電流互感器概述:
電流互感器(current transformer,簡(jiǎn)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(cè)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(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中,電流互感器在工作時(shí),它的2次回路始終是閉合的,因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)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(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)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(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)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(cè)儀表、自動(dòng)控制信號(hào)以及繼電保護(hù)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(cè)量電流的電路里。電流互感器一次繞組中的電流,即被測(cè)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(xì)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(fù)載阻抗極小,可看成二次繞組被短接。
2)電流互感器的型號(hào)表示
型號(hào)參數(shù)
一、電流互感器型號(hào):
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(cè)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—?dú)怏w絕緣介質(zhì);W—與微機(jī)保護(hù)專用
第四字母:B—帶保護(hù)級(jí);C—差動(dòng)保護(hù);D—D級(jí);Q—加強(qiáng)型;J—加強(qiáng)型ZG
第五數(shù)字:電壓等級(jí) 產(chǎn)品序號(hào)
3)注意事項(xiàng)
運(yùn)行中二次側(cè)不得開路,否則會(huì)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(yùn)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(shí)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(biāo)記,二次側(cè)接功率表或電能表的電流線圈時(shí),極性不能接錯(cuò)。
電流互感器二次側(cè)負(fù)載阻抗大小會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確度,負(fù)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(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)比所接儀表的準(zhǔn)確度高兩級(jí),以保證測(cè)量準(zhǔn)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(fù)荷時(shí)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(fù)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(fù)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(yàn)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(zhǎng)期運(yùn)行,負(fù)荷電流超過額定電流值時(shí)叫做過負(fù)荷,電流互感器長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行,會(huì)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(zhǎng)期對(duì)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(jí)。
2.6 10%倍數(shù):在指定的二次負(fù)荷和任意功率因數(shù)下,電流互感器的電流誤差為-10%時(shí),一次電流對(duì)其額定值的倍數(shù)。10%倍數(shù)是與繼電保護(hù)有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。
2.7 準(zhǔn)確度等級(jí):表示互感器本身誤差(比差和角差)的等級(jí)。電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)分為0.001~1多種級(jí)別,與原來相比準(zhǔn)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(jí)或0.2級(jí);用于設(shè)備、線路的繼電保護(hù)一般不低于1級(jí);用于電能計(jì)量時(shí),視被測(cè)負(fù)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(jiǎn)稱比差,一般用符號(hào)f表示,它等于實(shí)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?jǐn)?shù)表示。
2.9 角差:相角誤差簡(jiǎn)稱角差,一般用符號(hào)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(fù)值,用分(’)為計(jì)算單位。
2.10 熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù):電力系統(tǒng)故障時(shí),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(dòng)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(dòng)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(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)是電流互感器所能承受的最大電流瞬時(shí)值與其額定電流之比。 |