電流互感器結構及原理

2021-01-15 電力知識課堂

2 穿心式電流互感器結構原理


穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組,載流(負荷電流)導線由L1至L2穿過由矽鋼片擀卷製成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯形成閉合迴路,見圖2。

3 特殊型號電流互感器


 3.1 多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器,一次繞組不變,在繞制二次繞組時,增加幾個抽頭,以獲得多個不同變比。它具有一個鐵心和一個匝數固定的一次繞組,其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝於鐵心上的絕緣筒上,將不同變比的二次繞組抽頭引出,接在接線端子座上,每個抽頭設置各自的接線端子,這樣就形成了多個變比,見圖3。

圖3 多抽頭電流互感器原理圖


  例如二次繞組增加兩個抽頭,K1、K2為100/5,K1、K3為75/5,K3、K4為50/5等。此種電流互感器的優點是可以根據負荷電流變比,調換二次接線端子的接線來改變變比,而不需要更換電流互感器,給使用提供了方便。


 3.2 不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組,而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組,以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要,見圖4。


圖4 不同變比電流互感器原理圖


  例如在同一負荷情況下,為了保證電能計量準確,要求變比較小一些(以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右),準確度等級高一些(如1K1、1K2為200/5、0.2級);而用電設備的繼電保護,考慮到故障電流的保護係數較大,則要求變比較大一些,準確度等級可以稍低一點(如2K1、2K2為300/5、1級)。

 3.3 一次繞組可調,二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點是變比量程多,而且可以變更,多見於高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段,分別穿過互感器的鐵心,二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側的連接片連接,通過變更連接片的位置,使一次繞組形成串聯或並聯接線,從而改變一次繞組的匝數,以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組,隨著一次繞組連接片位置的變更,一次繞組匝數相應改變,其變比也隨之改變,這樣就形成了多量程的變比,見圖5(圖中虛線為電流互感器一次繞組外側的連接片)。


  帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級,可以分別應用於電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等,以滿足各自不同的使用要求。例如當電流互感器一次繞組串聯時(圖5a),1K1、1K2,1K2、1K3,2K1、2K2,2K2、2K3為300/5,1K1、1K3,2K1、2K3為150/5;當電流互感器一次繞組並聯時(圖5-5b),1K1、1K2,1K2、1K3,2K1、2K2,2K2、2K3為600/5,1K1、1K3,2K1、2K3為300/5。其接線圖和準確度等級標準在銘牌上或使用說明書中。


圖5 一次繞組匝數可調、二次多繞組的電流互感器原理圖


 3.4 組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成,多安裝於高壓計量箱、櫃,用作計量電能或用作用電設備繼電保護裝置的電源。


  組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心,固定在鋼體構架上,浸入裝有變壓器油的箱體內,其一、二次繞組出線均引出,接在箱體外的高、低壓瓷瓶上,形成絕緣、封閉的整體。一次側與供電線路連接,二次側與計量裝置或繼電保護裝置連接。根據不同的需要,組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種,以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能,見圖6(a)、(b)。

二、電流互感器使用注意事項

1.極性連接要正確。電流互感器一般按減極性標註,如果極性連接不正確,就會影

響計量,甚至在同一線路有多臺電流互感器並聯時,全造成短路事故。

2.二次迴路應設保護性接地點,並可靠連接。為防止一、二次繞組之間絕
緣擊穿後高電壓竄入低壓側危及人身和儀表安全,電流互感器二次側應設保護性接地點,接地點只允許接一個,一般將靠近電流互感器的箱體端子接地。

3.運行中二次繞組不允許開路。否則會導致以下嚴重後果:

(1)二次側出現高電壓,危及人身和儀表安全;

(2)出現過熱,可能燒壞繞組;

(3)增大計量誤差。

 4.用於電能計量的電流互感器二次迴路,不應再接繼電保護裝置和自動裝置等,以防互相影響。

計量用電流互感器選型電能計量裝置主要由電能表、計量用電壓互感器、電流互感器及二次迴路等部分組成,電流互感器是能計量裝置的重要組成部分,現介紹計量用電流互感器的選擇原則和使用注意事項。

1 選擇的原則

1.1額定電壓的確定

電流互感器的額定電壓UN應與被測線路的電壓UL相適應,即UN≥UL。

1.2額定變比的確定

通常根據電流互感器所接一次負荷來確定額定一次電流I1,即:I1=P1/UNcosψ

式中UN——電流互感器的額定電壓,kV;

P1——電流互感器所接的一次電力負荷,kVA;

cosψ——平均功率因數,一般按cosψ=0.8計算。

為保證計量的準確度,選擇時應保證正常運行時的一次電流為其額定值的60%左右,至少不得低於30%。

電流互感器的額定變比則由額定一次電流與額定二次電流的比值決定。

1.3額定二次負荷的確定

  互感器若接入的二次負荷超過額定二次負荷時,其準確度等級將下降。為保證計量的準確性,一般要求電流互感器的二次負荷S2必須在額定二次負荷S2N的25%~100%範圍內,即:

0.25S2N≤S2≤S2N

1.4額定功率因數的確定

計量用電流互感器額定二次負荷的功率因數應為0.8~1.0。

1.5準確度等級的確定

  根據電能計量裝置技術管理規程(DL/T448-2000)規定,運行中的電能計量裝置按其所計量電能量的多少和計量對象的重要程度,分為I、II、III、IV、V五類,不同類別的電能計量裝置對電流互感器準確度等級的要求也不同

電流互感器的配置

1.6互感器的接線方式

  計量用電流互感器接線方式的選擇,與電網中性點的接地方式有關,當為非有效接地系統時,應採用兩相電流互感器,當為有效接地系統時,應採用三相電流互感器,一般地,作為計費用的電能計量裝置的電流互感器應接成分相接線(即採用二相四線或三相六線的接線方式),作為非計費用的電能計量裝置的電流互感器可採用二相三線或三相線的接線方式,各種接線方式如下圖所示:

1.7互感器二次迴路導線的確定

  由於電流互感器二次迴路導線的阻抗是二次負荷阻抗的一部分,直接影響著電流互感器的誤差,因而哪二次迴路連接導線的長度一定時,其截面積需要進行計算確定。

一般計量用互感器要求一次電流要經常運行在20%-100%之間.這樣它的二次電流一般不會超過5A,請教各位老師如果測得它的二次電流為6A的話,那它的計量還準嗎?如果不準的話那是多計量了還是少計量了呢?

計量用電流互感器一般要求準確級在0.2s級以上。
電流互感器檢測的標準:
五個點:1%;%5;20%;100%;120%。
所以,可以肯定的說,6A的點是準確的。計量用電流互感器一般要求準確級在0.2s級以上。

應該是445KVA吧?也就是千伏安,代表主變容量,PT就是電壓互感器,10KV/100V 就是指互感器的一次側即高壓側額定電壓為10KV,二次側即低壓側(接入儀表側)額定電壓為100V,100V是通用的標準電壓。CT是電流互感器,30/5A 是指一次側額定電流三十安時二次側電流是5安,5安是通用的標準電流。電力部門給你們裝表時都要經過基本計算,不會瞎裝的,有一公式:主變容量(445KVA)等於根號3倍的高壓側額定電壓(10KV)和額定電流的乘機。反算過來,電流約25.7安,躲過主變勵磁湧流,選30安是正確合適的,如果選用CT-50/5A 的互感器,你想想看,是不是對於你發電方就不合適了?再選大點兒,你就白白的發吧,電錶可能就不轉了。所以作為計量,發電方互感器越小越好.懂得分享,收穫更多

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