電流互感器工作原理

關(guān)于電流互感器工作原理第1頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五電流互感器第2頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五1電流互感器

電流互感器作為一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，起著將一次系統(tǒng)的大電流變換成二次系統(tǒng)的小電流，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行參數(shù)和故障情況，使測(cè)量?jī)x表和繼電器等二次側(cè)的設(shè)備與一次側(cè)高壓設(shè)備在電氣方面隔離，以保證工作人員的安全。第3頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五2電流互感器的原理互感器，一般N1≤N2，可見電流互流感器為一“變流”器，基本原理與變壓器相同，工作狀況接近于變壓器短路狀態(tài)，原邊符號(hào)為P1、P2，副邊符號(hào)為S1、S2?；ジ衅鞯脑叴尤胫骶€路，被測(cè)電流為I1，原邊匝數(shù)為N1，副邊接內(nèi)阻很小的電流表或功率表的電流線圈，副邊電流為I2，副邊匝數(shù)為N2。原副邊電磁量及規(guī)定正方向由電工學(xué)規(guī)定。第4頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五

在理想情況下，即忽略線圈的電阻，鐵心損耗及漏磁通可得：

I1N1＝I2N2

有：Il／I2＝N2／N1，即線圈的匝數(shù)與電流成反比第5頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五3電流互感器的分類按用途分：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）按結(jié)構(gòu)形式分：貫穿式，支柱式，母線式，套管式，正立式，倒立式第6頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五4電流互感器的誤差特性A、電流誤差GB1208-87對(duì)電流誤差的定義是從電流互感器的原理知道，由于勵(lì)磁電流的存在，二次電流乘以額定電流比總是小于實(shí)際一次電流，所以電流互感器的誤差總是負(fù)值，只有采取了補(bǔ)償以后，才可能出現(xiàn)正值電流誤差。第7頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五保護(hù)用電流互感器誤差準(zhǔn)確度等級(jí)5P電流誤差＋1%，準(zhǔn)確度等級(jí)10P電流誤差＋3%，第8頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五5、電流互感器的選擇5．1電流互感器選擇與檢驗(yàn)的原則1)電流互感器額定電壓不小于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓；2)根據(jù)一次負(fù)荷計(jì)算電流Ic選擇電流互感器變化；3)根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確度并校驗(yàn)準(zhǔn)確度；4)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。第9頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五5．2電流互感器變流比選擇電流互感器一次額定電流I1n和二次額定電流I2n之比，稱為電流互感器的額定變流比，Ki＝I1n／I2n≈N2／N1。式中，N1和N2為電流互感器一次繞組和二次繞組的匝數(shù)。第10頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五

電流互感器一次側(cè)額定電流標(biāo)準(zhǔn)比(如20、30、40、50、75、100、150(A)、)等多種規(guī)格，二次側(cè)額定電流通常為1A或5A。一般情況下，計(jì)量用電流互感器變流比的選擇應(yīng)使其一次額定電流I1不小于線路中的負(fù)荷電流(即計(jì)算Ic)。如線路中負(fù)荷計(jì)算電流為350A，則電流互感器的變流比應(yīng)選擇400／5。保護(hù)用的電流互感器為保證其準(zhǔn)確度要求，可以將變比選得大一些。第11頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五3．3電流互感器準(zhǔn)確度選擇及校驗(yàn)所謂準(zhǔn)確度是指在規(guī)定的二次負(fù)荷范圍內(nèi)，一次電流為額定值時(shí)的最大誤差。對(duì)于不同的測(cè)量?jī)x表，應(yīng)選用不同準(zhǔn)確度的電流互感器。準(zhǔn)確度選擇的原則：計(jì)費(fèi)計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)度為0．2～0．5級(jí)；用于監(jiān)視各進(jìn)出線回路中負(fù)荷電流大小的電流表應(yīng)選用1．0—3．0級(jí)電流互感器。為了保證準(zhǔn)確度誤差不超過(guò)規(guī)定值，一般還校驗(yàn)電流互感器二次負(fù)荷(伏安)，互感器二次負(fù)荷S2不大于額定負(fù)荷S2n，所選準(zhǔn)確度才能得到保證。準(zhǔn)確度校驗(yàn)公式：S2≤S2n。第12頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五6、電流互感器的正確使用1)電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負(fù)載串聯(lián)。2)按被測(cè)電流大小，選擇合適的變化，否則誤差將增大。同時(shí)，二次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時(shí)，一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè)，造成人身和設(shè)備事故；第13頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五3)二次側(cè)絕對(duì)不允許開路，因一旦開路，一次側(cè)電流I1全部成為磁化電流，引起φm和E2驟增，造成鐵心過(guò)度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán)重乃至燒毀線圈；同時(shí)，磁路過(guò)度飽和磁化后，使誤差增大。另外，二次側(cè)開路使E2達(dá)幾百伏，一旦觸及造成觸電事故。4)在安裝和使用互感器時(shí),一定要注意端子的極性。否則,其二次側(cè)所接的儀表、繼電器中流過(guò)的電流就不是設(shè)計(jì)時(shí)的電流,因而引起計(jì)量和測(cè)量不準(zhǔn)確,并可能引起繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作或拒動(dòng)。

第14頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五5)為了滿足測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)、斷路器失靈判斷和故障錄波等裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段斷路器、母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)具有2～8個(gè)二次繞阻的電流互感器。對(duì)于大電流接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對(duì)于小電流接地系統(tǒng)，依具體要求按二相或三相配置；第15頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五6)對(duì)于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來(lái)設(shè)置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時(shí)，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中；第16頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五7)為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。8)為了減輕發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測(cè)量?jī)x表的電流互感器宜裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。第17頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五7,電流互感器的接線方式

電流互感器在電力系統(tǒng)中通常有如下四種接線方式。電流互感器二次側(cè)電流線圈通過(guò)的電流,反映了一次電路對(duì)應(yīng)相的電流。該接線方式通常用在負(fù)荷平衡的三相電路中電流的測(cè)量,或在繼電保護(hù)中作為過(guò)負(fù)荷保護(hù)接線。第18頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)49分，星期五7.2兩相式V型接線

兩相形接線,又稱為兩相繼電器接線如圖。二次設(shè)備電流線圈流過(guò)的電流就等于互感器的二次電流,它反映了相電流的大小。又由Ia+Ic=-Ib可知,互感器二次側(cè)公共線上的電流,正好是未接互感器相的反相二次電流,因此這種接線的三個(gè)電流線圈分別反映了三相電流,所以,廣泛應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地而負(fù)載不論平衡與否的三相三線制電路中,供繼電保護(hù)測(cè)量之用。第19頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，11