電流互感器課件

1、電流互感器課件電流互感器課件 基本概念：基本概念： 電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是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(guò)，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。電流互感器的特性：電流互感器的特性：電流互感器型式：電流互感器型式： 按結(jié)構(gòu)型式分:正立(二次繞組在互感器下部)和倒立式(二次繞組在互感器上部)。正立式抗地震性能好，倒立式抗短時(shí)電流沖擊的性能較好。 按絕緣介質(zhì)分：充油和充SF6氣體。 按外絕緣型式分：瓷質(zhì)和

2、硅橡膠。瓷質(zhì)表面穩(wěn)定性能較好，硅橡膠外套的抗污閃和抗震性能較好。 按密封型式分：微正壓和全密封（充SF6或氮?dú)猓?。目前充油互感器大多采用微正壓型式?按設(shè)備類型分：戶外和戶內(nèi)。 電流互感器技術(shù)參數(shù)要求：電流互感器技術(shù)參數(shù)要求： 額定頻率：50Hz 設(shè)備最高電壓U ：126（72.5）kV、252kV、363kV、550kV 額定一次電壓U1e：110（66）kV、220kV、330kV、500kV 額定一次電流I1e ：10、12.5（12）、15、20、25、30、40、50、60、75A的十進(jìn)位倍數(shù) 。 額定二次電流 ：1A或5A(如有中間抽頭，應(yīng)特殊標(biāo)明) 額定擴(kuò)大連續(xù)熱電流標(biāo)準(zhǔn)值 ：1

3、20、150、200。一般應(yīng)選用不小于120的額定擴(kuò)大連續(xù)熱電流值。 二次繞組(鐵心)組合：鐵心數(shù)量一般46個(gè)，最多不宜超過(guò)7個(gè)。如有TPY級(jí)鐵心，一般為24個(gè)。 二次繞組(鐵心)性能參數(shù) ：測(cè)量用0.2級(jí)保護(hù)用P級(jí)；暫態(tài)保護(hù)用TPY級(jí)；保護(hù)用TPS級(jí)。 額定短時(shí)電流：二次繞組短路下，電流互感器在短時(shí)間內(nèi)所能承受而無(wú)損傷的一次電流方均根值如表1。 額定動(dòng)穩(wěn)定電流Idvn：二次繞組短路下，電流互感器所能承受其電磁力的作用而無(wú)電或機(jī)械損傷的一次電流峰值如表1。 表表1 1 電流互感器額定短時(shí)電流推薦值電流互感器額定短時(shí)電流推薦值 額定一次電壓kV或額定一次電流值A(chǔ) IthkA (方均根值) Idy

4、nkA (峰值) 承受短時(shí)熱電流時(shí)間T(s) 66kV110kV 或 300A110kV220kV或 1000A220kV330kV 或 1000A 500kV 或 4000A 2531.5(串并聯(lián))40(串并聯(lián))50(串并聯(lián)) 63 63(串并聯(lián))100(串并聯(lián))125(串并聯(lián)) 160 3333 溫升限值：當(dāng)電流互感器的一次電流等于額定連續(xù)熱電流（即額定擴(kuò)大連續(xù)電流）且?guī)в邢喈?dāng)于額定輸出的負(fù)荷(阻抗值)，其功率因數(shù)為0.8(滯后) 1時(shí)，繞組平均溫升65K，頂層油和金屬件溫升55K。 電暈及無(wú)線電干擾水平：在1.1倍額定電壓下，電流互感器與電網(wǎng)連接的外部零件表面在晴天的夜間不應(yīng)有可見電暈，

5、其無(wú)線電干擾電壓不大于500V。 電流互感器一次繞組的額定絕緣水平和耐受電壓按表2選取。 額定電壓(方均根值) 設(shè)備最高電壓(方均根值) 額定工頻耐受電壓(方均根值) 額定雷電全波沖擊耐受電壓(峰值) 額定雷電截波沖擊耐受電壓(峰值) 額定操作沖擊耐受電壓(峰值) 6672.5160350 385 -110126230550 630 -2202524601050 1175 -3303635101175 1300 9505005507401550 1675 1175二次繞組絕緣要求:二次繞組之間及對(duì)地的短時(shí)工頻耐受電壓3kV（方均根值），二次繞組感應(yīng)耐受電壓為4.5kV（峰值）。電容末屏額定工頻

