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或氮氣）。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的十進位倍數(shù) 。 額定二次電流 ：1A或5A(如有中間抽頭，應(yīng)特殊標明) 額定擴大連續(xù)熱電流標準值 ：1

3、20、150、200。一般應(yīng)選用不小于120的額定擴大連續(xù)熱電流值。 二次繞組(鐵心)組合：鐵心數(shù)量一般46個，最多不宜超過7個。如有TPY級鐵心，一般為24個。 二次繞組(鐵心)性能參數(shù) ：測量用0.2級保護用P級；暫態(tài)保護用TPY級；保護用TPS級。 額定短時電流：二次繞組短路下，電流互感器在短時間內(nèi)所能承受而無損傷的一次電流方均根值如表1。 額定動穩(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電或機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電流推薦值電流互感器額定短時電流推薦值 溫升限值：當電流互感器的一次電流等于額定連續(xù)熱電流（即額定擴大連續(xù)電

4、流）且?guī)в邢喈斢陬~定輸出的負荷(阻抗值)，其功率因數(shù)為0.8(滯后) 1時，繞組平均溫升65K，頂層油和金屬件溫升55K。 電暈及無線電干擾水平：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，其無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。 二次繞組絕緣要求:二次繞組之間及對地的短時工頻耐受電壓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

5、器，一次的介質(zhì)損耗因數(shù)通常不超過0.005；330kV500kV電壓等級電流互感器不超過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

6、水量250L/L，應(yīng)有取氣樣閥門以便測量SF氣體含水量。（3）每臺電流互感器應(yīng)配備氣體運行監(jiān)測裝置(如帶壓力指示的密度繼電器)。（4）對批量提供的SF氣體應(yīng)附有包括無毒性檢驗的全部檢驗報告。（5）SF氣體絕緣電流互感器零表壓耐壓試驗，應(yīng)在試驗電壓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械強度和絕緣水平，同時應(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。電流互感器注意事項：電流互感器注意事項：（1） 副邊絕對不允許開路。 開路時， 原邊電流將成為勵磁電流， 造成鐵損耗急劇上升， 過熱， 燒毀絕緣， 并在副邊出現(xiàn)極高的電壓。（2）副邊可靠接地；（3

7、）串入阻抗值不能超過規(guī)定值；副邊阻抗大后， 副邊電流減小， 勵磁電流增大， 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流過一次繞組，建立一次磁動勢 （N1I1），亦被稱為一次安匝，其中N1為一次繞組的匝數(shù)；一次磁動勢分為兩部分，其中小一部分用于勵磁，在鐵心中產(chǎn)生磁通，另一部分用來平衡二次磁動勢（N2I2），亦被稱為二次安匝，其中N2為二次繞組的匝數(shù)。勵磁電流設(shè)為I0，勵磁磁動勢（N1I0），亦被稱為勵磁安匝。平衡二次磁動勢的這部分一次磁動勢，其大小與二次磁動勢相等，但方向相反。磁勢平衡方程式如下：在理想情況下，勵磁電流為零，即互感器不消耗能量，則有：120121INININ

8、12120ININ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：保護用（用于機電保護和自動控制裝置的電流互感器）測量用（測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500 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）

9、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，多用于SF6 氣體作為絕緣。電流互感器試驗電流互感器試驗型式試驗：（1）短時電流試驗：熱電流Ith試驗應(yīng)在二次繞組短路下進行，所加電流I及其持續(xù)時間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。動穩(wěn)定試驗應(yīng)在二次繞組短路下進行，所加一次電流的

10、峰值，至少有一個峰不小于額定動穩(wěn)定電流（Idyn）。（2）溫升試驗：試驗中，當每小時溫升變化值不超過1K時，則認為電流互感器的溫度已達到穩(wěn)定狀態(tài)，繞組溫升采用電阻法測量。（3）雷電沖擊試驗。（4）操作沖擊試驗。（5）戶外式互感器的濕試驗。（6）誤差測定（包括測量級的角差、比差及一般保護級的復(fù)合誤差）。（7）暫態(tài)特性試驗。除另有規(guī)定外，所有絕緣型式試驗應(yīng)在同除另有規(guī)定外，所有絕緣型式試驗應(yīng)在同一臺互感器上進行。一臺互感器上進行。 出廠試驗：（1）出線端子標志檢驗。（2）二次繞組對地及繞組間工頻耐壓試驗。（3）二次繞組匝間耐壓試驗：二次繞組開路，對一次繞組施加頻率為40Hz60Hz的電流，當二次繞

