電流互感器篇

1、.1知識.2 電能計量用互感電能計量用互感器器.3互感器主要作用 1.將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準確地傳遞到二次側相關設備； 2. 將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側的低電壓（標準值）、小電流（標準值），使測量、計量儀表和繼電器等裝置標準化、小型化，并降低了對二次設備的絕緣要求3.將二次側設備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設備在電氣方面很好地隔離，從而保證了二次設備和人身的安全。.4 電流互感器篇電流互感器篇電流互感器四、接線方式;極性判斷方法與退磁三、技術參數(shù)二、種類、結構與型號六、發(fā)展歷程五、選擇和注意事項一、主要作用及原理.51.1 電流互感器的作用 在供電用電的線路中電流電壓大大小小相

2、差懸殊從幾安到幾萬安都有。為便于二次儀表測量需要轉換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用?；ジ衅髟韴D.61.2電流互感器的工作原理電流互感器的工作原理 1 1、電流互感器的工作原理、電流互感器的工作原理 一次繞組與被測電路串聯(lián)，二次繞組與電能表的電流線一次繞組與被測電路串聯(lián)，二次繞組與電能表的電流線圈串聯(lián)。電能表的電流線圈內阻很小，所以電流互感器圈串聯(lián)。電能表的電流線圈內阻很小，所以電流互感器相當于二次短路運行的變壓器相當于二次短路運行的變壓器。.71.3.1普通電流互感器結構原理普通電流互感器結構原理 普通電流互感器結構原理電

3、流互感器的結構較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)(N1)較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流通過一次繞組時，產(chǎn)生的交變磁通感應產(chǎn)生按比例減小的二次電流；二次繞組的匝數(shù)(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路，由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當于一個短路運行的變壓器。普通電流互感器結構原理圖普通電流互感器結構原理圖.81.3.2穿心式電流互感器結構原理穿心式電流互

4、感器結構原理 穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組，載流(負荷電流)導線由L1至L2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯(lián)形成閉合回路，由于穿心式電流互感器不設一次繞組，其變比根據(jù)一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數(shù)確定，穿心匝數(shù)越多，變比越?。环粗?，穿心匝數(shù)越少，變比越大，額定電流比：式中I1穿心一匝時一次額定電流；n穿心匝數(shù)。穿心式電流互感器結構原理圖穿心式電流互感器結構原理圖.91.3.3多抽頭電流互感器原理多抽頭電流互感器原理 多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器，一次繞組不變，在繞制

5、二次繞組時，增加幾個抽頭，以獲得多個不同變比。它具有一個鐵心和一個匝數(shù)固定的一次繞組，其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上，將不同變比的二次繞組抽頭引出，接在接線端子座上，每個抽頭設置各自的接線端子，這樣就形成了多個變比，此種電流互感器的優(yōu)點是可以根據(jù)負荷電流變比，調換二次接線端子的接線來改變變比，而不需要更換電流互感器，給使用提供了方便。 多抽頭電流互感器原理圖多抽頭電流互感器原理圖.101.3.4不同變比電流互感器原理圖不同變比電流互感器原理圖 不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組，而二次繞組則分為兩個匝數(shù)不同、各自獨立的繞組，以滿足同一負荷電流情況下

6、不同變比、不同準確度等級的需要，例如在同一負荷情況下，為了保證電能計量準確，要求變比較小一些(以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右)，準確度等級高一些(如1K1、1K2為200/5、0.2級)；而用電設備的繼電保護，考慮到故障電流的保護系數(shù)較大，則要求變比較大一些，準確度等級可以稍低一點(如2K1、2K2為300/5、1級)。不同變比電流互感器原理圖不同變比電流互感器原理圖.11 1.3.5 1.3.5一次繞組可調，二次多繞組電流互感器一次繞組可調，二次多繞組電流互感器 一次繞組可調，二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點是變比量程多，而且可以變更，多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩

7、段，分別穿過互感器的鐵心，二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側的連接片連接，通過變更連接片的位置，使一次繞組形成串聯(lián)或并聯(lián)接線，從而改變一次繞組的匝數(shù)，以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組，隨著一次繞組連接片位置的變更，一次繞組匝數(shù)相應改變，其變比也隨之改變，這樣就形成了多量程的變比。帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級，可以分別應用于電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等，以滿足各自不同的使用要求。一次繞組可調，二次多繞組電一次繞組可調，二次多繞組電流互感器流互感器.121.3.6組合式電流電壓互感器

8、組合式電流電壓互感器 組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成，多安裝于高壓計量箱、柜，用作計量電能或用作用電設備繼電保護裝置的電源。組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心，固定在鋼體構架上，浸入裝有變壓器油的箱體內，其一、二次繞組出線均引出，接在箱體外的高、低壓瓷瓶上，形成絕緣、封閉的整體。一次側與供電線路連接，二次側與計量裝置或繼電保護裝置連接。根據(jù)不同的需要，組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種，以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能。組合式電流電壓互感器組合式電流電壓互感器.132.1、種類

