電流互感器計(jì)算

1、電流互感器計(jì)算電流互感器計(jì)算一、繞組設(shè)計(jì)一、繞組設(shè)計(jì) 繞組設(shè)計(jì)的步驟一般是：繞組設(shè)計(jì)的步驟一般是： 1、確定繞組額定匝數(shù)。、確定繞組額定匝數(shù)。對(duì)某些電流互感器，如母線型、套管型互感器，對(duì)某些電流互感器，如母線型、套管型互感器，以及單匝貫穿式電流互感器，一次繞組只有一匝，以及單匝貫穿式電流互感器，一次繞組只有一匝，其額定安匝已是定數(shù)。即其額定安匝已是定數(shù)。即nNI1)(對(duì)多匝式電流互感器，則需先初選一個(gè)額定安匝，由此計(jì)對(duì)多匝式電流互感器，則需先初選一個(gè)額定安匝，由此計(jì)算算、二次繞組額定匝數(shù)、二次繞組額定匝數(shù)額定安匝的選取需考慮各方面的因數(shù)。從保證產(chǎn)品的誤差性額定安匝的選取需考慮各方面的因數(shù)。從保

2、證產(chǎn)品的誤差性能出發(fā)要求額定安匝高，但高額定安匝卻不易滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。能出發(fā)要求額定安匝高，但高額定安匝卻不易滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。準(zhǔn)確級(jí)高的產(chǎn)品要取較高的額定安匝，準(zhǔn)確級(jí)低的產(chǎn)品可取較低準(zhǔn)確級(jí)高的產(chǎn)品要取較高的額定安匝，準(zhǔn)確級(jí)低的產(chǎn)品可取較低的額定安匝。電壓較低的產(chǎn)品，主絕緣距離小，鐵心的平均磁路的額定安匝。電壓較低的產(chǎn)品，主絕緣距離小，鐵心的平均磁路長(zhǎng)短，取較低的額定安匝比較容易滿(mǎn)足誤差性能要求，電壓較高長(zhǎng)短，取較低的額定安匝比較容易滿(mǎn)足誤差性能要求，電壓較高的產(chǎn)品則要困難一些。在誤差性能要求相同的條件下，采用導(dǎo)磁的產(chǎn)品則要困難一些。在誤差性能要求相同的條件下，采用導(dǎo)磁性能好的材料可取較低的額定

3、安匝反之則要取較高的額定安匝。性能好的材料可取較低的額定安匝反之則要取較高的額定安匝。 對(duì)于有多個(gè)額定變比的系列產(chǎn)品還必須考慮取合適的額定安匝對(duì)于有多個(gè)額定變比的系列產(chǎn)品還必須考慮取合適的額定安匝同，以減少二次繞組規(guī)格。額定安匝數(shù)高意味著繞組用銅量增加，同，以減少二次繞組規(guī)格。額定安匝數(shù)高意味著繞組用銅量增加，成本提高。總之額定安匝數(shù)是與產(chǎn)品技術(shù)性和產(chǎn)品成本密切相成本提高?？傊~定安匝數(shù)是與產(chǎn)品技術(shù)性和產(chǎn)品成本密切相關(guān)的參數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)要通過(guò)多方案比較，才能得別經(jīng)濟(jì)合理的關(guān)的參數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)要通過(guò)多方案比較，才能得別經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。表表51給出的是鐵心采用冷軋硅鋼板，額定二次電流為給出的

