電流互感器基礎(chǔ)知識介紹

CTBasicKnowledgeIntroductionR&DPCSOYangZhenzhong目錄電流互感器的基本概念電流互感器的接線形式電流互感器的負(fù)載要求電流互感器的類型及配置電流互感器的基本概念什么是電流互感器？ 電流互感器是一種專門用于將大電流變換成標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A）的變換設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用于供電系統(tǒng)中向測量儀表和繼電器的電流線圈供電。在正常條件使用時，二次電流與一次電流大小成正比。在連接方向正確時，二次電流對一次電流的相位差接近于零。一次與二次之間按相應(yīng)的絕緣水平進(jìn)行絕緣，以保證所有低壓設(shè)備與高電壓相隔離。電流互感器一次繞組連接在電力系統(tǒng)中，二次繞組連接測量儀器或繼電保護(hù)、自動控制裝置。通常二次繞組的一端接地。（1）將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜，并便于屏內(nèi)安裝。（2）隔離高壓電路。電流互感器一次側(cè)和二次側(cè)沒有電的聯(lián)系，只有磁的聯(lián)系。使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且電流互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。電流互感器的基本概念電流互感器的作用 電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器，它的工作原理和變壓器相似，都是運用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的。根據(jù)磁動勢平衡的原理，鐵心的一次與二次的激磁按匝相同，通過匝數(shù)比實現(xiàn)電流的變換。 電流互感器一、二次電流之比稱為電流互感器的額定互感比。 式中 ——一次線圈的額定電流，A ——二次線圈的額定電流，5A電流互感器的工作原理電流互感器的基本概念電流互感器的特點（1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少；故一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無關(guān)；（2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運行。電流互感器的基本概念電流互感器的基本概念電流誤差：二次電流的測量值乘以額定互感比后與實際一次電流之差，以百分?jǐn)?shù)表示即相位誤差：旋轉(zhuǎn)180°的二次電流相量與一次電流相量之間的夾角，并規(guī)定超前于時，相位差為正值；反之為負(fù)值。

電流互感器的誤差電流互感器的接線形式電流互感器的接線形式指的是電流互感器與測量儀表或保護(hù)繼電器之間的連接形式。 （1）三相完全星形接線：可以準(zhǔn)確反映三相中每一相的真實電流。該接線方式應(yīng)用在大電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路和單相接地短路。三相完全星形接線（2）兩相兩繼電器不完全星形接線：可以準(zhǔn)確反映兩相的真實電流。該接線方式應(yīng)用在6～10kV中性點不接地的小電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路。電流互感器的接線形式兩相不完全星形接線電流互感器的接線形式（3）兩相接差動式接線：反映兩相差電流。該接線特點是U、W相電流互感器接成電流差式，通過繼電器的電流是U、W相電流互感器二次側(cè)電流差。該接線方式應(yīng)用在6～10kV中性點不接地的小電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路、小容量電動機保護(hù)、小容量變壓器保護(hù)。兩相接差動式接線電流互感器器的接線形形式（4）單相接線線在三相負(fù)負(fù)荷平衡時時，可以用用單相電流流反映三相相電流值，，主要用于于測量電路路。單相接線電流互感器器的接線形形式（5）兩相三完完全星形接接線：流入第三個個繼電器的的電流是該接線方式式應(yīng)用在大大電流接地地系統(tǒng)中，，保護(hù)線路路的三相短短路、兩相相短路。兩相相三三完完全全星星形形接接線線電流流互互感感器器的的接接線線形形式式電流流互互感感器器在在接接線線中中應(yīng)應(yīng)注注意意以以下下內(nèi)內(nèi)容容：：（1）電流互感器器的二次側(cè)在在使用時絕對對不可開路。。使用過程中中拆卸儀表或或繼電器時，，應(yīng)事先將二二次側(cè)短路。。安裝時，接接線應(yīng)可靠，，不允許二次次側(cè)安裝熔絲絲；（2）二次側(cè)必須須有一端接地地。防止一、、二次側(cè)絕緣緣損壞，高壓壓竄入二次側(cè)側(cè)，危及人身身和設(shè)備安全全；（3）接線時要注注意極性。電電流互感器一一、二次側(cè)的的極性端子，，都用字母表表明極性。（4）一次側(cè)串接接在線路中，，二次側(cè)的繼繼電器或測量量儀表串接。。電流互感器的的接線形式高壓電流互感感器多制成兩兩個鐵芯和兩兩個副繞組的的型式，分別別接測量儀表表和繼電器，，滿足測量儀儀表和繼電保保護(hù)的不同要要求。電流互感器供供測量用的鐵鐵芯在一次側(cè)側(cè)短路時應(yīng)該該容易飽和，，以限制二次次側(cè)電流增長長的倍數(shù)；供繼電保護(hù)用用的鐵芯，在在一次側(cè)短路路時不應(yīng)飽和和，使二次側(cè)側(cè)的電流與一一次側(cè)的電流流成正比例增增加。