電流互感器及其運行與維修

電流互感器及其運行與維修在發(fā)電、變電、輸電、配電和用電的線路中電流大小懸殊，從幾安到幾萬安都有。為便于測量、保護(hù)和控制需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓一般都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到電流變換和電氣隔離作用。對于指針式的電流表，電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級的（如5A等）。對于數(shù)字化儀表，采樣的信號一般為毫安級（05V、420MA等）。微型電流互感器二次電流為毫安級，主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器也有人稱之為“儀用電流互感器”。（“儀用電流互感器”有一層含義是在實驗室使用的多電流比精密電流互感器，一般用于擴大儀表量程。）電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作，變壓器變換的是電壓而電流互感器變換的是電流罷了。電流互感器接被測電流的繞組（匝數(shù)為N1），稱為一次繞組（或原邊繞組、初級繞組）；接測量儀表的繞組（匝數(shù)為N2）稱為二次繞組（或副邊繞組、次級繞組）。電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比，叫實際電流比K。電流互感器在額定電流下工作時的電流比叫電流互感器額定電流比，用KN表示。KNI1N/I2N電流互感器（CURRENTTRANSFORMER簡稱CT）的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測量等用途。如變比為400/5的電流互感器，可以把實際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。型號參數(shù)一、電流互感器型號第一字母L電流互感器第二字母A穿墻式；Z支柱式；M母線式；D單匝貫穿式；V結(jié)構(gòu)倒置式；J零序接地檢測用；W抗污穢；R繞組裸露式第三字母Z環(huán)氧樹脂澆注式；C瓷絕緣；Q氣體絕緣介質(zhì)；W與微機保護(hù)專用第四字母B帶保護(hù)級；C差動保護(hù)；DD級；Q加強型；J加強型ZG第五數(shù)字電壓等級產(chǎn)品序號二、主要技術(shù)要求21額定容量額定二次電流通過二次額定負(fù)荷時所消耗的視在功率。額定容量可以用視在功率VA表示，也可以用二次額定負(fù)荷阻抗表示。22一次額定電流允許通過電流互感器一次繞組的用電負(fù)荷電流。用于電力系統(tǒng)的電流互感器一次額定電流為525000A，用于試驗設(shè)備的精密電流互感器為0150000A。電流互感器可在一次額定電流下長期運行，負(fù)荷電流超過額定電流值時叫做過負(fù)荷，電流互感器長期過負(fù)荷運行，會燒壞繞組或減少使用壽命。23二次額定電流允許通過電流互感器二次繞組的一次感應(yīng)電流。24額定電流比（變比）一次額定電流與二次額定電流之比。25額定電壓一次繞組長期對地能夠承受的最大電壓（有效值以KV為單位），應(yīng)不低于所接線路的額定相電壓。電流互感器的額定電壓分為05，3，6，10，35，110，220，330，500KV等幾種電壓等級。2610倍數(shù)在指定的二次負(fù)荷和任意功率因數(shù)下，電流互感器的電流誤差為10時，一次電流對其額定值的倍數(shù)。10倍數(shù)是與繼電保護(hù)有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。27準(zhǔn)確度等級表示互感器本身誤差（比差和角差）的等級。電流互感器的準(zhǔn)確度等級分為00011多種級別，與原來相比準(zhǔn)確度提高很大。用于發(fā)電廠、變電站、用電單位配電控制盤上的電氣儀表一般采用05級或02級；用于設(shè)備、線路的繼電保護(hù)一般不低于1級；用于電能計量時，視被測負(fù)荷容量或用電量多少依據(jù)規(guī)程要求來選擇（見第一講）。28比差互感器的誤差包括比差和角差兩部分。比值誤差簡稱比差，一般用符號F表示，它等于實際的二次電流與折算到二次側(cè)的一次電流的差值，與折算到二次側(cè)的一次電流的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。29角差相角誤差簡稱角差，一般用符號表示，它是旋轉(zhuǎn)180后的二次電流向量與一次電流向量之間的相位差。規(guī)定二次電流向量超前于一次電流向量為正值，反之為負(fù)值，用分（）為計算單位。210熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數(shù)電力系統(tǒng)故障時，電流互感器受到由于短路電流引起的巨大電流的熱效應(yīng)和電動力作用，電流互感器應(yīng)該有能夠承受而不致受到破壞的能力，這種承受的能力用熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定倍數(shù)表示。熱穩(wěn)定倍數(shù)是指熱穩(wěn)定電流1S內(nèi)不致使電流互感器的發(fā)熱超過允許限度的電流與電流互感器的額定電流之比。動穩(wěn)定倍數(shù)是電流互感器所能承受的最大電流瞬時值與其額定電流之比。使用原則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）按被測電流大小，選擇合適的變比，否則誤差將增大。同時，二次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時，一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè)，造成人身和設(shè)備事故。3）二次側(cè)絕對不允許開路，因一旦開路，一次側(cè)電流I1全部成為磁化電流，引起M和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán)重乃至燒毀線圈；同時，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電流互感器在正常工作時，二次側(cè)與測量儀表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用，測量儀表和繼電器等電流線圈阻抗很小，二次側(cè)近似于短路。CT二次電流的大小由一次電流決定，二次電流產(chǎn)生的磁勢，是平衡一次電流的磁勢的。若突然使其開路，則勵磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹?，鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波，因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時感應(yīng)出很高的尖頂波，其值可達(dá)到數(shù)千甚至上萬伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。另外，二次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達(dá)幾百伏，一旦觸及將造成觸電事故。因此，電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān)，防止二次側(cè)開路。在使用過程中，二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負(fù)載，然后，再停電處理。一切處理好后方可再用。4）為了滿足測量儀表、繼電保護(hù)、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)28個二次繞阻的電流互感器。5）對于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置。例如若有兩組電流互感器，且位置允許時，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6）為了防止支柱式電流互感器套管