量精度。

3、屬于數(shù)字式傳感器,二次儀表不會引入誤差,傳感器誤差就是系統(tǒng)誤差。

電流互感器額定電壓

電流互感器額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)點線路額定電壓 。

電流互感器變比

應(yīng)根據(jù)一次負荷計算電流IC選擇電流互感器變比。電流互感器一次側(cè)額定電流標準比(如20、30、40、50、75、100、150、2×a/C)等多種規(guī)格,二次側(cè)額定電流通常為1A或5A。其中2×a/C表示同一臺產(chǎn)品有兩種電流比,通過改變產(chǎn)品的連接片接線方式實現(xiàn),當串聯(lián)時,電流比為a/c,并聯(lián)時電流比為2×a/C。一般情況下,計量用電流互感器變流比的選擇應(yīng)使其一次額定電流I1n不小于線路中的負荷電流(即計算IC)。如線路中負荷計算電流為350A,則電流互感器的變流比應(yīng)選擇400/5。保護用的電流互感器為保證其準確度要求,可以將變比選得大一些。

電流互感器準確級

應(yīng)根據(jù)測量準確度 要求選擇電流互感器的準確級并進行校驗。下表為不同準確級電流互感器的誤差限值:

準確級選擇的原則:計費計量用的電流互感器其準確級不低于0.5級;用于監(jiān)視各進出線回路中負荷電流大小的電流表應(yīng)選用1.0—3.0級電流互感器。為了保證準確度誤差不超過規(guī)定值,一般還校驗電流互感器二次負荷(伏安),互感器二次負荷S2不大于額定負荷S2n,所選準確度才能得到保證。準確度校驗公式:S2≤S2n。

二次回路的負荷l:取決于二次回路的阻抗Z2的值,則:

S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2(∑︱Zi︱ RWl RXC)

或S2V1≈∑Si I2n2(RWl RXC)

式中,Si、Zi為二次回路中的儀表、繼電器線圈的額定負荷和阻抗,RXC為二次回路中所有接頭、觸點的接觸電阻,一般取0.1Ω,RWL為二次回路導線電阻,

計算公式化為:RWL=LC/(r×S)。

式中,r為導線的導電率,銅線r=53m/(Ωmm2),鋁線r=32m(Ωmm2),S為導線截面積(mm2),LC為導線的計算長度(m)。設(shè)互感器到儀表單向長度為L1,

則:

L1互感器為星形接

LC=L1兩相V形接線

2L1一相式接線

繼電保護用的電流互感器的準確度常用的有5P和l0P。保護級的準確度是以額定準確限值一次電流下的

最大復合誤差ε%來標稱的(如5P對應(yīng)的ε%=5%)。所謂額定準確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(shù)(n=I1/I1n),也稱為額定準確限值系數(shù)。即要求保護用的電流互感器在可能出現(xiàn)的范圍內(nèi),其最大復合誤差不超過ε%值。

電流互感器ε%誤差曲線校驗步驟:

⑴按照保護裝置類型計算流過電流互感器的一次電流倍數(shù)

⑵根據(jù)電流互感器的型號、變比和一次電流倍數(shù),在10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負荷

⑶按照對電流互感器二次負荷最嚴重的短路類型,計算電流互感器的實際二次負荷

⑷比較實際二次負荷與允許二次負荷。如實際二次負荷小于允許二次負荷,表示電流互感器的誤差不超過10%誤差:

1)增大連接導線截面或縮短連接導線長度,以減小實際二次負荷

2)選擇比較大的電流互感器,減小一次電流倍數(shù),增大允許二次負荷

3)將電流互感器的二次繞組串聯(lián)起來,使允許二次負荷增大一倍。

電流互感器動、熱穩(wěn)定度

需校驗電流互感器的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度 ,廠家的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中都給出了動穩(wěn)定倍數(shù)Kes和熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt,因此按下列公式分別校驗動穩(wěn)定和熱定度即可。

1)動穩(wěn)定度校驗Kes×I1N≥iSh

2)熱穩(wěn)定度校驗(KtI1n)2t≥I⑶∞tima

式中,t為熱穩(wěn)定電流時間。

電流互感器額定容量

電流互感器二次額定容量要大于實際二次負載,實際二次負載應(yīng)為25~100%二次額定容量。容量決定二次側(cè)負載阻抗,負載阻抗又影響測量或控制精度。負載阻抗主要受測量儀表和繼電器線圈電阻、電抗及接線接觸電阻、二次連接導線電阻的影響。

在進行電流互感器誤差試驗之前,通常需要檢查極性和退磁等主面特性。

1、電流互感器極性檢查 :

電流互感器一次繞組標志為P1、P2,二次繞組標志為S1、S2。若P1、S1是同名端,則這種標志叫減極性。一次電流從P1進,二次電流從S1出。極性檢查很簡單,除了可以在互感器校驗儀上進行檢查外,還可以使用直流檢查法。

2、電流互感器退磁檢查

電流互感器在電流突然下降的情況下,互感器鐵芯可能產(chǎn)生剩磁。如電流互感器在大電流情況下突然切斷電源、二次繞組突然開路等?;ジ衅麒F芯有剩磁,使鐵芯磁導率下降,影響互感器性能。長期使用后的互感器都應(yīng)該退磁。互感器檢驗前也要退磁。退磁就是通過一次或二次繞組以交變的勵磁電流,給鐵芯以交變的磁場。從0開始逐漸加大交變的磁場(勵磁電流)使鐵芯達到飽和狀態(tài),然后再慢慢減小勵磁電流到零,以消除剩磁。

對于電流互感器退磁,一次繞組開路,二次繞組通以工頻電流,從零開始逐漸增加到一定的電流值(該電流值與互感器的設(shè)計測量上限有關(guān),一般為額定電流的20-50%左右??梢赃@樣判斷,如果電流突然急劇變大,此時表示鐵芯以進入磁飽和階段)。然后再將電流緩慢降為零,如此重復2-3次。在斷開電源前,應(yīng)將一次繞組短接,才斷開電源。鐵芯退磁完成。此方法稱開路退磁法。對于有些電流互感器,由于二次繞組的匝數(shù)都比較多。若采用開路退磁法,開路的繞組可能產(chǎn)生高電壓。因此可以在二次繞組接上較大的電阻(額定阻抗的10-20倍)。一次繞組通以電流,從零漸變到互感器一次繞組的允許的最大電流,再漸變到零,如此重復2-3次。由于接有負載鐵芯可能不能完全退磁。由于一次繞組的最大電流有限制,過大的話可能燒壞一次繞組。如果接有負載的二次繞組產(chǎn)生電壓不是過高的話,可以加大二次繞組的負載電阻。這樣可以提高退磁效果。

