电流互感器结构及其原理.doc

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1、一、电流互感器结构原理电流互感器结构原理1 1 普通电流互感器结构原理普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心 以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流( )通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流()；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，见图 1。图 1 普通电流互感器结构原理图由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比：。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小

2、，二次绕组接近于短路状 态，相当于一个短路运行的变压器。2 2 穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由 L1 至 L2 穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组 直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负 荷串联形成闭合回路，见图 2。图 2 穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁 心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。式中 I1穿心一 匝时一次额定电流；n穿心匝数。3 3

3、 特殊型号电流互感器特殊型号电流互感器3.1 多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，见图 3。图 3 多抽头电流互感器原理图例如二次绕组增加两个抽头，K1、K2 为 100/5，K1、K3 为 75/5，K3、K4为 50/5 等。此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比，调换二次接线端子的接线来改变变比，而不需要更换电流互感器，给使用提供了

4、方便。3.2 不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要，见图 4。图 4 不同变比电流互感器原理图例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确，要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的 2/3 左右)，准确度等级高一些(如 1K1、1K2 为200/5、0.2 级)；而用电设备的继电保护，考虑到故障电流的保护系数较大，则要求变比较大一些，准确度等级可以稍低一点(如 2K1、2K2 为 300/5、1 级)。3.3 一次绕组可调，二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的

5、特点是变比量程多，而且可以变更，多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段，分别穿过互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的独立绕组。一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接，通过变更连接片的位置，使一次绕组形成串联或并联接线，从而改变一次绕组的匝数，以获得不同的变比。带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组，随着一次绕组连接片位置的变更，一次绕组匝数相应改变，其变比也随之改变，这样就形成了多量程的变比，见图 5(图中虚线为电流互感器一次绕组外侧的连接片)。带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同准确度等级，可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等，以满足

6、各自不同的使用要求。例如当电流互感器一次绕组串联时(图 5a)，1K1、1K2，1K2、1K3，2K1、2K2，2K2、2K3 为 300/5，1K1、1K3，2K1、2K3 为150/5；当电流互感器一次绕组并联时(图 55b)，1K1、1K2，1K2、1K3，2K1、2K2，2K2、2K3 为 600/5，1K1、1K3，2K1、2K3 为300/5。其接线图和准确度等级标准在铭牌上或使用说明书中。(a)一次串联(两匝)(b)一次并联(一匝)图 5 一次绕组匝数可调、二次多绕组的电流互感器原理图3.4 组合式电流电压互感器。组合式互感器由电流互感器和电压互感器组合而成，多安装于高压计量箱、

7、柜，用作计量电能或用作用电设备继电保护装置的电源。组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、二次绕组及铁心和电压互感器的一、二次绕组及铁心，固定在钢体构架上，浸入装有变压器油的箱体内，其一、二次绕组出线均引出，接在箱体外的高、低压瓷瓶上，形成绝缘、封闭的整体。一次侧与供电线路连接，二次侧与计量装置或继电保护装置连接。根据不同的需要，组合式电流电压互感器分为 V/V 接线和 Y/Y 接线两种，以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能，见图 6(a)、(b)。(a)两台电流互感器和电压互感器 V/V 接线(b)三台电流互感器和电压互感器 Y/Y 接图 6 组合式电流电压互感器原理图二、电流互感

8、器使用注意事项电流互感器使用注意事项1.极性连接要正确。电流互感器一般按减极性标注，如果极性连接不正确，就会影响计量，甚至在同一线路有多台电流互感器并联时，全造成短路事故。2.二次回路应设保护性接地点，并可靠连接。为防止一、二次绕组之间绝 缘击穿后高电压窜入低压侧危及人身和仪表安全，电流互感器二次侧应设保护性接地点，接地点只允许接一个，一般将靠近电流互感器的箱体端子接地。3.运行中二次绕组不允许开路。否则会导致以下严重后果：（1）二次侧出现高电压，危及人身和仪表安全；（2）出现过热，可能烧坏绕组；（3）增大计量误差。4.用于电能计量的电流互感器二次回路，不应再接继电保护装置和自动装置等，以防互

