電流互感器概述:
電流互感器(current transformer,簡稱CT),其原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理,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2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。
1)電流互感器的作用
電流互感器是二次繞組在短路狀態(tài)下工作的變壓器,用來把高壓或低壓系統(tǒng)的大電流變換成低壓系統(tǒng)的小電流,以供檢測儀表、自動控制信號以及繼電保護之用。二次側(cè)的額定電流為5A(或1A),故所接的電流表量程為5A(或1A)。
下圖為電流互感器的一次繞組N1,一般只有1匝或幾匝,導(dǎo)線較粗,被串聯(lián)到需要測量電流的電路里。電流互感器一次繞組中的電流,即被測電路的電流,記為I1。二次繞組N2有較多的匝數(shù),導(dǎo)線較細且與內(nèi)阻極小的電流表、功率表的電流線圈或阻值不大的電阻等構(gòu)成閉合回路,因負載阻抗極小,可看成二次繞組被短接。
2)電流互感器的型號表示
型號參數(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
3)注意事項
運行中二次側(cè)不得開路,否則會產(chǎn)生高壓,危及儀表和人身安全,因此二次側(cè)不能接熔斷器;運行中如要拆下電流表,必須先將二次側(cè)短路才行。
電流互感器的鐵芯和二次繞組一端要可靠接地,以免在絕緣破壞時帶電而危及儀表和人身安全。
電流互感器的一次、二次繞組有“+”、“-”或“*”的同名端標記,二次側(cè)接功率表或電能表的電流線圈時,極性不能接錯。
電流互感器二次側(cè)負載阻抗大小會影響測量的準確度,負載阻抗的值應(yīng)小于互感器要求的阻抗值,使互感器盡量工作在“短路狀態(tài)”,并且所用互感器的準確度等級應(yīng)比所接儀表的準確度高兩級,以保證測量準確度。
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4)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。 |