電流互感器計(jì)算課件

電流互感器計(jì)算電流互感器計(jì)算一、繞組設(shè)計(jì)繞組設(shè)計(jì)的步驟一般是：1、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，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)。即一、繞組設(shè)計(jì)繞組設(shè)計(jì)的步驟一般是：1、確定繞組額定對(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—、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)品的誤差性能出發(fā)．要求額定安匝高，但高額定安匝卻不易滿足動(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?？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)合理的設(shè)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—、表5－1給出的是鐵心采用冷軋硅鋼板，額定二次電流為5A，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參考值。準(zhǔn)確級(jí)對(duì)互感器所給定的等級(jí)，在規(guī)定的使用條件下互感器的誤差應(yīng)在規(guī)定的限值內(nèi)。表5－1給出的是鐵心采用冷軋硅鋼板，額定二次電流為5A，準(zhǔn)確選取額定安匝后，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3、按結(jié)構(gòu)要求確定繞組結(jié)構(gòu)型式。4、計(jì)算—次繞組絕緣。5、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)。2、己知一次繞組匝數(shù)后，根據(jù)額定連續(xù)熱電流和額定短時(shí)熱電流要二、誤差計(jì)算1．測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算(1)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二、誤差計(jì)算1．測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算初選的額定磁密值，依準(zhǔn)確級(jí)和鐵心材料而定，對(duì)于0.5級(jí)鐵心，采用冷軋硅鋼板時(shí)，可初步取Bn＝0.1~0.2T。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，如超微晶合金或玻莫合金。表5—2所列為互感器常用的軟磁材料的典型參數(shù)對(duì)比。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)鐵心，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。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(2)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)b.計(jì)算二次繞組電阻。計(jì)算二次繞組電阻r2時(shí)，銅導(dǎo)線電阻系數(shù)通常取55℃時(shí)的值，即取ρ＝0.02（Ωmm

2）/m。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、則取75℃時(shí)的值．此時(shí)取ρ＝0.02135（Ωmm2）/m。b確定鐵心幾何尺寸。鐵心窗口（或內(nèi)徑）應(yīng)保證一、二次繞組之電流互感器計(jì)算課件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)，還應(yīng)將引線電阻計(jì)人。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x2等于零。實(shí)際的繞組不可能如此完全對(duì)稱．x2不等于零．可近似地按表5—3取值。c計(jì)算二次漏抗。準(zhǔn)確計(jì)算二次漏抗是困難的．通常采用經(jīng)驗(yàn)對(duì)于矩形鐵心．一、二次繞組同心布置在——個(gè)心柱上，按下式計(jì)算對(duì)于矩形鐵心．一、二次繞組同心布置在——個(gè)心柱上，按下式計(jì)算電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件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)荷和下限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5—4。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—次電流下的誤差。GB1208—1997規(guī)定：額定擴(kuò)大一次電流下的誤差限值與120％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)荷和四分之一額定負(fù)荷兩個(gè)汁算點(diǎn)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5—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)電勢(shì)E2h計(jì)算不同電流和負(fù)荷下的磁密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)電i由B查磁化曲線，得出磁場(chǎng)強(qiáng)度（單位勵(lì)磁安匝)和鐵心損耗角j計(jì)算勵(lì)磁安匝：i由B查磁化曲線，得出磁場(chǎng)強(qiáng)度（單位勵(lì)磁安匝)和鐵心損耗角k計(jì)算電流誤差和相位差：k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。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)磁電流的確定是按在此電流下產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度接近于誤差計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。此時(shí)由控制繞組測(cè)得的電壓若高于計(jì)算值．則說(shuō)明鐵心磁性能較好．若測(cè)得的電壓低于計(jì)算值，則說(shuō)明鐵心磁性能不符合要求對(duì)于測(cè)量級(jí)鐵心控制點(diǎn)的選擇原則是：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。電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算電流互感器計(jì)算一、繞組設(shè)計(jì)繞組設(shè)計(jì)的步驟一般是：1、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，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)。即一、繞組設(shè)計(jì)繞組設(shè)計(jì)的步驟一般是：1、確定繞組額定對(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—、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)品的誤差性能出發(fā)．要求額定安匝高，但高額定安匝卻不易滿足動(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)。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—、表5－1給出的是鐵心采用冷軋硅鋼板，額定二次電流為5A，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參考值。準(zhǔn)確級(jí)對(duì)互感器所給定的等級(jí)，在規(guī)定的使用條件下互感器的誤差應(yīng)在規(guī)定的限值內(nèi)。表5－1給出的是鐵心采用冷軋硅鋼板，額定二次電流為5A，準(zhǔn)確選取額定安匝后，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3、按結(jié)構(gòu)要求確定繞組結(jié)構(gòu)型式。4、計(jì)算—次繞組絕緣。5、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)。2、己知一次繞組匝數(shù)后，根據(jù)額定連續(xù)熱電流和額定短時(shí)熱電流要二、誤差計(jì)算1．測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算(1)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二、誤差計(jì)算1．測(cè)量級(jí)誤差計(jì)算初選的額定磁密值，依準(zhǔn)確級(jí)和鐵心材料而定，對(duì)于0.5級(jí)鐵心，采用冷軋硅鋼板時(shí)，可初步取Bn＝0.1~0.2T。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，如超微晶合金或玻莫合金。表5—2所列為互感器常用的軟磁材料的典型參數(shù)對(duì)比。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)鐵心，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。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(2)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)b.計(jì)算二次繞組電阻。計(jì)算二次繞組電阻r2時(shí)，銅導(dǎo)線電阻系數(shù)通常取55℃時(shí)的值，即取ρ＝0.02（Ωmm

2）/m。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、則取75℃時(shí)的值．此時(shí)取ρ＝0.02135（Ωmm2）/m。b確定鐵心幾何尺寸。鐵心窗口（或內(nèi)徑）應(yīng)保證一、二次繞組之電流互感器計(jì)算課件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)，還應(yīng)將引線電阻計(jì)人。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x2等于零。實(shí)際的繞組不可能如此完全對(duì)稱．x2不等于零．可近似地按表5—3取值。c計(jì)算二次漏抗。準(zhǔn)確計(jì)算二次漏抗是困難的．通常采用經(jīng)驗(yàn)對(duì)于矩形鐵心．一、二次繞組同心布置在——個(gè)心柱上，按下式計(jì)算對(duì)于矩形鐵心．一、二次繞組同心布置在——個(gè)心柱上，按下式計(jì)算電流互感器計(jì)算課件電流互感器計(jì)算課件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)荷和下限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5—4。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—次電流下的誤差。GB1208—1997規(guī)定：額定擴(kuò)大一次電流下的誤差限值與120％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)荷和四分之一額定負(fù)荷兩個(gè)汁算點(diǎn)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5—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)電勢(shì)E2h計(jì)算不同電流和負(fù)荷下的磁密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)電i由B查磁化曲線，得出磁場(chǎng)強(qiáng)度（單位勵(lì)磁安匝)和鐵心損耗角j計(jì)算勵(lì)磁安匝：i由B查磁化曲線，得出磁場(chǎng)強(qiáng)度（單位勵(lì)磁安匝)和鐵心損耗角k計(jì)算電流誤差和相位差：k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。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