電流互感器的的負(fù)載要求（1）電流互感器器的準(zhǔn)確級電流互感器根根據(jù)測量時誤誤差的大小而而劃分為不同同的準(zhǔn)確級。。準(zhǔn)確級是指指在規(guī)定的二二次負(fù)荷范圍圍內(nèi)，一次電電流為額定值值時的最大誤誤差?；ジ衅髌髟谝?guī)規(guī)定的的使用用條件件下的的誤差差應(yīng)在在規(guī)定定的限限值內(nèi)內(nèi)。例例如對對于測測量或或計量量用電電流互互感器器，準(zhǔn)準(zhǔn)確級級用在在額定定電流流下所所規(guī)定定的最最大允允許電電流百百分?jǐn)?shù)數(shù)標(biāo)稱稱，如如0.2、0.5等，對對保護(hù)護(hù)用電電流互互感器器的準(zhǔn)準(zhǔn)確級級，以以該準(zhǔn)準(zhǔn)確級級在額額定準(zhǔn)準(zhǔn)確限限值一一次電電流下下所規(guī)規(guī)定的的最大大允許許復(fù)合合誤差差百分分?jǐn)?shù)標(biāo)標(biāo)稱，，其后后標(biāo)以以字母母“P”(表示保保護(hù))。保護(hù)護(hù)用電電流互互感器器的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)準(zhǔn)確級級有：：5P和10P。（2）電流流互感感器10％誤差差曲線線電流互互感器器的10％誤差差曲線線就是是在保保證電電流互互感器器誤差差不超超過±10％的條條件下下，一一次電電流的的倍數(shù)數(shù)n與電流流互感感器允允許最最大二二次負(fù)負(fù)載阻阻抗的的關(guān)系系曲線線。電流互互感器器的負(fù)負(fù)載要要求（3）電流流互感感器的的額定定容量量電流互互感器器的額額定容容量系系指電電流互互感器器在額額定二二次電電流和和額定定二次次阻抗抗下運運行時時，二二次線線圈輸輸出的的容量量。由于電電流互互感器器的二二次電電流為為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值（（5A或1A），故其容容量也也常用用額定定二次次阻抗抗來表表示。。因電電流互互感器器的誤誤差和和二次次負(fù)荷荷有關(guān)關(guān)，故故同一一臺電電流互互感器器使用用在不不同準(zhǔn)準(zhǔn)確級級時，，會有有不同同的額額定容容量。。電流流互互感感器器對對負(fù)負(fù)載載的的要要求求就就是是負(fù)負(fù)載載阻阻抗抗之之和和不不能能超超過過互互感感器器的的額額定定二二次次阻阻抗抗值值。。電流互感感器的類類型電流互感感器的分分類（1）按安裝裝地點可可分為戶戶內(nèi)式和和戶外式式。20kV以下制成成戶內(nèi)式式；35kV及以上多多制成戶戶外式。。（2）按安裝裝方式可可分為穿穿墻式、、支持式式和裝入入式。穿穿墻式裝裝在墻壁壁或金屬屬結(jié)構(gòu)的的孔中，，可節(jié)約約穿墻套套管；支支持式則則安裝在在平面或或支柱上上；裝入入式是套套在35kV及以上變變壓器或或多油斷斷路器油油箱內(nèi)的的套管上上，故也也稱為套套管式。。（3）按絕緣緣可分為為干式、、澆注式式、油浸浸式等。。干式用用絕緣膠膠浸漬，，適用于于低壓戶戶內(nèi)的電電流互感感器；澆澆注式利利用環(huán)氧氧樹脂作作絕緣，，多用于于35kV及以下的的電流互互感器；；油浸式式多為戶戶外型。。（4）按一次次繞組匝匝數(shù)可分分為單匝匝和多匝匝式。電流互感感器的類類型（5）新型電電流互感感器按高高、低壓壓部分的的耦合方方式，可可分為無無線電電電磁波耦耦合、電電容耦合合和光電電耦合式式，其中中光電式式電流互互感器性性能更佳佳。新型型電流互互感器的的特點是是高低壓壓間沒有有直接的的電磁聯(lián)聯(lián)系，使使絕緣結(jié)結(jié)構(gòu)大為為簡化；；測量過過程中不不需要消消耗很大大能量；；沒有飽飽和現(xiàn)象象，測量量范圍寬寬，暫態(tài)態(tài)響應(yīng)快快，準(zhǔn)確確度高；；重量輕輕、成本本低。澆注絕緣緣互感器器結(jié)構(gòu)簡簡圖：電流互感感器的類類型電流互感感器的結(jié)結(jié)構(gòu)（1）單匝式式結(jié)構(gòu)有有貫穿式式（一次次繞組為為單根銅銅管或銅銅桿）和和母線式式（以母母線穿過過互感器器作為一一次繞組組）。（2）額定電流在在400A以下采用多匝匝式。多匝式式接結(jié)構(gòu)可分分為線圈式、、“8”字型和“U”字型?！?”字型繞組結(jié)構(gòu)構(gòu)的電流互感感器，只用于于35～110kV電壓級。220kV““U”字型繞組電流流互感器，在在110kV及以上的高壓壓電流互感器器中得到廣泛泛的應(yīng)用。在同一回路中中，往往需要要數(shù)量很多的的電流互感器器，高壓電流流互感器常由由多個沒有磁磁聯(lián)系的獨立立鐵芯和二次次繞組與共用用的一次繞組組組成同一電電流比、多二二次繞組的電電流互感器。。對于110kV及以上的電流流互感器，常常將一次繞組組分成幾組，，通過切換來來改變繞組的的串、并聯(lián)，，以獲得2～3種互感比。電流互感器的的配置互感器在主接接線中的配置置與測量儀表表、同期點的的選擇、保護(hù)護(hù)和自動裝置置的要求以及及主接線的形形式有關(guān)。（1）為了滿足測測量和保護(hù)裝裝置的需要，，在發(fā)電機、、變壓器、出出線、母線分分段及母聯(lián)斷斷路器、旁路路斷路器等回回路中均設(shè)有有電流互感器器。對于大接接地短路電流流系統(tǒng)，一般般按三相配置置；對于小接接地短路電流流系統(tǒng)，依具具體要求按二二相或三相配配置。（2）對于保護(hù)用用電流