電流互感器變比計(jì)算與應(yīng)用

電流互感器變比計(jì)算與應(yīng)用內(nèi)蒙古包頭市014080摘要：電力系統(tǒng)中經(jīng)常用到電流互感器，用來(lái)測(cè)量用電設(shè)備運(yùn)行電流。電流互感器的變比是根據(jù)負(fù)荷電流來(lái)配置的，如果負(fù)荷電流變化超過(guò)允許值時(shí)必須調(diào)換變比來(lái)滿(mǎn)足測(cè)量和保護(hù)的要求。但調(diào)換變比必須在停電條件下進(jìn)行，由此帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。因此電流互感器和電能表選用不當(dāng)、聯(lián)用不妥的現(xiàn)象，會(huì)給供電企業(yè)造成很大損失。特別是在農(nóng)村用電中，存在的問(wèn)題更為普遍。由于電流互感器過(guò)載、輕載帶有一定的隱蔽性，在進(jìn)行追補(bǔ)電量時(shí)無(wú)法求證一個(gè)更正系數(shù)，所以，必須合理配置電流互感器，加強(qiáng)用電負(fù)荷。關(guān)鍵詞：電流互感器；變比；匝數(shù)前言電流互感器在生產(chǎn)生活中應(yīng)用極為廣泛，無(wú)論低壓設(shè)備還是高壓設(shè)備，均能用來(lái)測(cè)量用電設(shè)備電流。因此在不同電壓等級(jí)下運(yùn)行需要的測(cè)量范圍也有所不同，顧產(chǎn)生了變比的概念。這就要求電流互感器在制作工藝上產(chǎn)生了不同的要求。1電流互感器原理電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

圖一電流互感器原理2電流互感器分類(lèi)2.1按用途分類(lèi)按照用途不同，電流互感器大致可分為兩類(lèi)[1]：測(cè)量用電流互感器（或電流互感器的測(cè)量繞組）：在正常工作電流范圍內(nèi)，向測(cè)量、計(jì)量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。保護(hù)用電流互感器（或電流互感器的保護(hù)繞組）：在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。2.2按絕緣介質(zhì)分類(lèi)1、干式電流互感器：由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。2、澆注式電流互感器：用環(huán)氧樹(shù)脂或其他樹(shù)脂混合材料澆注成型的電流互感器。3、油浸式電流互感器：由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶(hù)外型。4、氣體絕緣電流互感器：主絕緣由氣體構(gòu)成。2.3按安裝方式分類(lèi)1、貫穿式電流互感器：用來(lái)穿過(guò)屏板或墻壁的電流互感器。2、支柱式電流互感器：安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器。3、套管式電流互感器：沒(méi)有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。4、母線式電流互感器：沒(méi)有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。3電流互感器變比3.1電流互感器變比概念電流互感器變比是指一次側(cè)電流與二次側(cè)電流的比例，比如500/5、250/5、100/5、75/5、50/5、25/5等，其中500/5是指一次側(cè)電流為500A時(shí)，二次側(cè)電流為5A，兩側(cè)的比值即為變比。從以上所列舉的變比數(shù)值可以看到，變比是針對(duì)不同負(fù)荷大小情況下設(shè)計(jì)的，一次電流大時(shí)變比就大，反之就小，但電流互感器的二次側(cè)都是5A。因?yàn)橛辛穗娏骰ジ衅?，所以電流表制作時(shí)，量程都是5A，電力系統(tǒng)應(yīng)用的電流繼電器也是5A。電力互感器是將大電流轉(zhuǎn)化成小電流。使計(jì)量、保護(hù)、信號(hào)、控制等二次回路元件能夠做到規(guī)格統(tǒng)一。無(wú)論電流互感器變比是大是小，必須選擇合適，比如一次電流最大值長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)300A，而選擇的250/5的電流互感器就會(huì)因過(guò)載而燒毀；但一次電流較小，選用較大的電流互感器，計(jì)量就會(huì)不準(zhǔn)確。