4、是鐵心采用冷軋硅鋼板，額定二次電流為5A，準(zhǔn)確級(jí)為，準(zhǔn)確級(jí)為0.5，不同額定二次負(fù)荷下的額定安匝初選，不同額定二次負(fù)荷下的額定安匝初選參考值。參考值。準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn)確級(jí) 對(duì)互感器所給定的等級(jí)，在規(guī)定的使用條件下對(duì)互感器所給定的等級(jí)，在規(guī)定的使用條件下互感器的誤差應(yīng)在規(guī)定的限值內(nèi)。互感器的誤差應(yīng)在規(guī)定的限值內(nèi)。選取額定安匝后，按下式計(jì)算一、二次繞組額定匝數(shù)選取額定安匝后，按下式計(jì)算一、二次繞組額定匝數(shù)2、己知一次繞組匝數(shù)后，根據(jù)額定連續(xù)熱電流和額定短、己知一次繞組匝數(shù)后，根據(jù)額定連續(xù)熱電流和額定短時(shí)熱電流要求選擇時(shí)熱電流要求選擇 一次導(dǎo)體的截面和規(guī)格，已知一次繞一次導(dǎo)體的截面和規(guī)格，已知一次繞組匝數(shù)后

5、，先根據(jù)誤差和溫升要求選擇二次導(dǎo)線截面和組匝數(shù)后，先根據(jù)誤差和溫升要求選擇二次導(dǎo)線截面和規(guī)格規(guī)格3、按結(jié)構(gòu)要求確定繞組結(jié)構(gòu)型式。、按結(jié)構(gòu)要求確定繞組結(jié)構(gòu)型式。4、計(jì)算、計(jì)算次繞組絕緣。次繞組絕緣。5、設(shè)計(jì)二次繞組、設(shè)計(jì)二次繞組(要與鐵心設(shè)計(jì)和誤差計(jì)算結(jié)合進(jìn)行要與鐵心設(shè)計(jì)和誤差計(jì)算結(jié)合進(jìn)行)。二、誤差計(jì)算二、誤差計(jì)算1測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算(1)鐵心設(shè)計(jì)鐵心設(shè)計(jì) a 計(jì)算鐵心截面，根據(jù)誤差要求和準(zhǔn)備采用的鐵心材料的性能計(jì)算鐵心截面，根據(jù)誤差要求和準(zhǔn)備采用的鐵心材料的性能初選鐵心截面當(dāng)無(wú)其它參考數(shù)據(jù)時(shí)可用下式作初步估算初選鐵心截面當(dāng)無(wú)其它參考數(shù)據(jù)時(shí)可用下式作初步估算初選的額定磁密值，依準(zhǔn)確級(jí)

6、和鐵心材料而定，對(duì)于初選的額定磁密值，依準(zhǔn)確級(jí)和鐵心材料而定，對(duì)于0.5級(jí)鐵級(jí)鐵心，采用冷軋硅鋼板時(shí)，可初步取心，采用冷軋硅鋼板時(shí)，可初步取Bn0.10.2T。更高的準(zhǔn)。更高的準(zhǔn)確級(jí)，或有儀表保安系數(shù)要求時(shí)，則應(yīng)選用高導(dǎo)磁材料，如確級(jí)，或有儀表保安系數(shù)要求時(shí)，則應(yīng)選用高導(dǎo)磁材料，如超微晶合金或玻莫合金。表超微晶合金或玻莫合金。表52所列為互感器常用的軟磁材所列為互感器常用的軟磁材料的典型參數(shù)對(duì)比。料的典型參數(shù)對(duì)比。b 確定鐵心幾何尺寸。鐵心窗口（或內(nèi)徑）應(yīng)保證一、二次繞確定鐵心幾何尺寸。鐵心窗口（或內(nèi)徑）應(yīng)保證一、二次繞組之間有足夠的絕緣距離并有適當(dāng)?shù)难b配間隙。內(nèi)窗口尺寸確組之間有足夠的絕緣距

