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电流互感器

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  • 发布时间:2013/9/18 10:46:33
  • 作者:银河电气

  电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的2次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。

电流互感器          

电流互感器原理

  电流互感器(Current transformer 简称CT)的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
  电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组(匝数为N1),称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);接测量仪表的绕组(匝数为N2)称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。
  电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn表示,Kn=I1n/I2n。

电流互感器技术指标

1额定容量

  额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V.A表示,也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。

2一次额定电流

  允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。用于电力系统的电流互感器一次额定电流为5~25000A,用于试验设备的精密电流互感器为 0.1~50000A。电流互感器可在一次额定电流下长期运行,负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷,电流互感器长期过负荷运行,会烧坏绕组或减少使用寿命。

3二次额定电流

  允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。

4额定电流比(变比)

  一次额定电流与二次额定电流之比。

510%倍数

  在指定的二次负荷和任意功率因数下,电流互感器的电流误差为-10%时,一次电流对其额定值的倍数。10%倍数是与继电保护有关的技术指标。

6前准确度等级

  表示互感器本身误差(比差和角差)的等级。电流互感器的准确度等级分为0.001~1多种级别,与原来相比准确度提高很大。用于发电厂、变电站、用电单位配电控制盘上的电气仪表一般采用0.5级或0.2级;用于设备、线路的继电保护一般不低于1级;用于电能计量时,视被测负荷容量或用电量多少依据规程要求来选择。

7比差

  互感器的误差包括比差和角差两部分。比值误差简称比差,一般用符号f表示,它等于实际的二次电流与折算到二次侧的一次电流的差值,与折算到二次侧的一次电流的比值,以百分数表示。

8角差

  相角误差简称角差,一般用符号δ表示,它是旋转180°后的二次电流向量与一次电流向量之间的相位差。规定二次电流向量超前于一次电流向量δ为正值,反之为负值,用分(’)为计算单位。

电流互感器检定方法

  根据“JJG 313-2010测量用电流互感器检定规程”中描述,电流互感器校验项目及检定方法如下:

  绕组极性检查:测量用电流互感器的绕组机型规定为减极性,当一次电流从一次绕组的极性端流入时,二次电流从二次绕组的极性端流出。推荐使用装有机型指示器的误差测量装置按正常接线进行绕组的极性检查,使用没有极性指示器的误差测量装置检查极性时,应在工作电流不大于5%时进行,如果测得的误差超出校验仪测量范围,则极性异常。

  退磁检查:对于电流互感器退磁,一次绕组开路,二次绕组通以工频电流,从零开始逐渐增加到一定的电流值(该电流值与互感器的设计测量上限有关,一般为额定电流的20-50%左右。可以这样判断,如果电流突然急剧变大,此时表示铁芯以进入磁饱和阶段)。然后再将电流缓慢降为零,如此重复2-3次。在断开电源前,应将一次绕组短接,才断开电源。铁芯退磁完成。此方法称开路退磁法。对于有些电流互感器,由于二次绕组的匝数都比较多。若采用开路退磁法,开路的绕组可能产生高电压。因此可以在二次绕组接上较大的电阻(额定阻抗的10-20倍)。一次绕组通以电流,从零渐变到互感器一次绕组的允许的最大电流,再渐变到零,如此重复2-3次。由于接有负载铁芯可能不能完全退磁。由于一次绕组的最大电流有限制,过大的话可能烧坏一次绕组。如果接有负载的二次绕组产生电压不是过高的话,可以加大二次绕组的负载电阻。这样可以提高退磁效果。

  误差测量:互感器误差试验一般采用被测互感器与标准互感器进行比较,两互感器的二次电流差即为被测互感器误差。此种检验方法称比较法。标准互感器要求比被测互感器高出二个等级,此时标准互感器误差可忽略不计。若标准互感器比被测互感器只高一个等级,此时试验结果误差应考虑加上标准互感器误差。

  由于标准互感器一般配备多级一次、二次绕组极性端,以便于检验不同变比互感器时进行变比的变换,为简化操作,保证安全,可采用湖南银河电气有限公司研制的DP100自动量程转换器进行变比的切换,检验线路图如下所示:

DP100应用于标准互感器变比变换

电流互感器分类

  按绝缘介质分类:干式电流互感器、浇注式电流互感器、油浸式电流互感器、气体绝缘电流互感器;

  按安装方式分类:贯穿式电流互感器、支柱式电流互感器、套管式电流互感器、母线式电流互感器;

  按原理分类:电磁式电流互感器、电子式电流互感器。

  由于电磁式电流互感器存在易饱和、非线性及频带窄等问题,电子式电流互感器得到大力推广,一般具有抗磁饱和、低功耗、宽频带等优点。国内具有代表性的电子式互感器有AnyWay变频电压传感器AnyWay变频电流传感器AnyWay变频功率传感器,其中AnyWay变频功率传感器属于电压、电流组合式互感器。

  该互感器的主要特点如下:

  1、采用前端数字化技术,光纤传输,电磁兼容性好。

  2、幅频特性和相频特性好,在宽幅值、频率、相位范围内均可获得较高的测量精度。

  3、属于数字式传感器,二次仪表不会引入误差,传感器误差就是系统误差。

  实物图如下:

                       SP691501电子式互感器            

新型电子式互感器_AnyWay变频功率传感器

扩展阅读:

   不得不看的电流互感器接线图
  电流互感器符号表示方式的详细描述
  现行的电流互感器技术标准

  作者:量值溯源

  单位:湖南银河电气有限公司(www.vfe.cc


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