3、電流互感器誤差試驗

互感器誤差試驗一般采用被測互感器與標準互感器進行比較,兩互感器的二次電流差即為被測互感器誤差。此種檢驗方法稱比較法。標準互感器要求比被測互感器高出二個等級,此時標準互感器誤差可忽略不計。若標準互感器比被測互感器只高一個等級,此時試驗結(jié)果誤差應(yīng)考慮加上標準互感器誤差。

被測互感器與標準互感器的二次電流差一般采用互感器校驗儀進行量。直接從互感器校驗儀上讀出比值差fx(%),相位差δx(’)。由于互感器校驗儀測的是被測互感器與標準互感器電流差與二次電流的比值,所以對互感器校驗儀的要求不高。要能校驗什么等級的互感器,基本由標準互感器決定。

標準互感器是互感器校驗系統(tǒng)的關(guān)鍵核心。對被測互感器進行校驗,除了標準互感器、互感器校驗儀還要有給互感器提供一次電流的升流器,可以調(diào)節(jié)升流器電流的調(diào)壓器,及負載。

在電工手冊及各類教材中,對電流互感器二次開路運行的結(jié)論是:“電流互感器二次開路產(chǎn)生幾百伏、lkV~10kV的危及人身安全的高壓;鐵芯嚴重發(fā)熱,燒壞電流互感器?!边@也是電力界公認的法規(guī)。

我們科技服務(wù)小組在檢修學校配電盤的一只無示數(shù)電流表時發(fā)現(xiàn),與其相串聯(lián)電流互感器二次開路運行,實測電壓為2.6V,恢復其原閉路接法,同時在主回路串入型號、變化相同的電流互感器,二次開路長期運行,并不發(fā)熱。這說明:目前實際應(yīng)用的電流互感器運行特性與一百多年來傳統(tǒng)的結(jié)論相比,有著不容忽視的重大差別。 ?

為了分析電流互感器運行參數(shù),在電業(yè)公司和校黨總支部大力支持下,我們將收集到的0.5kV和10kV兩個耐壓等級,變電站用的LQJ,LFC,LFCD,母線穿心式lMK,LMKl,LMZ,LMZ1,LMZJ1和在平度已被淘汰的LQG等9個系列,北京、天津、上誨、沈陽、合肥等20個廠家生產(chǎn)的變化30/5~2000/5的56種電流互感器及其350個變種,在變流實驗臺上經(jīng)過長達兩年半的實驗,記錄了十幾萬個運行數(shù)據(jù),歸納總結(jié)出了如下結(jié)論。 ? ?

一、電流互感器二次開路電壓特性

對每一種電流互感器,二次開路電壓隨著一次電流的變化,都有嚴格的對應(yīng)關(guān)系,僅以一次額定電流時的二次開路電壓值說明。對母線穿心式150/5的電流互感器,當穿心電流為額定值時,不同品種的電流互感器二次開路電壓為2.6~2;4V。80條二次開路電壓特性曲線的規(guī)律是:一次穿心電流從0A增至150A時,二次開路電壓開始上升幅度很大,30A以后增加甚小(即使從150A增至800A,二次開路電壓平均只上升0.2V)。

母線穿心式200/5的電流互感器,二次開路電壓是3.9~6.5V;母線穿心式 300/5—2000/5的電流互感器,二次開路電壓為6.5~37.2V。

LQG系列從30/5—600/5的電流互感器,二次開路電壓是12.8~21.4V。

變電站用的LQJ,LFC,LFCD系列50/5~300/5的電流互感器,二次開路電壓是18~121.3V。

在第二次伏安特實驗臺上,利用調(diào)壓器、電流表、導線將所有的電流互感器二次線圈分別接人調(diào)壓器的輸出端,當二次輸入5A電流時,測得二次電壓和一次加額定電流時測得的二次開路電壓都有嚴格的對應(yīng)關(guān)系。若用公式計算,二次開路電壓等于二次閉路轉(zhuǎn)為開路一次電壓的增量乘以變化。從正反兩方面實驗和法拉第電磁感應(yīng)定律推導結(jié)論證明了二次開路電壓測試值的真實性。

綜上所述,100多年來的傳統(tǒng)結(jié)論與科技進步、材料更新、結(jié)構(gòu)變化、工藝革新的現(xiàn)代新型電流互感器的實際二次開路電壓相比存在著巨大差別,所以傳統(tǒng)結(jié)論應(yīng)當修正。

二、電流互盛器二次開路時發(fā)熱情況分析

對母線穿心式電流互感器,根據(jù)焦耳—楞次定律Q=I2Rt,二次開路時由 I2=0,Q2=0,所以二次線圈不會發(fā)熱。但是,當二次線圈由閉路轉(zhuǎn)為開路時,母線上功耗增大。對母線穿心式150/5的電流互感器一次電流為額定值時,經(jīng)過計算其功耗增量最小為9W,最大為17W。由于母線粗長,散熱忍受力好,不會發(fā)熱。 ?