6、耐受電壓（方均根值）：330kV500kV為kV，220kV及以下為3kV。 電容和介質(zhì)損耗因數(shù): 在溫度1040，Um72.5kV的油浸式電流互感器，一次的介質(zhì)損耗因數(shù)通常不超過(guò)0.005；330kV500kV電壓等級(jí)電流互感器不超過(guò)0.004，末屏介質(zhì)損耗因數(shù)不大于0.015。l0kV0.5Um/kV和0.5Um/kVUm/kV介質(zhì)損耗因數(shù)變化分別不大于0.001；電容量變化不大于5。 電流互感器結(jié)構(gòu)要求：電流互感器結(jié)構(gòu)要求： 油浸式電流互感器下部設(shè)置放油或取油樣用的閥門; 油浸式電流互感器采用金屬膨脹器; 油面指示裝置； 密封性能良好； 接地螺栓直徑不小于8mm； 二次出線端子螺桿直徑不

7、小于6mm，用銅合金制成，選用二次端子密封良好的澆注結(jié)構(gòu)，并有防轉(zhuǎn)動(dòng)措施。二次端子之間應(yīng)有放電間隙；（1）SF氣體年泄漏率0.5%。（2）SF氣體含水量250L/L，應(yīng)有取氣樣閥門以便測(cè)量SF氣體含水量。（3）每臺(tái)電流互感器應(yīng)配備氣體運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置(如帶壓力指示的密度繼電器)。（4）對(duì)批量提供的SF氣體應(yīng)附有包括無(wú)毒性檢驗(yàn)的全部檢驗(yàn)報(bào)告。（5）SF氣體絕緣電流互感器零表壓耐壓試驗(yàn)，應(yīng)在試驗(yàn)電壓m/3下耐受5min。（6）倒立式結(jié)構(gòu)的電流互感器應(yīng)保證支持絕緣和立桿絕緣柱的機(jī)械強(qiáng)度和絕緣水平，同時(shí)應(yīng)防止內(nèi)部電容屏連接筒的相互磨損和固定金屬筒的螺釘松動(dòng)。電流互感器注意事項(xiàng)：電流互感器注意事項(xiàng)：（1）

8、副邊絕對(duì)不允許開路。 開路時(shí)， 原邊電流將成為勵(lì)磁電流， 造成鐵損耗急劇上升， 過(guò)熱， 燒毀絕緣， 并在副邊出現(xiàn)極高的電壓。（2）副邊可靠接地；（3）串入阻抗值不能超過(guò)規(guī)定值；副邊阻抗大后， 副邊電流減小， 勵(lì)磁電流增大， 誤差增加。 電流互感器工作原理：電流互感器工作原理：一次電流I流過(guò)一次繞組，建立一次磁動(dòng)勢(shì) （N1I1），亦被稱為一次安匝，其中N1為一次繞組的匝數(shù)；一次磁動(dòng)勢(shì)分為兩部分，其中小一部分用于勵(lì)磁，在鐵心中產(chǎn)生磁通，另一部分用來(lái)平衡二次磁動(dòng)勢(shì)（N2I2），亦被稱為二次安匝，其中N2為二次繞組的匝數(shù)。勵(lì)磁電流設(shè)為I0，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)（N1I0），亦被稱為勵(lì)磁安匝。平衡二次磁動(dòng)勢(shì)的這部

9、分一次磁動(dòng)勢(shì)，其大小與二次磁動(dòng)勢(shì)相等，但方向相反。磁勢(shì)平衡方程式如下：在理想情況下，勵(lì)磁電流為零，即互感器不消耗能量，則有：120121INININ12120ININ若用額定值表示，則：1212NNININ額定一次、二次電流之比為電流互感器額定電流比，12NNNIKIP1 1IP22IZB電流互感器的分類：l分類按用途分：保護(hù)用（用于機(jī)電保護(hù)和自動(dòng)控制裝置的電流互感器）測(cè)量用（測(cè)量電流和電能的電流互感器）按安裝種類分：戶內(nèi)式（一般額定電壓不高于35kV）戶外式（一般額定電壓高于35kV）按絕緣介質(zhì)分：澆注絕緣（以環(huán)氧樹脂澆注成型，多在35KV以下使用)油絕緣（即油浸式電流互感器，電壓可高達(dá)50

