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测量用电流互感器选型及注意事项

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  • 发布时间:2016/6/16 15:41:48
  • 作者:ly_yinhe

  电流互感器是电测量系统的重要组成部分,常与电压互感器、电能表等测试控制设备组成测试系统,本文主要介绍测量用电流互感器选型和相关使用注意事项。

测量用电流互感器类型选择

  在工程应用中我们需要根据实际应用需求合理选择电流互感器类型。测量用电流互感器一般可以分为一般用电流互感器及特殊用途(S型)电流互感器两类。在要求宽动态范围高精度测试的情况下可选择S类电流互感器。

测量用电流互感器额定参数选择

1一次参数选择

  测量用电流互感器应根据一次被测设备的额定电流或最大工作电流选择适当的额定一次电流。其额定一次电流应接近但不低于一次回路正常最大负荷电流。
  对于某些指示仪表,为使仪表在正常运行时指示在刻度标尺的3/4左右,并且过负荷运行时能有适当指示,可选用Ipn≥1.25Ib,其中Ib为一次设备的额定电流或线路最大负荷电流。对于直接启动电动机的测量仪表用的电力互感器可选用Ipn>1.5Ib,必要时可采用具有电流扩大值特性的电流互感器,其连续热电流可选用额定一次电流的120%,特殊情况可选用150%或200%。
  同时,选择额定的一次电流时,应使得在额定电流比条件下的二次电流满足该回路测量仪表和保护装置的准确性要求。

2二次参数选择

a) 二次电流选择
  测量用电流互感器额定二次输出电流(Ian)有1A和5A两种。在实际工程应用中可根据投入及测试现场需求选择合适的二次输出,从互感器安装以及在某些情况下为降低电流互感器二次开路电压,额定二次输出可选用5A。
b) 二次负荷选择
  电流互感器二次负荷一般用阻抗Zb(Ω)或容量Sb(VA)表示。两者之间的关系为:
 
  电流互感器的二次负荷额定值(Sbn)可根据实际负荷需要选用2.5、5、7.5、10、15、20、30VA。在某些特殊情况,也可选用更大的额定值。
  电流互感器的负荷通常由两部分组成:一部分是所连接的测量仪表或保护装置,另一部分是连接导线。计算电流互感器负荷时应注意在不同连接方式和故障形态下的阻抗换算系数。计算连接导线的负荷时,一般情况下可忽略导线电感,而仅计算其电阻RI:
 
  式中:
  L——电缆长度,m;
  A——导线截面,电流回路采用2.5mm^2及以上截面积的铜导线,mm^2;
  γ——电导系数,铜取57,m/(Ω*mm^2)。

测量用电流互感器准确度选择

  测量用电流互感器的准确度等级一般以其在额定电流下所规定的最大允许电流误差的百分数来标称。标准的准确级为0.1、0.2、0.5、1、3和5;特殊用途的为0.2S及0.5S级。
  选用测量电流互感器在实际二次负荷下的准确等级应当与配套使用的测量仪表的准确等级相适应。测量仪表包括:指示仪表,如电流、功率等电气量测量仪表;积分仪表,如电能计量仪表(含计费用计量仪表);其他类似测量控制设备等。
  不同用途测量仪表要求的准确等级不同,对配套的准确级也要求不同。如下表1所示为直接接入互感器的测量仪表要求的电流互感器准确等级。电能计量用的电流互感器,工作电流宜在其额定电流的2/3以上。对于工作电流变化范围较大的计费用电能计量仪表应采用S类电流互感器。
指示仪表 计量仪表
仪表准确级 互感器准确级 辅助互感器准确级 仪表准确等级 互感器准确等级
有功电能表 无功电能表
0.5 0.5 0.2 0.2 1.0 0.1
1.0 0.5 0.2 0.5 2.0 0.2或0.2S
1.5 1.0 0.2 1.0 2.0 0.5或0.5S
2.5 1.0 0.5 2.0 3.0 0.5或0.5S
a无功电能表一般与同回路的有功电能表采用同一等级的电流互感器。
  表1示:仪表与配套电流互感器准确度等级

测量用电流互感器使用注意事项

  1、电流互感器的一次绕组和被测线路串联,二次绕组和电测仪表串联,接线时必须注意电流互感器的极性,当电流互感器内部线圈的引出线接错位置、端钮标志错误时,都属于线圈极性接反。只有极性连接正确,才能准确测量和计量。
  2、为防止一、二次绕组之间绝缘击穿后高电压窜入低压侧危及人身和仪表安全,电流互感器二次侧应设保护性接地点,接地点只允许接一个,一般将靠近电流互感器的箱体端子接地。
  3、当负荷变化范围大,实际负荷电流小于30%时,应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或0 5s、0.2s级电流互感器,或采用具有较高额定短时热电流和动稳定电流,并且接近实际负荷电流的小量程电流互感器。
  4、电流互感器二次绕组不允许开路,否则,将产生高电压,危及设备和运行人员的安全,同时因铁芯过热,有烧坏互感器的可能,电流互感器的误差也有所增大。
  5、二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线,严禁使用铝线,且中间不得有接头。电流二次回路的导线截面积应不小于4mm^2。  
  6、用于电测量的电流互感器二次回路,不应再接继电保护装置和自动装置等,以防互相影响。