所有母線穿心式電流互感器在變流實驗臺上斷續(xù)運行長達2年半之久,從未發(fā)現(xiàn)燒壞一例,充分體現(xiàn)了目前實用新型電流互感器發(fā)熱特性與傳統(tǒng)結(jié)論截然不同。

已被平度淘汰的LQG系列電流互感器在交流實驗臺上進行證明,當一次線圈電流為額定值時,二次線圈開路,保持一次電流仍為額定電流,雖然二次線圈不會發(fā)熱,但一次線圈功耗量增大。例如44號30/5的電流互感器,其一次壓降增量為2.5V,功耗增大75W,一次線圈略微發(fā)熱。對該系列電流互感器的大量實際觀察情況表明,如果過流,一次線圈功耗更大,確實發(fā)熱,當電流超過額定值50%后,一次線圈燙手,由于熱傳遞,鐵芯和二次線圈也相繼發(fā)熱,長時間運行,聞到有焦糊味。若絕緣燒焦,就會產(chǎn)生一次電壓加入二次線圈的惡性結(jié)果,體現(xiàn)了此系列互感器的發(fā)熱情況仍符合100多年前的傳統(tǒng)結(jié)論,但此電壓系供電電壓,根本不是感應(yīng)的二次開路電壓。

三、電流互感器二次開路電壓波形分析

當一次電流為0A時,二次輸出電壓波形為一條水平線。隨著一次電流的增大,56種電流互感器波形變化十分復雜,又各具有其自身特色。如6號互感器,一次電流為3A,二次電壓波形為正弦波,一次電流從4A增至150A波形畸變,隨著一次電流增大,波形畸變加劇,其變化特別是有效寬度變窄,峰—峰值上升,占空因數(shù)下降,但每半周包圍的面積增加甚微。

每半周包圍面積增加很小說明鐵芯已趨于磁飽和,反映了二次開路電壓隨著一次電流增大,只能微弱上升,而峰—峰值增大反映了整流濾波電壓有較大的上升幅度,為自動化控制提供了較寬的控制區(qū)間。

四、比差特性分析

目前,我國計量電流時,要求用1.5mm2的銅線將電流互感器二次線圈和電度表電流線圈短接,這是降低精度產(chǎn)生正比差的應(yīng)用方法。以母線穿心式150/5的電流互感器為例,我們分別以1.5mm2長4m的銅線,將其二次線圈分別與150/5A的電流表和電度表的電流線圈串聯(lián)時,當一次穿心電流為150A時,所有電流互感器都能使電流表碰針,若一次電流降至135A,電流表示數(shù)為140~150A。

在變流實驗臺上測得8000個數(shù)據(jù)表明,當一次電流超過額定值10%,隨著一次電流增大,正比差越來越明顯,而一次電流為15A以下時,電流互感器二次測中的電流表示數(shù)有負比差。

按照國家標準規(guī)定,總負荷電流應(yīng)該等于電流互感器額定電流的75%~ 100%,電流互感器精度為1~3級時,二次回路所取負載應(yīng)為其銘牌負荷值的 50%~100%,對精度為0.1—1級的電流互感器,應(yīng)取銘牌負荷的25%一100%,對當?shù)赜昧空冀^對優(yōu)勢的負荷為0.2fl的電流互感器,當一次電流達到額定值時,依據(jù)規(guī)定二次閉路電壓必定為1V、0.5V和0.25V。我國國家標準還規(guī)定:若低于上述限量的下限值,測量精度降低,造成正誤差。但是我們測量過許多用戶的配電盤,當用于電流表示數(shù)的電流互感器,使電流表顯示接近額定值時,而計費用的電流互感器,二次測用規(guī)定導線直接接人三相電度表的電流線圈,以指針式萬用表交流電壓10V檔測二次閉路電壓為0V。運行數(shù)據(jù)表明,實例都違背了國家規(guī)定的二次負載標準,這是變配電中普遍存在的一個技術(shù)問題。

五、消除誤差的方法

兩年內(nèi)我們探索了導線、分數(shù)匝、電容、電感、電阻絲等對正比差補償方法。

1995年底,我們終于找到了可使電流互感器正、負比差都明顯減小的技術(shù)方案。例如23號200/5的電流互感器,當母線穿心一匝,一次電流為180A時,二次顯示194A,正比差為14A,一次電流為5A,二次示數(shù)為0A,負比差為5A。利用這種技術(shù)方案,可以使該電流互感器一次電流從0A到額定電流的整個區(qū)間,正比差為0A,負比差最大值為lA,從而發(fā)現(xiàn)了降低電流互感器比差的技術(shù)方案。

六、電流互感器的負載特性

當二次測所接負載阻抗遠大于銘牌上標定的阻抗時,電流互感器是一恒壓源。例如9號150/5互感器,銘牌上標定的阻抗為0.2Ω。當一次電流為150A,二次開路時,用MFl73型萬用表交流10V檔,精度為9kΩ/V,相當于在二次回路上串聯(lián) 90kΩ的電阻,測得其電壓為2.6V;當二次測并接15Ω300磁場變阻器,分別取阻值15Ω、7.5Ω、3.75Ω時,二次電壓仍為2.6V;當取1.875Ω時二次電壓才降為 2.55V,有力地證明了上述結(jié)論。

當外阻遠小于標定阻抗時,電流互感器接近一恒流源。例如9號150/5互感器,將一次電流調(diào)至135A,分別和1.5mm/X 30cm的鋁線、1.5mm2X4m的銅線串接150/5A電流表,利用1.5mm2X 30cm的鋁線、1.5mm2X 4m的銅線串接 150/5A電流表和5A電度表電流線圈,電流表示數(shù)都是150A。上述實驗表明,外阻遠小于標定阻抗時,電流互感器是一恒流源,并且都有相同的正比差。

七、典型母線穿心式電流互感器二次開路的具體應(yīng)用

由于母線穿心式400/5以下各種電流互感器二次開路電壓很低,內(nèi)阻抗小,過度時又不發(fā)熱,具有恒壓源和恒流源特性,可以穩(wěn)定、可靠地用作自動控制功率型信號源。利用二次開路電壓值對高輸入阻抗的復合管、單晶管、VMOS功率場效應(yīng)管、單向晶闡管、運算放大器、比較放大器、時基電路、靈敏繼電器等直接實施控制,以突破傳統(tǒng)結(jié)論的禁區(qū)二次開路運用方式,形成機電一體化和繼電保護的產(chǎn)品。此法被人們確認后,形成機電一體化和繼電保護的產(chǎn)品。此法被人們確認后,必然廣泛應(yīng)用于自動化控制設(shè)計,將產(chǎn)生不可估量的、走出傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)誤區(qū)的社會效益。 ? ?