10、0 kV）一般干式絕緣（由普通絕緣材料包扎，經(jīng)浸漬漆處理的，有塑料外殼和無(wú)塑料外殼的電流互感器，多數(shù)為低壓電流互感器）瓷絕緣（多數(shù)已被澆注絕緣取代）氣體絕緣（如SF6 氣體作為絕緣的，多用于高壓和超高壓）按結(jié)構(gòu)形式分:母線式：用于大電流場(chǎng)合，一次繞組只有一匝。套管式：安裝在變壓器或斷路器套管的中間法蘭處，主絕緣是套管，一次繞組是導(dǎo)電桿，一次繞組只有一匝。正立式：二次繞組在下部，國(guó)內(nèi)高壓油浸式電流互感器常用結(jié)構(gòu)。倒立式：二次繞組在上部，一次繞組較短，瓷套較細(xì)，多用于SF6 氣體作為絕緣。電流互感器試驗(yàn)電流互感器試驗(yàn) 型式試驗(yàn)：（1）短時(shí)電流試驗(yàn)：熱電流Ith試驗(yàn)應(yīng)在二次繞組短路下進(jìn)行，所加電流I

11、及其持續(xù)時(shí)間t應(yīng)滿足I2t不小于Ith2T，且t在0.5s5s之間，互感器初始溫度5oC40oC之間。動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)應(yīng)在二次繞組短路下進(jìn)行，所加一次電流的峰值，至少有一個(gè)峰不小于額定動(dòng)穩(wěn)定電流（Idyn）。（2）溫升試驗(yàn)：試驗(yàn)中，當(dāng)每小時(shí)溫升變化值不超過(guò)1K時(shí)，則認(rèn)為電流互感器的溫度已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，繞組溫升采用電阻法測(cè)量。（3）雷電沖擊試驗(yàn)。（4）操作沖擊試驗(yàn)。（5）戶外式互感器的濕試驗(yàn)。（6）誤差測(cè)定（包括測(cè)量級(jí)的角差、比差及一般保護(hù)級(jí)的復(fù)合誤差）。（7）暫態(tài)特性試驗(yàn)。除另有規(guī)定外，所有絕緣型式試驗(yàn)應(yīng)在同除另有規(guī)定外，所有絕緣型式試驗(yàn)應(yīng)在同一臺(tái)互感器上進(jìn)行。一臺(tái)互感器上進(jìn)行。 出廠試驗(yàn)：（1）出

12、線端子標(biāo)志檢驗(yàn)。（2）二次繞組對(duì)地及繞組間工頻耐壓試驗(yàn)。（3）二次繞組匝間耐壓試驗(yàn)：二次繞組開路，對(duì)一次繞組施加頻率為40Hz60Hz的電流，當(dāng)二次繞組兩端電壓達(dá)到4.5kV（峰值）時(shí)，應(yīng)停止增加電流并持續(xù)60s。（4）絕緣電阻測(cè)量： 一次繞組對(duì)地，二次繞組對(duì)地，一、二次繞組間，二次繞組間，末屏對(duì)地。（5）介質(zhì)損耗因數(shù)和電容測(cè)量。（6）一次繞組對(duì)地及二次繞組的工頻耐壓試驗(yàn)（7）末屏的工頻耐壓試驗(yàn)。（8）工頻耐壓后介質(zhì)損耗因數(shù)及電容測(cè)量。（9）絕緣油性能試驗(yàn)。（10）局部放電測(cè)量。（11）SF氣體絕緣電流互感器零表壓的耐受電壓試驗(yàn)。 。（12）二次繞組伏安特性試驗(yàn)。（13）二次繞組直流電阻測(cè)量。