9、相影响。低压计量型电流互感器品种及选型方法 2011-1-27 来源： 上海安科瑞电气股 份有限公司营销部 进入该公司展台 1、概述计量型电流互感器专用于工业 计量，与电能表配套使用，计量准确可靠。2、国内主要品牌及型号国内生产低 压计量型电流互感器厂家、型号品牌繁多，主要常见的产品有：上海安科瑞 AKH-0.66G 系列计量型电流互感器，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、主要技术指标(以安科瑞 AKH

10、-0.66G 为例) 计量 CT 一次电流 5-2000A，二次电流 5A，1A 额定工作电压 AC0.66kV(等效 AC0.69kV，GB/T156-2007) 额定频率 50-60Hz 环境温度-3070，最高耐温 120 海拔高度3000m 工频耐压 3000V/1min 50Hz 用于没有雨雪直接侵袭，无严重污染及 剧烈震动的场所 4、选型说明 文章链接：工控网(百站) http:/ 分组成，分组成，电流互感器是能计量装置的重要组成部分电流互感器是能计量装置的重要组成部分，现介绍计量用电流互感器现介绍计量用电流互感器 的选择原则和使用注意事项。的选择原则和使用注意事项。 1 1 选择

11、的原则选择的原则 1.11.1 额定电压的确定额定电压的确定 电流互感器的额定电压电流互感器的额定电压 UNUN 应与被测线路的电压应与被测线路的电压 ULUL 相适应，即相适应，即 UNULUNUL。 1.21.2 额定变比的确定额定变比的确定 通常根据电流互感器所接一次负荷来确定额定一次电流通常根据电流互感器所接一次负荷来确定额定一次电流 I1I1，即，即: : I1=P1/UNcosI1=P1/UNcos 式中式中 UNUN电流互感器的额定电压，电流互感器的额定电压，kV;kV; P1P1电流互感器所接的一次电力负荷，电流互感器所接的一次电力负荷，kVA;kVA; coscos平均功率因

12、数，一般按平均功率因数，一般按 cos=0.8cos=0.8 计算。计算。 为保证计量的准确度，选择时应保证正常运行时的一次电流为其额定值的为保证计量的准确度，选择时应保证正常运行时的一次电流为其额定值的 60%60% 左右，至少不得低于左右，至少不得低于 30%30%。 电流互感器的额定变比则由额定一次电流与额定二次电流的比值决定。电流互感器的额定变比则由额定一次电流与额定二次电流的比值决定。 1.31.3 额定二次负荷的确定额定二次负荷的确定 互感器若接入的二次负荷超过额定二次负荷时，其准确度等级将下降。为互感器若接入的二次负荷超过额定二次负荷时，其准确度等级将下降。为 保证计量的准确性，

13、一般要求电流互感器的二次负荷保证计量的准确性，一般要求电流互感器的二次负荷 S2S2 必须在额定二次负荷必须在额定二次负荷 S2NS2N 的的 25%100%25%100%范围内，即范围内，即: : 0.25S2NS2S2N0.25S2NS2S2N 1.41.4 额定功率因数的确定额定功率因数的确定 计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数应为计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数应为 0.81.00.81.0。 1.51.5 准确度等级的确定准确度等级的确定 根据电能计量装置技术管理规程（根据电能计量装置技术管理规程（DL/T448-2000DL/T448-2000）规定，运行中的电能计）规定

14、，运行中的电能计 量装置按其所计量电能量的多少和计量对象的重要程度，分为量装置按其所计量电能量的多少和计量对象的重要程度，分为 I I、IIII、IIIIII、IVIV、V V 五类，不同类别的电能计量装置对电流互感器准确度等级五类，不同类别的电能计量装置对电流互感器准确度等级 的要求也不同的要求也不同 电流互感器的配置电流互感器的配置 1.61.6 互感器的接线方式互感器的接线方式 计量用电流互感器接线方式的选择，与电网中性点的接地方式有关，当为计量用电流互感器接线方式的选择，与电网中性点的接地方式有关，当为 非有效接地系统时，应采用两相电流互感器，当为有效接地系统时，应采用三非有效接地系统