9、、結構與型號、種類、結構與型號 1 1、分類、分類 按外形（低壓按外形（低壓TATA）：羊角式和穿心式；）：羊角式和穿心式；.142.2種類、結構與型號種類、結構與型號 按電壓等級：低壓式和高壓式；按電壓等級：低壓式和高壓式； 按一次線圈的匝數(shù)：單匝式和多匝式；按一次線圈的匝數(shù)：單匝式和多匝式； 按安裝方法：支持式和穿墻式；按安裝方法：支持式和穿墻式； 按安裝地點：戶內式和戶外式；按安裝地點：戶內式和戶外式； 按鐵芯多少：單鐵芯和多鐵芯；按鐵芯多少：單鐵芯和多鐵芯； 按絕緣方式：干式（用空氣絕緣并冷卻）、按絕緣方式：干式（用空氣絕緣并冷卻）、油浸式、瓷絕緣、環(huán)氧樹脂澆注絕緣。油浸式、瓷絕緣、環(huán)

10、氧樹脂澆注絕緣。.152.3種類、結構與型號種類、結構與型號 2 2、結構示意圖、結構示意圖.162.4種類、結構與型號種類、結構與型號 3 3、型號、型號 TATA的型號一般表示為：的型號一般表示為：其中第一個字母固定為L，表示電流互感器；L額定電流準確度等級額定電壓第第二二個個字字母母A穿墻式穿墻式B支持式支持式D貫穿式單匝貫穿式單匝F貫穿式復匝貫穿式復匝M貫穿式母線貫穿式母線型型R裝入式裝入式Q線圈式線圈式C瓷箱式瓷箱式Z支柱式支柱式Y低壓型低壓型 J接地保護接地保護第第 三三個個字字母母Z澆注絕緣澆注絕緣C瓷絕緣瓷絕緣W戶外裝置戶外裝置B過流保護過流保護G改進型改進型D差動保護差動保護

11、S速飽和速飽和J樹脂澆注樹脂澆注Q加強型加強型K塑料外殼塑料外殼.173 電流互感器的技術參數(shù)電流互感器的技術參數(shù)準確度等級額定電流額定電壓二次額定負荷1234額定容量 15保證準確度等級的情況下，二次所接電流線圈、測量儀表總阻抗的額定值I2e通過額定二次負荷Z2e所需要的視在功率S2e。有2.5VA、5VA、10VA、 15VA和20VA等規(guī)格。一次額定電流：50、75、100、150、1000、10000、15000、25000A等。二次額定電流I2e一般為5A，用于330KV及以上電網(wǎng)時I2e為1A0.1級及以上的為標準互感器用于實驗室和標準儀器中；0.2、0.5級用于現(xiàn)場電能計量；1.

12、0級及以下用于監(jiān)測電流、功率、功率因數(shù)和繼電保護裝置中電流互感器的準確度等級有：0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、10.0 級指一次線圈與地(或與二次回路)之間的絕緣電壓。.184.1電流互感器的接線方式電流互感器的接線方式 電能計量裝置技術管理規(guī)程電能計量裝置技術管理規(guī)程中要求中要求“對三相三線制接對三相三線制接線的電能計量裝置，其線的電能計量裝置，其2 2臺電流互感器二次繞組與電能表臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用四線連接。對三相四線制連接的電能計量裝置，之間宜采用四線連接。對三相四線制連接的電能計量裝置，其其3 3臺電流互感器二次繞組與電能表之間

13、宜采用六線連臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線連接接”。.194.2.1電流互感器極性電流互感器極性判斷方法判斷方法一一 1、直流法用1.53V干電池將其正極接于互感器的一次線圈L1，L2接負極，互感器的二次側K1接毫安表正極，負極接K2，接好線后，將K合上毫安表指針正偏，拉開后毫安表指針負偏，說明互感器接在電池正極上的端頭與接在毫安表正端的端頭為同極性。L1、K1為同極性即互感器為減極性。如指針擺動與上述相反為加極性。 直流法測電流互感器極性直流法測電流互感器極性.204.2.2電流互感器極性電流互感器極性判斷方法二判斷方法二 2 交流法將電流互感器一、二次線圈的L2和二次側K2用導