八、電流互感器運行的特定條件和內(nèi)阻抗分析

實際應(yīng)用的電流互感器的一次最大電流等于滿負荷電流,同時受到電力變壓器允許的最大電流、保險絲熔斷電流、閘刀跳閘電流、自動空氣開關(guān)限制的電流、過流保護器設(shè)定的保護電流和導線允許的安全電流的嚴格控制。眾所周知,電流互感器二次電流額定值為5A,如果脫離上述條件,試圖以二次感應(yīng)電壓公式E=L× di/dt設(shè)想無窮大電流結(jié)合變化關(guān)系或以設(shè)想二次無窮大電流來求二次開路電壓,以維護傳統(tǒng)的二次開路電壓結(jié)論是不現(xiàn)實的。

在變流實驗臺上對每種電流互感器,一次測注入額定電流的0.1,0.2,…,1倍的電流。二次以開路和閉路兩種方式運行,測得一次電壓和一次電流,可以求出一次測在二次開、閉路情況下的阻抗,其數(shù)值很小。例如一次阻抗最大的44號 3015LQG系列電流互感器,當一次測加30A電流,二次開路,一次電壓為3V,則一次阻抗為0.1Ω。在二次閉路條件下,一次電壓為0.5V,一次阻抗為O.017Ω,。其余電流互感器隨變化的增大。一次阻抗變得很小,其中以母線穿心式的電流互感器最小。同理利用二次伏安特性,可以直接求出除母線穿心式電流互感器以外的其他各類電流互感器在一次開路或閉路情況下的二次阻抗。

對母線穿心式電流互感器一次開路情況下,二次阻抗可以直接利用二次伏安法求出。一次閉路情況下的二次阻抗必須加穿心短路環(huán),所用短路環(huán)是多股細銅線組成的150mm2以上的單匝或多匝短路環(huán),在滿足二次輸入安匝近似等于—?次安匝情況下,可求出母線穿心式電流互感器一次閉路情況下的二次阻抗。例如5號電流互感器,二次注入1~5A電流,一次加150mm2短路環(huán)后,其二次阻抗都是0.19Ω,近似等于銘牌標定的負荷0.2Ω或5VA。

點評

作者在對電流互感器進行檢修時發(fā)現(xiàn),即使互感器的二次線圈開路運行,也不會造成設(shè)備損害。這一現(xiàn)象與傳統(tǒng)的電工手冊及各類教材所提出的電流互感器二次開路產(chǎn)生幾百伏以上、危及人身安全的高壓,鐵芯嚴重發(fā)熱,燒壞電流互感器并不一致。為了解決這一問題,弄清電流互感器的運行參數(shù),作者進行了一系列的實驗,在進行了大量調(diào)查實驗基礎(chǔ)上,得出了令人信服的結(jié)論。

作者發(fā)現(xiàn),目前生產(chǎn)和應(yīng)用的電流互感器的發(fā)熱特性與傳統(tǒng)結(jié)論截然不同:其二次開路狀態(tài)工作時,一般不會過熱;只有極少數(shù)型號功耗增大,發(fā)熱嚴重,但在正常工作電流下,也不會燒壞設(shè)備。至于二次開路電壓,則始終在低壓范圍內(nèi)波動。作者在對數(shù)十種型號的電流互感器進行實驗測定的基礎(chǔ)上,得出結(jié)論,二次開路時具有恒壓源和恒流源兩種電路的特性,可以穩(wěn)定、可靠地用作自動控制功率型信號源。這種突破傳統(tǒng)的電路運用方式,可廣泛應(yīng)用于自動化控制設(shè)計,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

從實際出發(fā),不迷信傳統(tǒng)觀念,利用科學手段突破舊有框框,大膽創(chuàng)新,才能在科技事業(yè)中取得成績。

電流互感器使用原則

1)電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則 :即一次繞阻應(yīng)與被測電路串聯(lián),而二次繞阻則與所有儀表負載串聯(lián)

2)按被測電流大小,選擇合適的變比,否則誤差將增大。同時,二次側(cè)一端必須接地,以防絕緣一旦損壞時,一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè),造成人身和設(shè)備事故

3)二次側(cè)絕對不允許開路,因一旦開路,一次側(cè)電流I1全部成為磁化電流,引起φm和E2驟增,造成鐵心過度飽和磁化,發(fā)熱嚴重乃至燒毀線圈;同時,磁路過度飽和磁化后,使誤差增大。電流互感器在正常工作時,二次側(cè)與測量儀表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用,測量儀表和繼電器等電流線圈阻抗很小,二次側(cè)近似于短路。CT二次電流的大小由一次電流決定,二次電流產(chǎn)生的磁勢,是平衡一次電流的磁勢的。若突然使其開路,則勵磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹?,鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴重飽和的平頂波,因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時感應(yīng)出很高的尖頂波,其值可達到數(shù)千甚至上萬伏,危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。

另外,二次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達幾百伏,一旦觸及將造成觸電事故。因此,電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān),防止二次側(cè)開路。在使用過程中,二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負載,然后,再停電處理。一切處理好后方可再用。

4)為了滿足測量儀表、繼電保護、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要,在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)2~8個二次繞阻的電流互感器。

5)對于保護用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設(shè)置。例如:若有兩組電流互感器,且位置允許時,應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè),使斷路器處于交叉保護范圍之中

6)為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障,電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)

7)為了減輕發(fā)電機內(nèi)部故障時的損傷,用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障,用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側(cè)。

電流互感器接線方式

電流互感器的接線方式按其所接負載的運行要求確定。最常用的接線方式為單相、三相星形和不完全星形三種,分別如圖4a、圖4b和圖4c。

額定變比和誤差:電流互感器的額定變比KN指電流互感器的額定電流比。即:KN=I1N/I2N

電流互感器原邊電流在一定范圍內(nèi)變動時,一般規(guī)定為10~120%I1N,副邊電流應(yīng)按比例變化,而且原、副邊電壓(或電流)應(yīng)該同相位。但由于互感器存在內(nèi)阻抗、勵磁電流和損耗等因素而使比值及相位出現(xiàn)誤差,分別稱為比差和角差。