7、離并有適當(dāng)?shù)难b配間隙。內(nèi)窗口尺寸確定后，根據(jù)所需的截面以及結(jié)構(gòu)要求確定鐵心的外框（或外徑）定后，根據(jù)所需的截面以及結(jié)構(gòu)要求確定鐵心的外框（或外徑）和高度。和高度。在比較準(zhǔn)確地確定鐵心尺寸以后、再對(duì)二次繞組設(shè)計(jì)在比較準(zhǔn)確地確定鐵心尺寸以后、再對(duì)二次繞組設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整確定繞組尺寸進(jìn)行調(diào)整確定繞組尺寸 (2)誤差計(jì)算誤差計(jì)算 鐵心和二次繞組尺寸確定后即可計(jì)算誤差。測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算步鐵心和二次繞組尺寸確定后即可計(jì)算誤差。測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算步驟如下：驟如下： a計(jì)算鐵心參數(shù)。計(jì)算鐵心有效截面、平均磁路長(zhǎng)計(jì)算鐵心參數(shù)。計(jì)算鐵心有效截面、平均磁路長(zhǎng) b.計(jì)算二次繞組電阻。計(jì)算二次繞組電阻計(jì)算二次繞組電阻。計(jì)算二次繞

8、組電阻r2時(shí)，銅導(dǎo)線電阻時(shí)，銅導(dǎo)線電阻系數(shù)通常取系數(shù)通常取55時(shí)的值，即取時(shí)的值，即取0.02（ m m 2 2）/m。對(duì)于一。對(duì)于一些環(huán)境溫度比較高的情況，例如變壓器用套管型電流互感器、則些環(huán)境溫度比較高的情況，例如變壓器用套管型電流互感器、則取取75時(shí)的值此時(shí)取時(shí)的值此時(shí)取0.02135（ m m 2）/m 。鐵心截面為矩形的電流互感器，二次繞組平均匝長(zhǎng)的計(jì)算式為鐵心截面為矩形的電流互感器，二次繞組平均匝長(zhǎng)的計(jì)算式為 當(dāng)層數(shù)較多見(jiàn)各層匝數(shù)不等當(dāng)層數(shù)較多見(jiàn)各層匝數(shù)不等時(shí)，要分層計(jì)算平均匝長(zhǎng)和每時(shí)，要分層計(jì)算平均匝長(zhǎng)和每層導(dǎo)線長(zhǎng)度將各層導(dǎo)線長(zhǎng)相層導(dǎo)線長(zhǎng)度將各層導(dǎo)線長(zhǎng)相加得出二次導(dǎo)線總長(zhǎng)，然后計(jì)

9、加得出二次導(dǎo)線總長(zhǎng)，然后計(jì)算電阻。當(dāng)二次引線較長(zhǎng)時(shí)，算電阻。當(dāng)二次引線較長(zhǎng)時(shí)，還應(yīng)將引線電阻計(jì)人。還應(yīng)將引線電阻計(jì)人。 c 計(jì)算二次漏抗。準(zhǔn)確計(jì)算二次漏抗是困難的通常采用計(jì)算二次漏抗。準(zhǔn)確計(jì)算二次漏抗是困難的通常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取值經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取值 對(duì)于環(huán)形二次繞組如果二次線匝均勻分布在整個(gè)鐵心對(duì)于環(huán)形二次繞組如果二次線匝均勻分布在整個(gè)鐵心的圓周上，且單匝一次繞組在鐵心穿過(guò)，或多匝一次繞組的圓周上，且單匝一次繞組在鐵心穿過(guò)，或多匝一次繞組也均勻分布在整個(gè)鐵心的圓周上，可以認(rèn)為二次漏抗也均勻分布在整個(gè)鐵心的圓周上，可以認(rèn)為二次漏抗x2等等于零。于零。 實(shí)際的繞組不可能如此