14、線連接起來，在二次側通以15V的交流電壓(用小量程)，用10V以下的電壓表測量U2及U3的數(shù)值若U3=U1-U2為減極性。U3=U1U2為加極性。注意：在試驗過程中盡量使通入電壓低一些，以免電流太大損壞線圈，為了讀數(shù)清楚電壓表盡量選擇小一些，變流比在5以下時采用交流法測量比較簡單準確，對變流比超過10的互感器不要采用這種方法進行測量，因為U2的數(shù)值較小U3與U1的數(shù)值接近，電壓表的讀數(shù)不易區(qū)別大小，所以在測量時不好辨別，一般不宜采用此法測量極性。儀表法一般的互感器校驗儀都有極性指示器，在測量電流互感器誤差之前儀器可預先檢查極性，若指示器沒有指示則說明被試電流互感器極性正確（減極性）。交流法測電

15、流互感器極性 .214.3電流互感器的退磁電流互感器的退磁 為保證電流互感器的準確度，要對電流為保證電流互感器的準確度，要對電流互感器進行周期校驗和現(xiàn)場試驗。試驗過互感器進行周期校驗和現(xiàn)場試驗。試驗過程中可能采用過直流電源，或在大電流下程中可能采用過直流電源，或在大電流下工作時突然切斷電源，或二次繞組偶然開工作時突然切斷電源，或二次繞組偶然開路，都會使電流互感器鐵芯線圈中產(chǎn)生剩路，都會使電流互感器鐵芯線圈中產(chǎn)生剩磁，即一次線圈斷電的情況下，鐵芯仍有磁，即一次線圈斷電的情況下，鐵芯仍有磁性。這種磁性會影響電流互感器的誤差磁性。這種磁性會影響電流互感器的誤差特性，因此投入使用前或誤差檢定前首先特性

16、，因此投入使用前或誤差檢定前首先須對電流互感器進行退磁，即用特殊的方須對電流互感器進行退磁，即用特殊的方法消除剩磁。法消除剩磁。.225.1電流互感器的選擇電流互感器的選擇 電流互感器應選擇符合國家標準、經(jīng)有關部門鑒定為質量電流互感器應選擇符合國家標準、經(jīng)有關部門鑒定為質量優(yōu)良，準許進入電力系統(tǒng)的產(chǎn)品。優(yōu)良，準許進入電力系統(tǒng)的產(chǎn)品。 正確選擇額定電壓和海拔高度。正確選擇額定電壓和海拔高度。 正確選擇電流互感器的一次額定電流。正確選擇電流互感器的一次額定電流。 正確選擇電流互感器的二次額定功率。正確選擇電流互感器的二次額定功率。二次實際容量S2與二次額定容量S2e 之間滿足：應保證正常運行中的一

17、次實際負荷電流達到額定值的60%左右，至少應不小于30%eeSSS22225. 0.235.2使用電流互感器（使用電流互感器（TA）注意事項）注意事項 1 1、電流互感器運行中二次不允許開路。、電流互感器運行中二次不允許開路。 2 2、電流互感器必須按減極性連接。、電流互感器必須按減極性連接。 3 3、高壓電流互感器二次、高壓電流互感器二次K K2 2端要可靠接地，防止一次側端要可靠接地，防止一次側的高壓竄入二次側。的高壓竄入二次側。 4 4、低壓負荷電流為、低壓負荷電流為50A50A以上時，應采用電流互感器接入以上時，應采用電流互感器接入方式。方式。 5為防止竊電可將電流互感器二次的為防止竊

18、電可將電流互感器二次的K1、K2端用一小端用一小盒罩住，并加上鉛封。盒罩住，并加上鉛封。 6戶外安裝的高壓電流互感器，當互感器至電能表距戶外安裝的高壓電流互感器，當互感器至電能表距離較長時，宜采用二次額定電流為離較長時，宜采用二次額定電流為1A的電流互感器，以的電流互感器，以適應二次連線電阻較大的實際情況。適應二次連線電阻較大的實際情況。 若開路，二次線圈兩端會出現(xiàn)瞬時高壓，危及人身及設備安全；且一次電流全部用于激磁將導致磁飽和，鐵芯和線圈將因過熱而損壞。.246互感器互感器-發(fā)展歷程發(fā)展歷程 互感器互感器-發(fā)展歷程發(fā)展歷程 互感器最早出現(xiàn)于19世紀末。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，互感器的電壓等級和準確級別都有很大提高,還發(fā)展了很多特種互感器，如電壓、電流復合式互感器、直流電流互感器，高準確度的電流比率器和電壓比率器,大電流激光式電流互感器，電子線路補償互感器，超高電壓系統(tǒng)中的光電互感器，以及SF6全封閉組合電器(GIS)中的電壓、電流互感器。在電力工業(yè)中，要發(fā)展什么電壓等級和規(guī)模的電力系統(tǒng)，必須發(fā)展相應電壓等級和準確度的互感器，以供電力系統(tǒng)測量、保護和控制的需要。 隨著很多新材料的不斷應用，互感器也出現(xiàn)了很多新的種類，電磁式互感器得到了比較充分的發(fā)展，其中鐵心式電流互感器以干