3.2電流互感器變比計(jì)算電流法測(cè)量電流互感器的變比是一種傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法，現(xiàn)在各發(fā)電廠、變電站等基本上都采用該方法。由電流表A1測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)電流互感器一次側(cè)電流I1，電流表A2測(cè)得的二次側(cè)電流I2，可以計(jì)算出被測(cè)電流互感器的變比。3.3電流互感器匝數(shù)其實(shí)這個(gè)問(wèn)題主要涉及到的是穿芯式電流互感器，通過(guò)試驗(yàn)得知，電流互感器的一次電流和二次電流的比等于一次匝數(shù)和二次匝數(shù)比的反比：其中：I1-一次側(cè)電流；I2-二次側(cè)電流；N1-一次側(cè)匝數(shù);N2-二次側(cè)匝數(shù)。3.4常見(jiàn)電流互感器變比種類(lèi)電流互感器常見(jiàn)變比有以下25種：二次側(cè)：5A,1A一次側(cè)（A）：15,20,25,30,40,50,60,75,100,150,200,250,300,400,500,300,750,800,1000,1200，1500,2000,2500等3.5互感器變比和電度表比的區(qū)別：1、使用區(qū)別電流互感器的變比與電流表的變比不一致，將導(dǎo)致電流表顯示值不能使用，必須進(jìn)行比例換算。比5的互感器如果用在比1的表上，由于CT二次電流一般會(huì)超過(guò)1A，從而使得比1的表超出量程，而損壞電流表。2、精度區(qū)別比1的互感器如果使用在比5的表上，由于CT二次側(cè)的電流不到1A，將使得比5的電流表測(cè)量精度大大降低。3、繼電保護(hù)要求區(qū)別斷路器出線出的短路容量，在最大及最小運(yùn)行方式下保持不變，電流互感器為兩相不完全星型接線，過(guò)負(fù)荷及速斷保護(hù)采用GL-11型過(guò)電流繼電器。一般情況下，計(jì)量用電流互感器變比的選擇應(yīng)使其一次額定電流不小于線路中的負(fù)荷電流。4電流互感器接線電流互感器接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則[2]：即一次繞組應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)，而二次繞組則與所有儀表負(fù)載電流互感器按被測(cè)電流大小。選擇合適的變比，否則誤差將增大。同時(shí)，電流互感器二次側(cè)必須接地，而且二次回路有且只有一個(gè)接地點(diǎn)，不允許有多個(gè)接地點(diǎn)。它是為了保證安全，一是設(shè)備安全、二是人身安全。因?yàn)殡娏骰ジ衅饕淮卫@組與二次繞組間及二次繞組與地之間是有分布電容存在的。那么這個(gè)分布電容的分壓使二次繞組對(duì)地產(chǎn)生較高電壓。還有就是一次繞組和二次繞組之間的絕緣由于某些原因?qū)е缕茡p，那么一次回路的高壓會(huì)直接加到二次回路中，對(duì)二次設(shè)備和人身安全來(lái)說(shuō)危害甚大。二次側(cè)絕對(duì)不允許開(kāi)路，因?yàn)殡娏骰ジ衅鞫位芈烽_(kāi)路，那么二次電流消失，隨之去磁作用也消失，將引起鐵芯中磁密很高。又因?yàn)槎蝹?cè)繞組匝數(shù)是遠(yuǎn)大于一次側(cè)繞組匝數(shù)，所以二次側(cè)一旦開(kāi)路，也會(huì)出現(xiàn)好高的電壓，有時(shí)會(huì)高達(dá)數(shù)千伏特，因此不僅危及二次側(cè)設(shè)備，造成鐵芯過(guò)度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán)重乃至燒毀線圈，還危及人身安全。4結(jié)語(yǔ)電流互感器普遍應(yīng)用于在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)中各一次設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，來(lái)確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。電流互感器通常是將一次回路的大電流變換成與其成正比例的二次小電流，最終將二次側(cè)小電流輸出給二次儀表、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置來(lái)使用。電流互感器是電氣控制、調(diào)節(jié)、測(cè)量及保護(hù)元件的交流電流源，也是電氣二次回路與一次回路聯(lián)絡(luò)的樞紐。參考文獻(xiàn)：[1]楊浩.電流互感器的分類(lèi)與準(zhǔn)確級(jí)[J].電子世界,2