比差為經(jīng)折算后的二次電流與一次電流量值大小之差對后者之比,即fI 為電流互感器的比差。當KNI2>I1時,比差為正,反之為負。

對于沒有采取補償措施的電流互感器,比差為負值,角差為正值,比差的絕對值和角差均隨電流增大而減小。

采用補償?shù)霓k法可以減小互感器的誤差。一般通過在互感器上加繞附加繞組或增添附加鐵心,以及接入相應(yīng)的電阻、電感、電容元件來補償。常用的補償法有匝數(shù)補償、分數(shù)匝補償、小鐵心補償、并聯(lián)電容補償?shù)取?h3 class="title-text">電流互感器校驗方法

在進行電流互感器誤差試驗之前,通常需要檢查極性和退磁等試驗。

電流互感器極性檢查

電流互感器一次繞組標志為P1、P2,二次繞組標志為S1、S2。若P1、S1是同名端,則這種標志叫減極性。一次電流從P1進,二次電流從S1出。極性檢查很簡單,除了可以在互感器校驗儀上進行檢查外,還可以使用直流檢查法。

電流互感器退磁檢查

電流互感器在電流突然下降的情況下,互感器鐵芯可能產(chǎn)生剩磁。如電流互感器在大電流情況下突然切斷電源、二次繞組突然開路等?;ジ衅麒F芯有剩磁,使鐵芯磁導率下降,影響互感器性能。長期使用后的互感器都應(yīng)該退磁。互感器檢驗前也要退磁。退磁就是通過一次或二次繞組以交變的勵磁電流,給鐵芯以交變的磁場。從0開始逐漸加大交變的磁場(勵磁電流)使鐵芯達到飽和狀態(tài),然后再慢慢減小勵磁電流到零,以消除剩磁。

對于電流互感器退磁,一次繞組開路,二次繞組通以工頻電流,從零開始逐漸增加到一定的電流值(該電流值與互感器的設(shè)計測量上限有關(guān),一般為額定電流的20-50%左右。可以這樣判斷,如果電流突然急劇變大,此時表示鐵芯以進入磁飽和階段)。然后再將電流緩慢降為零,如此重復2-3次。在斷開電源前,應(yīng)將一次繞組短接,才斷開電源。鐵芯退磁完成。此方法稱開路退磁法。對于有些電流互感器,由于二次繞組的匝數(shù)都比較多。若采用開路退磁法,開路的繞組可能產(chǎn)生高電壓。因此可以在二次繞組接上較大的電阻(額定阻抗的10-20倍)。一次繞組通以電流,從零漸變到互感器一次繞組的允許的最大電流,再漸變到零,如此重復2-3次。由于接有負載鐵芯可能不能完全退磁。由于一次繞組的最大電流有限制,過大的話可能燒壞一次繞組。如果接有負載的二次繞組產(chǎn)生電壓不是過高的話,可以加大二次繞組的負載電阻。這樣可以提高退磁效果。

電流互感器準確度檢查

互感器誤差試驗一般采用被測互感器與標準互感器進行比較,兩互感器的二次電流差即為被測互感器誤差。此種檢驗方法稱比較法。標準互感器要求比被測互感器高出二個等級,此時標準互感器誤差可忽略不計。若標準互感器比被測互感器只高一個等級,此時試驗結(jié)果誤差應(yīng)考慮加上標準互感器誤差。

被測互感器與標準互感器的二次電流差一般采用互感器校驗儀進行量。直接從互感器校驗儀上讀出比值差fx(%),相位差δx(’)。由于互感器校驗儀測的是被測互感器與標準互感器電流差與二次電流的比值,所以對互感器校驗儀的要求不高。要能校驗什么等級的互感器,基本由標準互感器決定。

標準互感器是互感器校驗系統(tǒng)的關(guān)鍵核心。對被測互感器進行校驗,除了標準互感器、互感器校驗儀還要有給互感器提供一次電流的升流器,可以調(diào)節(jié)升流器電流的調(diào)壓器,及負載。

電流互感器注意事項

電流互感器 - 使用注意事項電流互感器 運行時,副邊不允許開路。因為一旦開路,原邊電流均成為勵磁電流,使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此,電流互感器副邊回路中不許接熔斷器,也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。

電流互感器運行時,副邊不允許開路。原因如下:

⒈電流互感器一次被測電流磁勢I1N1在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ1

⒉電流互感器二次測量儀表電流磁勢I2N2在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ2

⒊電流互感器鐵芯合磁通:Φ = Φ1 Φ2

⒋因為Φ1.Φ2方向相反,大小相等,互相抵消,所以 Φ = 0

⒌若二次開路,即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,電流互感器鐵芯磁通很強,飽和,鐵心發(fā)熱,燒壞絕緣,產(chǎn)生漏電

⒍若二次開路,即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,Φ在電流互感器二次線圈N2中產(chǎn)生很高的感生電勢e,在電流互感器二次線圈兩端形成高壓,危及操作人員生命安全

⒎電流互感器二次線圈一端接地,就是為了防止高壓危險而采取的保護措施。

電流互感器的常見故障往往與制造缺陷有關(guān),具體如下:

1)電流互感器的絕緣很厚,有的絕緣包繞松散,絕緣層間有皺折,加之真空處理不良,浸漬不完全而造成含氣空腔,從而易引起局部放電故障 。

2)電容屏尺寸與排列不符合設(shè)計要求,甚至少放電容屏,電容極板不光滑平整,甚至錯位或斷裂,使其均壓特性破壞。因此,當局部固體絕緣沿面的電場強度達到一定數(shù)值時,就會造成局部放電。

上述局部放電的直接后果是使絕緣油裂解,在絕緣層間生成大量的x臘,介損增大。這種放電是有累積效應(yīng)的,任其發(fā)展下去,油中氣體分析將可能出現(xiàn)電弧放電的特征。

3)由于絕緣材料不清潔或含濕高,可能在其表面產(chǎn)生沿面放電。這種情況多見于一次端子引線沿墊塊表面放電。

4)某些連接松動或金屬件電位懸浮將導致火花放電,例如一次繞組支持螺母松動,造成一次繞組屏蔽鋁箔電位懸浮,末屏引線接觸或焊接不良甚至斷線,均會引起此類故障。

5) -次連接夾板、螺栓、螺母松動,末屏接地螺母松動,抽頭緊固螺母松動等,均可能使接觸電阻增大,從而導致局部過熱故障。此外,現(xiàn)場維護管理不當也應(yīng)引起重視。例如,互感器進水受潮,雖然可能與制造廠的密封結(jié)構(gòu)和密封材料有關(guān),但是,也有維護管理的問題。一般來說,現(xiàn)場真空脫氣不充分或者檢修時不進行真空干燥,致使油中溶解氣體易飽和或油紙絕緣中殘存氣泡和含濕較高。所有這些,都將給設(shè)備留下安全隱患。