10、完全對(duì)稱(chēng)實(shí)際的繞組不可能如此完全對(duì)稱(chēng)x2不等于零可不等于零可近似地按表近似地按表53取值。取值。對(duì)于矩形鐵心一、二次繞組同心布置在對(duì)于矩形鐵心一、二次繞組同心布置在個(gè)心柱上，按下個(gè)心柱上，按下式計(jì)算式計(jì)算d 計(jì)算二次負(fù)荷阻抗的電阻分量和電抗分量。按額定負(fù)荷計(jì)算二次負(fù)荷阻抗的電阻分量和電抗分量。按額定負(fù)荷和下限負(fù)荷分別計(jì)算和下限負(fù)荷分別計(jì)算e 計(jì)算二次回路總電阻、總電抗和總阻抗以及相應(yīng)的阻抗角計(jì)算二次回路總電阻、總電抗和總阻抗以及相應(yīng)的阻抗角 f確定誤差計(jì)算點(diǎn)。不同準(zhǔn)確級(jí)有不同的誤差計(jì)算點(diǎn)，見(jiàn)表確定誤差計(jì)算點(diǎn)。不同準(zhǔn)確級(jí)有不同的誤差計(jì)算點(diǎn)，見(jiàn)表54。 如果規(guī)定了額定擴(kuò)大一次電流值，則還應(yīng)計(jì)算額定

11、擴(kuò)大如果規(guī)定了額定擴(kuò)大一次電流值，則還應(yīng)計(jì)算額定擴(kuò)大次電次電流下的誤差。流下的誤差。GB12081997規(guī)定：額定擴(kuò)大一次電流下的誤規(guī)定：額定擴(kuò)大一次電流下的誤差限值與差限值與120額定電流下的限值相同。額定電流下的限值相同。故計(jì)算額定擴(kuò)大一次電流下的誤差時(shí)，應(yīng)增加額定負(fù)荷和四分故計(jì)算額定擴(kuò)大一次電流下的誤差時(shí)，應(yīng)增加額定負(fù)荷和四分之一額定負(fù)荷兩個(gè)汁算點(diǎn)之一額定負(fù)荷兩個(gè)汁算點(diǎn)g 計(jì)算不同電流和負(fù)荷下的二次感應(yīng)電勢(shì)，按下式計(jì)算二次感應(yīng)計(jì)算不同電流和負(fù)荷下的二次感應(yīng)電勢(shì)，按下式計(jì)算二次感應(yīng)電勢(shì)電勢(shì)E2h 計(jì)算不同電流和負(fù)荷下的磁密計(jì)算不同電流和負(fù)荷下的磁密i由由B查磁化曲線，得出磁場(chǎng)強(qiáng)度（單位勵(lì)磁

12、安匝查磁化曲線，得出磁場(chǎng)強(qiáng)度（單位勵(lì)磁安匝)和鐵心損和鐵心損耗角耗角j 計(jì)算勵(lì)磁安匝：計(jì)算勵(lì)磁安匝：k 計(jì)算電流誤差和相位差：計(jì)算電流誤差和相位差：l 確定誤差補(bǔ)償方法計(jì)算誤差補(bǔ)償值，計(jì)算補(bǔ)償后的誤差。確定誤差補(bǔ)償方法計(jì)算誤差補(bǔ)償值，計(jì)算補(bǔ)償后的誤差。m 計(jì)算鐵心控制數(shù)據(jù)。卷鐵心退火后要測(cè)量其勵(lì)磁特性，以計(jì)算鐵心控制數(shù)據(jù)。卷鐵心退火后要測(cè)量其勵(lì)磁特性，以避免勵(lì)磁性能不符合設(shè)計(jì)要求的鐵心進(jìn)入繞線工序。測(cè)量鐵心避免勵(lì)磁性能不符合設(shè)計(jì)要求的鐵心進(jìn)入繞線工序。測(cè)量鐵心勵(lì)磁特性就是在鐵心上臨時(shí)繞一勵(lì)磁繞組和勵(lì)磁特性就是在鐵心上臨時(shí)繞一勵(lì)磁繞組和 一控制（測(cè)量）一控制（測(cè)量）繞組，對(duì)勵(lì)磁繞組通以電流，控制繞組測(cè)量電壓。勵(lì)磁電流的繞組，對(duì)勵(lì)磁繞組通以電流，控制繞組測(cè)量電壓。勵(lì)磁電流的確定是按在此電流下產(chǎn)生的磁