15、时，应采用两相电流互感器，当为有效接地系统时，应采用三 相电流互感器，一般地，作为计费用的电能计量装置的电流互感器应接成分相相电流互感器，一般地，作为计费用的电能计量装置的电流互感器应接成分相 接线（即采用二相四线或三相六线的接线方式），作为非计费用的电能计量装接线（即采用二相四线或三相六线的接线方式），作为非计费用的电能计量装 置的电流互感器可采用二相三线或三相线的接线方式，各种接线方式如下图所置的电流互感器可采用二相三线或三相线的接线方式，各种接线方式如下图所 示示: : 1.71.7 互感器二次回路导线的确定互感器二次回路导线的确定 由于电流互感器二次回路导线的阻抗是二次负荷阻抗的一部分

16、，直接影响由于电流互感器二次回路导线的阻抗是二次负荷阻抗的一部分，直接影响 着电流互感器的误差，着电流互感器的误差，因而哪二次回路连接导线的长度一定时，其截面积需要因而哪二次回路连接导线的长度一定时，其截面积需要 进行计算确定。进行计算确定。 一般计量用互感器要求一次电流要经常运行在一般计量用互感器要求一次电流要经常运行在 20%-100%20%-100%之间之间. .这样它的二次电这样它的二次电 流一般不会超过流一般不会超过 5A,5A,请教各位老师如果测得它的二次电流为请教各位老师如果测得它的二次电流为 6A6A 的话的话, ,那它的计那它的计 量还准吗量还准吗? ?如果不准的话那是多计量

17、了还是少计量了呢如果不准的话那是多计量了还是少计量了呢? ? 计量用电流互感器一般要求准确级在计量用电流互感器一般要求准确级在 0.2s0.2s 级以上。级以上。 电流互感器检测的标准：电流互感器检测的标准： 五个点：五个点：1%1%；%5%5；20%20%；100%100%；120%120%。 所以，可以肯定的说，所以，可以肯定的说，6A6A 的点是准确的。计量用电流互感器一般要求准确级在的点是准确的。计量用电流互感器一般要求准确级在 0.2s0.2s 级以上。级以上。 应该是应该是 445KVA445KVA 吧？也就是千伏安，代表主变容量，吧？也就是千伏安，代表主变容量，PTPT 就是电压

18、互感器，就是电压互感器， 10KV/100V10KV/100V 就是指互感器的一次侧即高压侧额定电压为就是指互感器的一次侧即高压侧额定电压为 10KV10KV，二次侧即低压侧，二次侧即低压侧 （接入仪表侧）额定电压为（接入仪表侧）额定电压为 100V100V，100V100V 是通用的标准电压。是通用的标准电压。CTCT 是电流互感器，是电流互感器， 30/5A30/5A 是指一次侧额定电流三十安时二次侧电流是是指一次侧额定电流三十安时二次侧电流是 5 5 安，安，5 5 安是通用的标准电安是通用的标准电 流。电力部门给你们装表时都要经过基本计算，不会瞎装的，有一公式：主变流。电力部门给你们装

19、表时都要经过基本计算，不会瞎装的，有一公式：主变 容量（容量（445KVA445KVA）等于根号）等于根号 3 3 倍的高压侧额定电压（倍的高压侧额定电压（10KV10KV）和额定电流的乘机。）和额定电流的乘机。 反算过来，电流约反算过来，电流约 25.725.7 安，躲过主变励磁涌流，选安，躲过主变励磁涌流，选 3030 安是正确合适的，如果安是正确合适的，如果 选用选用 CT-50/5ACT-50/5A 的互感器，你想想看，是不是对于你发电方就不合适了？再选的互感器，你想想看，是不是对于你发电方就不合适了？再选 大点儿，你就白白的发吧，电表可能就不转了。所以作为计量，发电方互感器大点儿，你就白白的发吧，电表可能就不转了。所以作为计量，发电方互感器 越小越好越小越好. .