電流互感器結(jié)構(gòu)及原理

1、一、電流互感器結(jié)構(gòu)原理1普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理    電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線(xiàn)端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)(N1)較少，直接串聯(lián)于電源線(xiàn)路中，一次負(fù)荷電流()通過(guò)一次繞組時(shí)，產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流()；二次繞組的匝數(shù)(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線(xiàn)圈的二次負(fù)荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路，見(jiàn)圖1。圖1普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比：。電流互感器實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷阻抗很小，二次繞組接近于短

2、路狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器。2穿心式電流互感器結(jié)構(gòu)原理穿心式電流互感器其本身結(jié)構(gòu)不設(shè)一次繞組，載流(負(fù)荷電流)導(dǎo)線(xiàn)由L1至L2穿過(guò)由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與儀表、繼電器、變送器等電流線(xiàn)圈的二次負(fù)荷串聯(lián)形成閉合回路，見(jiàn)圖2。圖2穿心式電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖由于穿心式電流互感器不設(shè)一次繞組，其變比根據(jù)一次繞組穿過(guò)互感器鐵心中的匝數(shù)確定，穿心匝數(shù)越多，變比越小；反之，穿心匝數(shù)越少，變比越大，額定電流比：。式中I1穿心一 匝時(shí)一次額定電流；n穿心匝數(shù)。3特殊型號(hào)電流互感器 3.1 多抽頭電流互感器。這種型號(hào)的

3、電流互感器，一次繞組不變，在繞制二次繞組時(shí)，增加幾個(gè)抽頭，以獲得多個(gè)不同變比。它具有一個(gè)鐵心和一個(gè)匝數(shù)固定的一次繞組，其二次繞組用絕緣銅線(xiàn)繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上，將不同變比的二次繞組抽頭引出，接在接線(xiàn)端子座上，每個(gè)抽頭設(shè)置各自的接線(xiàn)端子，這樣就形成了多個(gè)變比，見(jiàn)圖3。圖3多抽頭電流互感器原理圖例如二次繞組增加兩個(gè)抽頭，K1、K2為100/5，K1、K3為75/5，K3、K4為50/5等。此種電流互感器的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)負(fù)荷電流變比，調(diào)換二次接線(xiàn)端子的接線(xiàn)來(lái)改變變比，而不需要更換電流互感器，給使用提供了方便。 3.2 不同變比電流互感器。這種型號(hào)的電流互感器具有同一個(gè)鐵心和一次繞組，

4、而二次繞組則分為兩個(gè)匝數(shù)不同、各自獨(dú)立的繞組，以滿(mǎn)足同一負(fù)荷電流情況下不同變比、不同準(zhǔn)確度等級(jí)的需要，見(jiàn)圖4。圖4不同變比電流互感器原理圖例如在同一負(fù)荷情況下，為了保證電能計(jì)量準(zhǔn)確，要求變比較小一些(以滿(mǎn)足負(fù)荷電流在一次額定值的2/3左右)，準(zhǔn)確度等級(jí)高一些(如1K1、1K2為200/5、0.2級(jí))；而用電設(shè)備的繼電保護(hù)，考慮到故障電流的保護(hù)系數(shù)較大，則要求變比較大一些，準(zhǔn)確度等級(jí)可以稍低一點(diǎn)(如2K1、2K2為300/5、1級(jí))。 3.3 一次繞組可調(diào)，二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點(diǎn)是變比量程多，而且可以變更，多見(jiàn)于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段，分別穿過(guò)互感器的鐵

5、心，二次繞組分為兩個(gè)帶抽頭的、不同準(zhǔn)確度等級(jí)的獨(dú)立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側(cè)的連接片連接，通過(guò)變更連接片的位置，使一次繞組形成串聯(lián)或并聯(lián)接線(xiàn)，從而改變一次繞組的匝數(shù)，以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個(gè)不同變比和不同準(zhǔn)確度等級(jí)的繞組，隨著一次繞組連接片位置的變更，一次繞組匝數(shù)相應(yīng)改變，其變比也隨之改變，這樣就形成了多量程的變比，見(jiàn)圖5(圖中虛線(xiàn)為電流互感器一次繞組外側(cè)的連接片)。帶抽頭的二次獨(dú)立繞組的不同變比和不同準(zhǔn)確度等級(jí)，可以分別應(yīng)用于電能計(jì)量、指示儀表、變送器、繼電保護(hù)等，以滿(mǎn)足各自不同的使用要求。例如當(dāng)電流互感器一次繞組串聯(lián)時(shí)(圖5a)，1K1、1K2，1K2、1K3，