11、組兩端電壓達到4.5kV（峰值）時，應(yīng)停止增加電流并持續(xù)60s。（4）絕緣電阻測量： 一次繞組對地，二次繞組對地，一、二次繞組間，二次繞組間，末屏對地。（5）介質(zhì)損耗因數(shù)和電容測量。（6）一次繞組對地及二次繞組的工頻耐壓試驗（7）末屏的工頻耐壓試驗。（8）工頻耐壓后介質(zhì)損耗因數(shù)及電容測量。（9）絕緣油性能試驗。（10）局部放電測量。（11）SF氣體絕緣電流互感器零表壓的耐受電壓試驗。 。（12）二次繞組伏安特性試驗。（13）二次繞組直流電阻測量。（14）密封試驗。（15）SF氣體含水量測量。 特殊試驗：（運行單位可根據(jù)設(shè)備的技術(shù)特點增減試驗項目）（1）雷電截波沖擊試驗。（2）機械強度試驗。（3

12、）絕緣熱穩(wěn)定試驗：適用于最高電壓252kV及以上電流互感器，試驗時對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)達到穩(wěn)定狀態(tài)為止，全部試驗時間不少于36h，達到穩(wěn)定的時間至少連續(xù)8h，試驗時環(huán)境溫度為5oC40oC。 （4）耐受運輸?shù)臎_撞試驗。 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)象進行檢查判斷：（1）回路儀表指示異常，一般是降低或為零。用于測量表計的電流回路開路，會使三相電流表指示不一致、功率表指示降低、計量表計轉(zhuǎn)速緩慢或不轉(zhuǎn)。如表計指示時有時無，則可能處于半開路狀態(tài)（接觸不良）。（2）CT本體有無噪聲、振動不均勻、嚴重

13、發(fā)熱、冒煙等現(xiàn)象，當然這些現(xiàn)象在負荷小時表現(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)生誤動或拒動，這種情況可在誤跳閘或越級跳閘時發(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。而有無功功率表及電度表、遠動裝置的變送器、保護裝置的繼電器燒壞，不僅會使CT二次開路，還會使PT二次短路。以上只是檢查CT二次開路的一些基本線索，實質(zhì)上在正常運行中，一次負荷不大，二次無工作，且不是測量用電流回路開路時，CT的二次開路故障是不容易發(fā)現(xiàn)的，需要我們實際工作中摸索和積累經(jīng)驗。檢查處理CT二次開路故障，要盡量減小一次負荷電流，以降低二次回路的電壓。操作時注意安全，要站

14、在絕緣墊上，戴好絕緣手套，使用絕緣良好的工具。操作時注意安全，要站在絕緣墊上，戴好絕緣手套，使用絕緣良好的工具。電流互感器的運行規(guī)定：電流互感器的運行規(guī)定：1.運行中二次線圈與負荷必須牢固連接，并按規(guī)定保證每個二次線圈一點可靠接地。將被斷開的二次回路電纜頭進行絕緣包扎，以免造成保護誤動。電流互感器在運行中，絕對不允許開路，當二次線圈停用時，應(yīng)將其短接，否則對人身和設(shè)備安全都有危險；2.電流互感器的末屏端，在運行中必須接地，否則會產(chǎn)生高電壓；3.電流互感器退出運行檢修時，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）檢查瓷瓶無裂紋、破損和放電痕跡；（2）檢查接頭無發(fā)紅、發(fā)熱，引線無拋股、斷股，連接螺絲無松脫和斷脫，金具完整；（3）互感器無漏油、滲油現(xiàn)象，無銹蝕。油色、油位正常，檢查膨脹器運行狀況，一般情況下其油位窺視口內(nèi)紅色導(dǎo)向油位指示器應(yīng)在+20上下；（4）互感