漏电电流互感器的特性分析.doc

漏电电流互感器的特性分析来源：中国农村电气化信息网时间：2009-07-13 责任编辑：张景标签：漏电保护器主要由检测元件、中间环节、执行机构及自检装置等部分组成。漏电保护器的检测元件就是漏电电流互感器检测出的漏电电流信号，经中间机构放大，推动执行机构动作，切掉电源，达到安全保护的目的。漏电电流互感器的性能，很大程度上影响着漏电保护器的结构和性能，研究技术指标好、性能优异的漏电电流互感器对简化保护器的结构，降低成本，提高性能指标有着非常重要意义。 信息来源: 一、漏电电流互感器的工作特点及主要技术指标 信息来源: 漏电电流互感器的工作状态、性能要求均不同于一般互感器，其主要特点是： 信息请登陆:输配电设备网 1.漏电电流互感器工作时，原边差分电流为定值，不受副边电流的影响。 信息来源:2.漏电电流互感器原边差分电流应很小，使互感器的激磁安匝很小，工作点在铁芯磁化曲线的初始段上。 信息来源: 3.漏电电流互感器原边和副边电流都很小，激磁电流不可忽略。 信息来源:4.漏电电流互感器工作时间很短(从漏电电流出现到主电路电源切掉在0.2秒以内)，因此设计互感器，不必考虑温升。 信息来自:对漏电电流互感器性能的要求，主要依据下述技术指标。 信息来源: 1.灵敏度 漏电电流互感器的灵敏度是指互感器对电网漏电电流的反应能力。灵敏度a可用式(1)来表示 信息来源:a= 信息来自:输配电设备网 信息来源: 即产生单位电势所需要的差分电流数。a越小，表示其灵敏度越高。 信息来源: 2.平衡特性 在互感器原边无差分电流时，由于磁不平衡性，在副边绕组上也会产生感应电势(电流)，通常把这个感应电流叫剩余电流。所以，开衡特性又称剩余电流特性。平衡特性不好，当电网负载电流较大时，会使漏电保护器发生误操作。因此，要求剩余电流越小越好。 信息请登陆:输配电设备网 3.过载特性，当漏电电流互感器原边导体通有过大差分电流时，因激磁过大会使互感器铁芯饱和。过载特性是指当大差分电流消失时，互感器铁芯由饱和状态自行恢复到初始状的能力。要求这一恢复能力越大越好。 信息来自:输配电设备网 二、影响漏电电流互感器灵敏度因素及提高灵敏度的措施 信息来自: 减小铁芯长度，选择高导磁率铁芯材料，加大铁芯载面，增加原边导体匝数都有利于互感器灵敏度的提高。由于原边导体载面取决于负载电流，一般较大，为了降低成本又希望铁芯体积尽量减小，这样减小l，增大s和W1都受到限制，实际工程上，提高灵敏度的有效措施是： 信息请登陆:输配电设备网1.选择初始段导磁率高而剩磁小的铁芯材料。实验表明，选择合理配方的铁氧体比普通硅钢片和铍膜合金更具有合理性; 信息来自:输配电设备网 2.选取合理的铁芯形状，采用O型铁芯比C型铁芯更好，因为前者无气隙，漏磁小，铁芯材料利用率高; 信息来源: 3.对形成铁芯(如采用硅钢片时)进行热处理，以提高其初始段导磁率。表l对三种硅钢片热处理前后互感器灵敏度的比较(表中副边输出电压为原边通同一电流下的值)。可见热处理后其灵敏度有明显的提高;表1。 信息来自:输配电设备网 信息来源: 信息请登陆:输配电设备网 4.互感器副边电路加补偿电容C，电容电流通过副边绕组对铁芯有助磁作用，可使其灵敏度得到很大的提高。 信息来自:漏电电流互感器的副边电路均为电感性的，其电流对原边电流的激磁有去磁作用，若在互感器副边绕组并接一电容，选择合适值，会使副边电流变为电容性的，这样将会对原边起助磁作用。 信息来源:补偿电容的最佳值可通过实验测定，在互感器原边导体通以同一电流下，副边绕组输出电势与补偿电容值的关系曲线、如图，由此不难求出电容的最佳值。 信息来源: 信息请登陆:输配电设备网 信息来自:输配电设备网 表2是某漏电电流互感器加补偿电容前后，灵敏度的测试数据。加补偿电容后，其灵 敏度提高了10倍多。表2. 信息来自:输配电设备网 信息来源: 信息请登陆:输配电设备网三、漏电电流互感器的平衡特性及其改善 信息来源:漏电电流互感器乎衡特性的好坏，对漏电保护器的可靠性有着直接的影响。一个质量好 的互感器，要求剩余电流要小。 信息请登陆:输配电设备网产生剩余电流的根本原因是互感器原副绕组间，不仅由通过铁芯的主磁通耦合，而且还由通过空气隙的漏磁通相链。所以原边导体，副边绕组对磁路的几何位置不对称时，在无差分电流情况下，也会在副绕组中产生感应电势，形成剩余电流。 信息来源:改善漏电电流互感器的平衡特性，由靠改进加工工艺和合理安装很难达到预期效果。有效措施是： 信息来自:1.在互感器原、副绕组之间加磁屏蔽层，使得漏磁通不能和副绕组相链，这将对因原、副绕组几何位置不对称而产生的剩余电流大大减小。 信息来源