6、2K1、2K2，2K2、2K3為300/5，1K1、1K3，2K1、2K3為150/5；當(dāng)電流互感器一次繞組并聯(lián)時(shí)(圖55b)，1K1、1K2，1K2、1K3，2K1、2K2，2K2、2K3為600/5，1K1、1K3，2K1、2K3為300/5。其接線(xiàn)圖和準(zhǔn)確度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)在銘牌上或使用說(shuō)明書(shū)中。(a)一次串聯(lián)(兩匝)(b)一次并聯(lián)(一匝)圖5一次繞組匝數(shù)可調(diào)、二次多繞組的電流互感器原理圖 3.4 組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成，多安裝于高壓計(jì)量箱、柜，用作計(jì)量電能或用作用電設(shè)備繼電保護(hù)裝置的電源。組合式電流電壓互感器是將兩臺(tái)或三臺(tái)電流互感器的一次、

7、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心，固定在鋼體構(gòu)架上，浸入裝有變壓器油的箱體內(nèi)，其一、二次繞組出線(xiàn)均引出，接在箱體外的高、低壓瓷瓶上，形成絕緣、封閉的整體。一次側(cè)與供電線(xiàn)路連接，二次側(cè)與計(jì)量裝置或繼電保護(hù)裝置連接。根據(jù)不同的需要，組合式電流電壓互感器分為V/V接線(xiàn)和Y/Y接線(xiàn)兩種，以計(jì)量三相負(fù)荷平衡或不平衡時(shí)的電能，見(jiàn)圖6(a)、(b)。(a)兩臺(tái)電流互感器和電壓互感器V/V接線(xiàn) (b)三臺(tái)電流互感器和電壓互感器Y/Y接圖6       組合式電流電壓互感器原理圖二、電流互感器使用注意事項(xiàng)1.極性連接要正確。電流

8、互感器一般按減極性標(biāo)注，如果極性連接不正確，就會(huì)影響計(jì)量，甚至在同一線(xiàn)路有多臺(tái)電流互感器并聯(lián)時(shí)，全造成短路事故。2.二次回路應(yīng)設(shè)保護(hù)性接地點(diǎn)，并可靠連接。為防止一、二次繞組之間絕 緣擊穿后高電壓竄入低壓側(cè)危及人身和儀表安全，電流互感器二次側(cè)應(yīng)設(shè)保護(hù)性接地點(diǎn)，接地點(diǎn)只允許接一個(gè)，一般將靠近電流互感器的箱體端子接地。3.運(yùn)行中二次繞組不允許開(kāi)路。否則會(huì)導(dǎo)致以下嚴(yán)重后果：（1）二次側(cè)出現(xiàn)高電壓，危及人身和儀表安全；（2）出現(xiàn)過(guò)熱，可能燒壞繞組；（3）增大計(jì)量誤差。 4.用于電能計(jì)量的電流互感器二次回路，不應(yīng)再接繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置等，以防互相影響。低壓計(jì)量型電流互感器品種及選型方法201

9、1-1-27 來(lái)源： 上海安科瑞電氣股份有限公司營(yíng)銷(xiāo)部 >>進(jìn)入該公司展臺(tái) 1、概述計(jì)量型電流互感器專(zhuān)用于工業(yè)計(jì)量，與電能表配套使用，計(jì)量準(zhǔn)確可靠。2、國(guó)內(nèi)主要品牌及型號(hào)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)低壓計(jì)量型電流互感器廠(chǎng)家、型號(hào)品牌繁多，主要常見(jiàn)的產(chǎn)品有：上海安科瑞AKH-0.66G系列計(jì)量型電流互感器，即AKH-0.66G-30*30I、AKH-0.66G-40I、AKH-0.66G-60I、AKH-0.66G-60II、AKH-0.66G-80I、AKH-0.66G-80II、AKH-0.66G-100II等等。3、主要技術(shù)指標(biāo)(以安科瑞AKH-0.66G為例)Ø 計(jì)量CT一次電流5-2

