电流互感器常见分类 民熔

电流互感器常见分类民熔电流互感器常见分类民熔电流互感器常见分类民熔按用途分类按照用途不同，电流互感器大致可分为两类[4]：测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕组）：在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。保护用电流互感器（或电流互感器的保护绕组）：在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。1、测量用电流互感器电流互感器在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流（中国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。正常工作时互感器二次侧处于近似短路状态，输出电压很低。在运行中如果二次绕组开路或一次绕组流过异常电流（如雷电流、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等），都会在二次侧产生数千伏甚至上万伏的过电压。这不仅给二次系统绝缘造成危害，还会使互感器过激而烧损，甚至危及运行人员的生命安全。电流互感器1次侧只有1到几匝，导线截面积大，串入被测电路。2次侧匝数多，导线细，与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈）构成闭路。电流互感器的运行情况相当于2次侧短路的变压器，忽略励磁电流，安匝数相等I1N1=I2N2电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比I1/I2=N2/N1=k。励磁电流是误差的主要根源。按原理分类1、电磁式电流互感器：根据电磁感应原理实现电流变换的电流互感器。2、电子式电流互感器[6]：例如（1）空心线圈电流互感器。又称为Rogowski线圈式电流互感器。空心线圈往往由漆包线均匀绕制在环形骨架上制成，骨架采用塑料、陶瓷等非铁磁材料，其相对磁导率与空气的相对磁导率相同，这是空心线圈有别于带铁心的电流互感器的一个显著特征。（2）铁心线圈式低功率电流互感器（LPCT）。它是传统电磁式电流互感器的一种发展。其按照高阻抗电阻设计，在非常高的一次电流下，饱和特性得到改善，扩大了测量范围，降低了功率消耗，可以无饱和的高准确度测量高达短路电流的过电流、全偏移短路电流，测量和保护可共用一个铁心线圈式低功率电流互感器，其输出为电压信号。两者的使用发展方向由于电磁式电流互感器存在的易饱和、非线性及频带窄等问题，电子式电流互感器逐渐兴起。电子式电流互感器一般具有抗磁饱和、低功耗、宽频带等优点。国内具有代表性的电子式互感器有AnyWay变频电压传感器、AnyWay变频电流传感器和AnyWay变频功率传感器，其中，AnyWay变频功率传感器属于电压、电流组合式互感器。该互感器的主要特点如下：1、属于数字式传感器，二次仪表不会引入误差，传感器误差就是系统误差。2、采用前端数字化技术，光纤传输，电磁兼容性好。3、幅频特性和相频特性好，在宽幅值、频率、相位范围内均可获得较高的测量精度。准确级应根据测量准确度[8]要求选择电流互感器的准确级并进行校验。下表为不同准确级电流互感器的误差限值：电流互感器准确级和误差限值准确级选择的原则：计费计量用的电流互感器其准确级不低于0．5级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1．0—3．0级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值，一般还校验电流互感器二次负荷（伏安），互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n，所选准确度才能得到保证。准确度校验公式：S2≤S2n。二次回路的负荷l：取决于二次回路的阻抗Z2的值，则：S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2（∑︱Zi︱+RWl+RXC）或S2V1≈∑Si+I2n2（RWl+RXC）式中，Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗，RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻，一般取0．1Ω，RWL为二次回路导线电阻，3、额定电压电流互感器额定电压应大于装设点线路额定电压[7]。变比变比按一次负荷计算IC加权这是变压器一次侧额定流量标准比（如20、30、40、50、75、100、150、2215；A/C）等规格，二次侧额定流量一般为1A或5A，其中同一产品的功率比，可通过改变产品连接部分的连接方式来实现。串联时，电流比为a/C，并联时，电流比为2/215；a/C。一般情况下，测量电流互感器的电流比必须这样选择，其一次额定流量i1n不小于线路中的负载电流（即计算IC），若计算出的负载电流为350A，则电流互感器的变比为400/5，为保证电流互感器的保护精度，变比可以较大。电流互感器最大复合误差ε%来标称的（如5P对应的ε%=5%）。所谓额定准确限值一次电流即一次电流为额定一次电流的倍数（n=I1/I1n），也称为额定准确限值系数。即要求保护用的电流互感器在可能出现的范围内，其最大复合误差不超过ε%值。电流互感器ε%误差曲线校验步骤：⑴按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数⑵根据电流互感器的型号、变比和一次电流倍数，在10%误差曲线上确定电流互感器的允许二次负荷⑶按照对电流互感器二次负荷最严重的短路类型，计算电流互感器的实际二次负荷⑷比较实际二次负荷与允许二次负荷。如实际二次负荷小于允许二次负荷，表示电流互感器的误差不超过10%误差：1）增大连接导线截面或缩短连接导线长度，以减小实际二次负荷2）选择比较大的电流互感器，减小一次电流倍数，增大允许二次负荷3）将电流互感器的二次绕组串联起来，使允许二次负荷增大一倍。动、热稳定度需校验电流互感器的动稳定度和热稳定度[9]，厂家的产品技术参数中都给出了动稳定倍数Kes和热稳定倍数Kt，因此按下列公式分别校验动稳定和热定度即可。1）动稳定度校验Kes×I1N≥iSh2）热稳定度校验（KtI1n)2t≥I⑶∞tima式中，t为热稳定电流时间。额定容量电流互感器二次额定容量要大于实际二次负载，实际二次负载应为25～100%二次额定容量。容量决定二次侧负载阻抗，负载阻抗又影响测量或控制精度。负载阻抗主要受测量仪表和继电器线圈电阻、电抗及接线接触电阻、二次连接导线电阻的影响。计算公式化为：RWL=LC/（r×S）。式中，r为导线的导电率，铜线r=53m/（Ωmm2），铝线r=32m（Ωmm2），S为导线截面积（mm2），LC为导线的计算长度（m）。设互感器到仪表单向长度为L1，则：L1互感器为星形接LC=L1两相V形接线2L1一相式接线继电保护用的电流互感器的准确度常用的有5P和l0P。保护级的准确度是以额定准确限值一次电流下的按安装方式分类1、贯穿式电流互感器[5]：用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。2、支柱式电流互感器：安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。3、套管式电流互感器：没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。4：母线式电流互感器：没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器。按绝缘介质分类1、干式电流互感器[4]：由普通绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。2、浇注式电流互感器：用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。3、油浸式电流互感器：由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，一般为户外型。4、气体绝缘电流互感器：主绝缘由气体构成。2、保护用电流互感器保护用电流互感器分为：1.过负荷保护电流互感器，2.差动保护电流互感器，3.接地保护电流互感器（零序电流互感器）保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。保护用电流互感器的工作条件与测量用电流保护用电流互感器互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求：1.绝缘可靠，2.足够大的准确限值系数，3.足够的热稳定性和动稳定性。线路发生故障时的冲击电流产生热和电磁力，保护用电流互感器必须承受。二次绕组短路情况下，电流互感器在一秒内能承受而无损伤的一次电流有效值，称额定短时热电流。二次绕组短路情况下，电流互感器能承受而无损伤的一次电流峰值，称额定动稳定电流。额定负载时，保护变压器满足精度要求。最大