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电流互感器的作用,功能,原理分析
发布时间:2017/3/9   来源:渝和电力  阅读:4404

电流互感器概述:

电流互感器(current transformer,简称CT),其原理是依据电磁感应原理,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。电流互感器起到变流和电气隔离作用,它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器,电流互感器将高电流按比例转换成低电流,电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等。

1)电流互感器的作用

电流互感器是二次绕组在短路状态下工作的变压器,用来把高压或低压系统的大电流变换成低压系统的小电流,以供检测仪表、自动控制信号以及继电保护之用。二次侧的额定电流为5A(或1A),故所接的电流表量程为5A(或1A)。

下图为电流互感器的一次绕组N1,一般只有1匝或几匝,导线较粗,被串联到需要测量电流的电路里。电流互感器一次绕组中的电流,即被测电路的电流,记为I1。二次绕组N2有较多的匝数,导线较细且与内阻极小的电流表、功率表的电流线圈或阻值不大的电阻等构成闭合回路,因负载阻抗极小,可看成二次绕组被短接。

2)电流互感器的型号表示

型号参数

一、电流互感器型号:

第一字母:L—电流互感器

第二字母:A—穿墙式;Z—支柱式;M—母线式;D—单匝贯穿式;V—结构倒置式;J—零序

接地检测用;W—抗污秽;R—绕组裸露式

第三字母:Z—环氧树脂浇注式;C—瓷绝缘;Q—气体绝缘介质;W—与微机保护专用

第四字母:B—带保护级;C—差动保护;D—D级;Q—加强型;J—加强型ZG

第五数字:电压等级 产品序号

3)注意事项

运行中二次侧不得开路,否则会产生高压,危及仪表和人身安全,因此二次侧不能接熔断器;运行中如要拆下电流表,必须先将二次侧短路才行。

电流互感器的铁芯和二次绕组一端要可靠接地,以免在绝缘破坏时带电而危及仪表和人身安全。

电流互感器的一次、二次绕组有“+”、“-”或“*”的同名端标记,二次侧接功率表或电能表的电流线圈时,极性不能接错。

电流互感器二次侧负载阻抗大小会影响测量的准确度,负载阻抗的值应小于互感器要求的阻抗值,使互感器尽量工作在“短路状态”,并且所用互感器的准确度等级应比所接仪表的准确度高两级,以保证测量准确度。

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4)主要技术要求

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 额定电流比(变比):一次额定电流与二次额定电流之比。

2.5 额定电压:一次绕组长期对地能够承受的最大电压(有效值以kV为单位),应不低于所接线路的额定相电压。电流互感器的额定电压分为0.5,3,6,10,35,110,220,330,500kV等几种电压等级。

2.6 10%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。

2.7 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(见第一讲)。

2.8 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。

2.9 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。

2.10 热稳定及动稳定倍数:电力系统故障时,电流互感器受到由于短路电流引起的巨大电流的热效应和电动力作用,电流互感器应该有能够承受而不致受到破坏的能力,这种承受的能力用热稳定和动稳定倍数表示。热稳定倍数是指热稳定电流1s内不致使电流互感器的发热超过允许限度的电流与电流互感器的额定电流之比。动稳定倍数是电流互感器所能承受的最大电流瞬时值与其额定电流之比。

 
 
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