10、000A，二次電流5A，1AØ 額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV，GB/T156-2007)Ø 額定頻率50-60HzØ 環(huán)境溫度-3070，最高耐溫120Ø 海拔高度3000mØ 工頻耐壓3000V/1min 50HzØ 用于沒(méi)有雨雪直接侵襲，無(wú)嚴(yán)重污染及劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所4、選型說(shuō)明 計(jì)量用電流互感器選型電能計(jì)量裝置主要由電能表、計(jì)量用電壓互感器、電流互感器及二次回路等部分組成，電流互感器是能計(jì)量裝置的重要組成部分，現(xiàn)介紹計(jì)量用電流互感器的選擇原則和使用注意事項(xiàng)。 1 選擇的原則 1.1額定電壓的確定 電流互感器的額

11、定電壓UN應(yīng)與被測(cè)線(xiàn)路的電壓UL相適應(yīng)，即UNUL。 1.2額定變比的確定 通常根據(jù)電流互感器所接一次負(fù)荷來(lái)確定額定一次電流I1，即: I1=P1/UNcos 式中UN電流互感器的額定電壓，kV; P1電流互感器所接的一次電力負(fù)荷，kVA; cos平均功率因數(shù)，一般按cos=0.8計(jì)算。 為保證計(jì)量的準(zhǔn)確度，選擇時(shí)應(yīng)保證正常運(yùn)行時(shí)的一次電流為其額定值的60%左右，至少不得低于30%。 電流互感器的額定變比則由額定一次電流與額定二次電流的比值決定。 1.3額定二次負(fù)荷的確定 互感器若接入的二次負(fù)荷超過(guò)額定二次負(fù)荷時(shí)，其準(zhǔn)確度等級(jí)將下降。為保證計(jì)量的準(zhǔn)確性，一般要求電流互感器的二次負(fù)荷S2必須在額

12、定二次負(fù)荷S2N的25%100%范圍內(nèi)，即: 0.25S2NS2S2N 1.4額定功率因數(shù)的確定 計(jì)量用電流互感器額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)應(yīng)為0.81.0。 1.5準(zhǔn)確度等級(jí)的確定 根據(jù)電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程（DL/T448-2000）規(guī)定，運(yùn)行中的電能計(jì)量裝置按其所計(jì)量電能量的多少和計(jì)量對(duì)象的重要程度，分為I、II、III、IV、V五類(lèi)，不同類(lèi)別的電能計(jì)量裝置對(duì)電流互感器準(zhǔn)確度等級(jí)的要求也不同 電流互感器的配置 1.6互感器的接線(xiàn)方式 計(jì)量用電流互感器接線(xiàn)方式的選擇，與電網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式有關(guān)，當(dāng)為非有效接地系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用兩相電流互感器，當(dāng)為有效接地系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用三相電流互感器，一般地，作為

13、計(jì)費(fèi)用的電能計(jì)量裝置的電流互感器應(yīng)接成分相接線(xiàn)（即采用二相四線(xiàn)或三相六線(xiàn)的接線(xiàn)方式），作為非計(jì)費(fèi)用的電能計(jì)量裝置的電流互感器可采用二相三線(xiàn)或三相線(xiàn)的接線(xiàn)方式，各種接線(xiàn)方式如下圖所示: 1.7互感器二次回路導(dǎo)線(xiàn)的確定 由于電流互感器二次回路導(dǎo)線(xiàn)的阻抗是二次負(fù)荷阻抗的一部分，直接影響著電流互感器的誤差，因而哪二次回路連接導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度一定時(shí)，其截面積需要進(jìn)行計(jì)算確定。 一般計(jì)量用互感器要求一次電流要經(jīng)常運(yùn)行在20%-100%之間.這樣它的二次電流一般不會(huì)超過(guò)5A,請(qǐng)教各位老師如果測(cè)得它的二次電流為6A的話(huà),那它的計(jì)量還準(zhǔn)嗎?如果不準(zhǔn)的話(huà)那是多計(jì)量了還是少計(jì)量了呢? 計(jì)量用電流互感器一般要求準(zhǔn)確級(jí)在0.2s級(jí)以上。 電流互感器檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)： 五個(gè)點(diǎn)：1%；%5；20%；100%；120%。 所以，可以肯定的說(shuō)，6A的點(diǎn)是準(zhǔn)確的。計(jì)量用電流互感器一般要求準(zhǔn)確級(jí)在0.2s級(jí)以上。 應(yīng)該是445KVA吧？也就是千伏安，代表主變?nèi)萘?，PT就是電壓互感器，10KV/100V 就是指互感器的一次側(cè)即高壓側(cè)額定電壓為10KV，二次側(cè)即低壓側(cè)（接入儀表側(cè)）額定電壓為100V，100V是通用的標(biāo)準(zhǔn)電壓。CT是電流互感器，30/5A 是