電流互感器其他資料

互感器原理

在供電用電的線路中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬安都有。為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流,另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。

較早前,顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表,所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級的(如5A等)?,F(xiàn)在的電量測量大多數(shù)字化,而計算機的采樣的信號一般為毫安級(0-5V、4-20mA等)。微型電流互感器二次電流為毫安級,主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。

微型電流互感器也有人稱之為“儀用電流互感器”。(“儀用電流互感器”有一層含義是在實驗室使用的多電流比精密電流互感器,一般用于擴大儀表量程。)

微型電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作,變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。如圖繞組N1接被測電流,稱為一次繞組(或原邊繞組、初級繞組);繞組N2接測量儀表,稱為二次繞組(或副邊繞組、次級繞組)。

微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時的電流比叫電流互感器額定電流比,用Kn表示。

Kn=I1n/I2n

微型電流互感器大致可分為兩類,測量用電流互感器和保護用電流互感器。

接線方式

電流互感器的接線方式按其所接負載的運行要求確定。最常用的接線方式為單相,三相星形和不完全星形(圖4a、b、c)。

電流互感器接線方式

額定變比和誤差 互感器的額定變比KN指電壓互感器的額定電壓比和電流互感器的額定電流比。前者定義為原邊繞組額定電壓U1N與副邊繞組額定電壓 U2N之比;后者則為額定電流I1N與I2N之比。即

KN=U1N/U2N

(對電壓互感器)

KN=I1N/I2N

(對電流互感器)

電壓(或電流)互感器原邊電壓(或電流)在一定范圍內(nèi)變動時,一般規(guī)定為0.85~1.15U1N(或10~120%I1N),副邊電壓(或電流)應(yīng)按比例變化,而且原、副邊電壓(或電流)應(yīng)該同相位。但由于互感器存在內(nèi)阻抗、勵磁電流和損耗等因素而使比值及相位出現(xiàn)誤差,分別稱為比差和角差。

比差為經(jīng)折算后的二次電壓(或二次電流)與一次電壓(或一次電流)量值大小之差對后者之比,即fU 為電壓互感器的比差,fI 為電流互感器的比差。當KNU2>U1(或KNI2>I1)時,比差為正,反之為負。

對沒有采取補償措施的電壓互感器,比差為負,角差一般為正值,比差的絕對值和角差均隨電壓的增大而減小;鐵心飽和時,比差與角差均隨電壓的增大而增大。

對于沒有采取補償措施的電流互感器,比差為負值,角差為正值,比差的絕對值和角差均隨電流增大而減小。

采用補償?shù)霓k法可以減小互感器的誤差。一般通過在互感器上加繞附加繞組或增添附加鐵心,以及接入相應(yīng)的電阻、電感、電容元件來補償。常用的補償法有匝數(shù)補償、分數(shù)匝補償、小鐵心補償、并聯(lián)電容補償?shù)取?/p>

電流互感器型號及參數(shù)

一、電流互感器型號:

第一字母:L—電流互感器

第二字母:A—穿墻式;Z—支柱式;M—母線式;D—單匝貫穿式;V—結(jié)構(gòu)倒置式;J—零序

接地檢測用;W—抗污穢;R—繞組裸露式

第三字母:Z—環(huán)氧樹脂澆注式;C—瓷絕緣;Q—氣體絕緣介質(zhì);W—與微機保護專用

第四數(shù)字:B—帶保護級;C—差動保護;D—D級;Q—加強型;J—加強型ZG

第五數(shù)字:電壓等級 產(chǎn)品序號

二、 主要技術(shù)要求

⒉1 額定容量:額定二次電流通過二次額定負荷時所消耗的視在功率。額定容量可以用視在功率V.A表示,也可以用二次額定負荷阻抗Ω表示。

⒉2 一次額定電流:允許通過電流互感器一次繞組的用電負荷電流。用于電力系統(tǒng)的電流互感器一次額定電流為5~25000A,用于試驗設(shè)備的精密電流互感器為 0.1~50000A。電流互感器可在一次額定電流下長期運行,負荷電流超過額定電流值時叫做過負荷,電流互感器長期過負荷運行,會燒壞繞組或減少使用壽命。

⒉3 二次額定電流:允許通過電流互感器二次繞組的一次感應(yīng)電流。

⒉4 額定電流比(變比):一次額定電流與二次額定電流之比。

⒉5 額定電壓:一次繞組長期對地能夠承受的最大電壓(有效值以kV為單位),應(yīng)不低于所接線路的額定相電壓。電流互感器的額定電壓分為0.5,3,6,10,35,110,220,330,500kV等幾種電壓等級。

⒉6 10%倍數(shù):在指定的二次負荷和任意功率因數(shù)下,電流互感器的電流誤差為-10%時,一次電流對其額定值的倍數(shù)。10%倍數(shù)是與繼電保護有關(guān)的技術(shù)指標。2.7 準確度等級:表示互感器本身誤差(比差和角差)的等級。目前電流互感器的準確度等級分為0.001~1多種級別,與原來相比準確度提高很大。用于發(fā)電廠、變電站、用電單位配電控制盤上的電氣儀表一般采用0.5級或0.2級;用于設(shè)備、線路的繼電保護一般不低于1級;用于電能計量時,視被測負荷容量或用電量多少依據(jù)規(guī)程要求來選擇(見第一講)。

⒉8 比差:互感器的誤差包括比差和角差兩部分。比值誤差簡稱比差,一般用符號f表示,它等于實際的二次電流與折算到二次側(cè)的一次電流的差值,與折算到二次側(cè)的一次電流的比值,以百分數(shù)表示。

⒉9 角差:相角誤差簡稱角差,一般用符號δ表示,它是旋轉(zhuǎn)180°后的二次電流向量與一次電流向量之間的相位差。規(guī)定二次電流向量超前于一次電流向量δ為正值,反之為負值,用分(’)為計算單位。

⒉10 熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數(shù):電力系統(tǒng)故障時,電流互感器受到由于短路電流引起的巨大電流的熱效應(yīng)和電動力作用,電流互感器應(yīng)該有能夠承受而不致受到破壞的能力,這種承受的能力用熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定倍數(shù)表示。熱穩(wěn)定倍數(shù)是指熱穩(wěn)定電流1s內(nèi)不致使電流互感器的發(fā)熱超過允許限度的電流與電流互感器的額定電流之比。動穩(wěn)定倍數(shù)是電流互感器所能承受的最大電流瞬時值與其額定電流之比?