13、（14）密封試驗(yàn)。（15）SF氣體含水量測(cè)量。 特殊試驗(yàn)：（運(yùn)行單位可根據(jù)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)增減試驗(yàn)項(xiàng)目）（1）雷電截波沖擊試驗(yàn)。（2）機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)。（3）絕緣熱穩(wěn)定試驗(yàn)：適用于最高電壓252kV及以上電流互感器，試驗(yàn)時(shí)對(duì)互感器施加額定連續(xù)熱電流和Um/3 kV直到介質(zhì)損耗因數(shù)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)為止，全部試驗(yàn)時(shí)間不少于36h，達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間至少連續(xù)8h，試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為5oC40oC。 （4）耐受運(yùn)輸?shù)臎_撞試驗(yàn)。 電流互感器二次開路故障的處理電流互感器二次開路故障的處理:發(fā)現(xiàn)CT二次開路故障呢，一般可從以下現(xiàn)象進(jìn)行檢查判斷： （1）回路儀表指示異常，一般是降低或?yàn)榱?。用于測(cè)量表計(jì)的電流回路開路，會(huì)使三相

14、電流表指示不一致、功率表指示降低、計(jì)量表計(jì)轉(zhuǎn)速緩慢或不轉(zhuǎn)。如表計(jì)指示時(shí)有時(shí)無(wú)，則可能處于半開路狀態(tài)（接觸不良）。 （2）CT本體有無(wú)噪聲、振動(dòng)不均勻、嚴(yán)重發(fā)熱、冒煙等現(xiàn)象，當(dāng)然這些現(xiàn)象在負(fù)荷小時(shí)表現(xiàn)并不明顯。 （3）CT二次回路端子、元件線頭有放電、打火現(xiàn)象。 （4）繼保發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)，這種情況可在誤跳閘或越級(jí)跳閘時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。電技術(shù)聯(lián)盟 S。 （5）電度表、繼電器等冒煙燒壞。而有無(wú)功功率表及電度表、遠(yuǎn)動(dòng)裝置的變送器、保護(hù)裝置的繼電器燒壞，不僅會(huì)使CT二次開路，還會(huì)使PT二次短路。以上只是檢查CT二次開路的一些基本線索，實(shí)質(zhì)上在正常運(yùn)行中，一次負(fù)荷不大，二次無(wú)工作，且不是測(cè)量用電流回路開路時(shí)，

15、CT的二次開路故障是不容易發(fā)現(xiàn)的，需要我們實(shí)際工作中摸索和積累經(jīng)驗(yàn)。 檢查處理CT二次開路故障，要盡量減小一次負(fù)荷電流，以降低二次回路的電壓。操作時(shí)注意安全，要站在絕緣墊上，戴好絕緣手套，使用絕緣良好的工具。 操作時(shí)注意安全，要站在絕緣墊上，戴好絕緣手套，使用絕緣良好的工具。 電流互感器的運(yùn)行規(guī)定：電流互感器的運(yùn)行規(guī)定：1.運(yùn)行中二次線圈與負(fù)荷必須牢固連接，并按規(guī)定保證每個(gè)二次線圈一點(diǎn)可靠接地。將被斷開的二次回路電纜頭進(jìn)行絕緣包扎，以免造成保護(hù)誤動(dòng)。電流互感器在運(yùn)行中，絕對(duì)不允許開路，當(dāng)二次線圈停用時(shí)，應(yīng)將其短接，否則對(duì)人身和設(shè)備安全都有危險(xiǎn)；2.電流互感器的末屏端，在運(yùn)行中必須接地，否則會(huì)產(chǎn)生高電壓；3.電流互感器退出運(yùn)行檢修時(shí)，應(yīng)采取如下措施：a、將一次回路斷開；b、將二次線圈可靠短路接地；c、將二次線圈與所接的二次回路全部斷開；4.巡視檢查 日常巡視（1）檢查瓷瓶無(wú)裂紋、破損和放電痕跡；（2）檢查接頭無(wú)發(fā)紅、發(fā)熱，引線無(wú)拋股、斷股，連接螺絲無(wú)松脫和斷脫，金具完整；（3）互感器無(wú)漏油、滲油現(xiàn)象，無(wú)銹蝕。油色、油位正常，檢查膨脹器運(yùn)行狀況，一般情況下其油位窺視口內(nèi)紅色導(dǎo)向油