工作原理

電流互感器起到變流和電氣隔離作用。便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流,避免直接測量 線路的危險。電流互感器是升壓(降流)變壓器,它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器,電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流,電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等。

名詞解釋

額定工作電壓,互感器允許長期運行的最高相同電壓有效值。

額定一次電流,作為互感器性能基準的一次電流值。

額定二次電流,作為互感器性能基準的二次電流值,通常為5A或1A。

額定電流比,額定一次電流與額定二次電流之比。

選用要點

⑴額定電流(一次側(cè))應(yīng)為線路正常運行時負載電流的1.0~1.3倍。

⑵額定電壓。應(yīng)為0.5kV或0.66kV。

⑶注意精度等級。若用于測量,應(yīng)選用精度等級0.5或0.2級;若負載電流變化較大,或正常運行時負載電流低于電流互感器一次側(cè)額定電流30%,應(yīng)選用0.5級。

⑷根據(jù)需要確定變比與匝數(shù)。

⑸型號規(guī)格選擇。根據(jù)供電線路一次負荷電流確定變比后,再根據(jù)實際安裝情況確定型號。

⑹額定容量的選擇。電流互感器二次額定容量要大于實際二次負載,實際二次負載應(yīng)為25~100%二次額定容量。容量決定二次側(cè)負載阻抗,負載阻抗又影響測量或控制精度。負載阻抗主要受測量儀表和繼電器線圈電阻、電抗及接線接觸電阻、二次連接導線電阻的影響。

施工、安裝要點

⒈二次繞組必須可靠接地,以防止由于絕緣損壞后,一次側(cè)高電壓傳入危及人身安全。

⒉二次測絕對不容許開路。開路時互感器成了空載狀態(tài),磁通高出額定時許多(1.4-1.8T),除了產(chǎn)生大量鐵耗損壞互感器外,還在副邊繞組感應(yīng)出危險的高壓,危及人身安全。

電流互感器銘牌標志

電流互感器型號由以下幾部分組成,各部分字母、符號表示內(nèi)容:

第一個字母:L——電流互感器。

第二個字母:F——風壓式; M——母線式(穿芯式)。

第三個字母:C——瓷絕緣式; Z——澆注式。

第四個字母:B——保護; D——差動。

第五個字母:數(shù)字——電壓等級(kV)。

例如 LMZ—0.66表示用環(huán)氧樹脂澆注的穿芯式電流互感器 0.66kV。

額定工作電壓,互感器允許長期運行的最高相同電壓有效值。

額定一次電流,作為互感器性能基準的一次電流值。

額定二次電流,作為互感器性能基準的二次電流值,通常為5A或1A。

額定電流比,額定一次電流與額定二次電流之比。

額定負荷,確定互感器準確級所依據(jù)的負荷值。電流互感器二次K1.K2端子以外的回路阻抗都是電流互感器的負荷。通常以視在功率伏安或以阻抗歐姆表示。

額定功率因數(shù),二次額定負荷阻抗的有功部分與額定阻抗之比。

準確度等級,在規(guī)定使用條件下,互感器的誤差在該等級規(guī)定的限值之內(nèi)電力工程中計量常用的等級有0.2.0.5.0.2S、0.5S等。

注意事項:

副邊繞組必須可靠接地,以防止由于絕緣損壞后,原邊高電壓傳入危及人身安全。

副邊絕對不容許開路。開路時互感器成了空載狀態(tài),磁通高出額定時許多(1.4-1.8T),除了產(chǎn)生大量鐵耗損壞互感器外,還在副邊繞組感應(yīng)出危險的高壓,危及人身安全。

使用注意事項

電流互感器 - 使用注意事項電流互感器運行時,副邊不允許開路。因為一旦開路,原邊電流均成為勵磁電流,使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此,電流互感器副邊回路中不許接熔斷器,也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。

電流互感器運行時,副邊不允許開路。原因如下:

⒈電流互感器一次被測電流磁勢I1N1在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ1

⒉電流互感器二次測量儀表電流磁勢I2N2在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ2

⒊電流互感器鐵芯合磁通:Φ = Φ1 + Φ2

⒋因為Φ1.Φ2方向相反,大小相等,互相抵消,所以 Φ = 0

⒌若二次開路,即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,電流互感器鐵芯磁通很強,飽和,鐵心發(fā)熱,燒壞絕緣,產(chǎn)生漏電

⒍若二次開路,即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,Φ在電流互感器二次線圈N2中產(chǎn)生很高的感生電勢e,在電流互感器二次線圈兩端形成高壓,危及操作人員生命安全

⒎電流互感器二次線圈一端接地,就是為了防止高壓危險而采取的保護措施

因此,電流互感器副邊回路中不許接熔斷器,也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。

由于電磁式電流互感器存在的易飽和、非線性及頻帶窄等問題,電子式電流互感器逐漸興起。電子式電流互感器一般具有抗磁飽和、低功耗、寬頻帶等優(yōu)點。

國內(nèi)具有代表性的電子式互感器有AnyWay變頻電壓傳感器、AnyWay變頻電流傳感器和AnyWay變頻功率傳感器,其中,AnyWay變頻功率傳感器屬于電壓、電流組合式互感器。

該互感器的主要特點如下:

1、采用前端數(shù)字化技術(shù),光纖傳輸,電磁兼容性好。

2、幅頻特性和相頻特性好,在寬幅值、頻率、相位范圍內(nèi)均可獲得較高的測量精度。

3、屬于數(shù)字式傳感器,二次儀表不會引入誤差,傳感器誤差就是系統(tǒng)誤差。

電流互感器基本概念文獻

電流互感器基本知識講解 電流互感器基本知識講解

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電流互感器基本知識講解

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電流互感器的基本參數(shù) 電流互感器的基本參數(shù)

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正確地選擇和配置電流互感器型號、 參數(shù),將繼電保護、 自動裝置和測量儀表等接入合適地 次級,嚴格按技術(shù)規(guī) 程與保護原理連接電流互感器二次回路,對繼電保護等設(shè)備的正常運 行,確保電網(wǎng)安全意義重大。 1.一次參數(shù) 電流互感器的一次參數(shù)主要有一次額定電壓與一 次額定電流。 一次額定電壓的選擇主要是滿足相應(yīng)電網(wǎng)電壓的要求,其絕緣水平能夠承受 電網(wǎng)電壓長期運行, 并承受可能出現(xiàn) 的雷電過電壓、 操作過電壓及異常運行方式下的電壓, 如小接地電流方式下的單相接地(電壓上升 倍)。 一次額定額定電流的考慮較為復雜,一 般應(yīng)滿足以下要求: 1)應(yīng)大于所在回路可能出現(xiàn)的最大負荷電流, 并考慮適當?shù)呢摵稍鲩L, 當最大負荷無法確定時, 可以取與斷路 器、隔離開關(guān)等設(shè)備的額定電流一致。 2)應(yīng)能滿足 短時熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定電流的要求。一般情況下,電流互感器的 一次額定電流越大,所能承 受的短時熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定電流值也越大

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按用途分

測量用電流互感器(或電流互感器的測量繞組。在正常工作電流范圍內(nèi),向測量、計量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。

保護用電流互感器(或電流互感器的保護繞組。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下,向繼電保護等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

按絕緣介質(zhì)分

干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。

油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣,一般為戶外型。目前我國在各種電壓等級均為常用。

氣體絕緣電流互感器。主絕緣由氣體構(gòu)成。

按電流變換原理分

電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電流變換的電流互感器。

光電式電流互感器。通過光電變換原理以實現(xiàn)電流變換的電流互感器,目前還在研制中。

按安裝方式分

貫穿式電流互感器。用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。

支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上,兼做一次電路導體支柱用的電流互感器。

套管式電流互感器。沒有一次導體和一次絕緣,直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

母線式電流互感器。沒有一次導體但有一次絕緣,直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

計量型低壓電流互感器?電流互感器

計量型電流互感器是給電能表和其他類似電器提供電流的電流互感器。

計量型低壓電流互感器廣泛用于對低壓配電系統(tǒng)電流的計量,主要準確(對電流互感器給定的等級)級有:0.2、0.5S、0.2S等,

概述

AKH-0.66G計量型電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形,鐵芯采用超微晶,二次導線采用高強度電磁漆包線,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎,造型美觀,安裝方便,體積小,質(zhì)量輕,準確度高,容量大。產(chǎn)品符合國標GB1208-2006。

 技術(shù)指標

計量型電流互感器一次電流測量范圍5-2000A,二次電流5A,1A;

額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB156-2003);

額定頻率50-60Hz;

環(huán)境溫度-30℃~70℃,最高耐溫120℃;

海拔高度≤3000m;

工頻耐壓3000V/1min 50Hz;

用于沒有雨雪直接侵襲,無嚴重污染及劇烈震動的場所。

計量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例

計量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中,準確級0.2級、0.2S級區(qū)分是用戶經(jīng)常碰到的問題,以及錯誤接線(極性接反)對計量的影響。

●準確級0.2級、0.2S級區(qū)別見表(三)

表(三)誤差和相位差限值

● ?計量用電流互感器的錯誤接線(極性接反)對計量的影響

(1)計量接線方式三相三線

正確接線時的有功功率為:P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc);

三相電路平衡時,Uab=Ucb=√3U,Ia=Ic=√3I,即,P=3UI cosφ

假如A相電流互感器極性接反,詳見接線圖(a)和相量圖(b)

這樣我們可以得出:公用線的電流Io是相電流的√3倍;

電能表一的電流滯后電壓的角度為:30°+φa+180°=210°+φa;

電能表二電流滯后電壓的角度為:30°-φc;

所以錯誤接線時的有功功率為:

P´=Pa´+ Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ;

若功率因數(shù)cosφ=0.9,則當A相計量互感器極性接反,漏計電能為實際計量電能的:

P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;

(2)計量接線方式三相四線

正確接線時的有功功率為:P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc;

三相電路平衡時,Ua=Ub=Uc=U,Ia=Ib=Ic=I,即,P=3UIcosφ

假如A相電流互感器極性接反,詳見接線圖(c)和相量圖(d)

這樣我們可以得出:公用線的電流Io是相電流的2倍,A相電流為-Ia;

所以錯誤接線時的有功功率為:

P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;

則當A相計量互感器極性接反,漏計電能為實際計量電能的:

P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;

電流互感器使用過程中的注意事項

1電流互感器在接線時,同名端必須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。

2電流互感器在正常運行時,二次不得開路,防止二次開路產(chǎn)生高電壓,影響人身和設(shè)備安全。

計量型低壓電流互感器的選型

范例

型號:AKH-0.66/G-30×30I

額定電壓:660V

頻率:50-60Hz

額定電流比;400A/5A

準確級:0.2S級

容量:5VA

穿心匝數(shù):1匝

低壓雙繞組電流互感器由于它既可以輸出5A或1A,供給電流表測量,又可以輸出交流0-20mA小電流信號,可以應(yīng)用于遙測系統(tǒng)直接采集上傳,實現(xiàn)了電流信號的遠程測量;由于低壓雙繞組電流互感器過載能力比較強,所以它又可以應(yīng)用于各種電動機保護回路。

低壓雙繞組電流互感器與ARTU-M32遙測單元配套使用,可以組成低成本的智能化低壓配電多回路監(jiān)控系統(tǒng),是低壓智能配電系統(tǒng)的又一種高效且低成本的解決方案,有利于低壓智能配電進一步推廣和應(yīng)用。

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