測量用低壓電流互感器的選型方案

更新時(shí)間：2015-01-04

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　　霍麗麗
　　
　　安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定201801；
　　
　　摘要：分析低壓電流互感器的原理，介紹了低壓測量用電流互感器的定義、準(zhǔn)確級、和儀表保安系數(shù)的概念，同時(shí)并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)例分析，談?wù)劦蛪簻y量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中在測量方面的選用。
　　
　　關(guān)鍵詞低壓配電系統(tǒng)低壓電流互感器工作原理準(zhǔn)確級儀表保安系數(shù)選型
　　
　　1.引言
　　
　　隨著我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展，以及低壓配電系統(tǒng)的自動化程度不斷提高，電流互感器作為低壓配電系統(tǒng)中的一種重要電氣元件，已被廣泛地應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)配合各種測量儀器、儀表使用。
　　
　　2.低壓電流互感器工作原理
　　
　　低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，電流互感器的一次繞組串聯(lián)在被測線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數(shù)，I2電流互感器二次電流（通常為、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn)，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經(jīng)Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。
　　
　　圖1
　　
　　3.測量用電流互感器的選型
　　
　　3.1測量用電流互感的先關(guān)概念
　　
　　3.1.1測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。
　　
　　圖2AKH-0.66II型低壓測量用電流互感器
　　
　　3.1.2測量用電流互感器廣泛用于對低壓配電系統(tǒng)電流的測量，主要準(zhǔn)確（對電流互感器給定的等級）級有：0.1、0.2、0.5、1等，其相應(yīng)的準(zhǔn)確級在國家標(biāo)準(zhǔn)中的要求見表1。
　　
　　表1電流限值
　　
　　準(zhǔn)確級在下列額定電流（%）下的電流±%在下列額定電流（%）下的相位差
　　
　　±（′）±crad
　　
　　5201001205
　　
　　100120520100120
　　
　　0.10.40.20.10.1158550.450.240.150.15
　　
　　0.20.750.350.20.2301510100.90.450.30.3
　　
　　0.51.50.750.50.5904530302.71.350.90.9
　　
　　1.03.01.51.01..42.71.81.8
　　
　　3.1.3儀表保安系數(shù)是指實(shí)際電流與電流互感器額定電流之比值，用FS表示。必需注意在配電系統(tǒng)發(fā)生故障電流通過電流互感器一次繞組時(shí)，互感器的儀表保安系數(shù)越小，與互感器配套使用的儀器、儀表就越安全，F(xiàn)S值受負(fù)載影響比較大。
　　
　　3.2測量用電流互感器的型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等
　　
　　3.2.1測量用電流互感器有很多型號規(guī)格，但是根據(jù)每個(gè)系列的特點(diǎn)以及穿孔大小的不同我們將測量用電流互感器型號規(guī)格統(tǒng)計(jì)，以江蘇安科瑞AKH-0.66系列低壓測量用電流互感器為例，如表2所示。
　　
　　表2AKH-0.66測量用電流互感器的型號規(guī)格
　　
　　電流互感器型號輸入、輸出主要規(guī)格
　　
　　AKH-0.66/I系列輸入：5-3000A
　　
　　輸出：0-（0-1A）30I、40I、60I、80I
　　
　　AKH-0.66/II系列輸入：150-6300A
　　
　　輸出：0-（0-1A）40II、50II、60II、80II、100II、120II、130II、
　　
　　60×50II、80×50II、100×50II、180×50II、220×50II
　　
　　、170×100II、220×165II、260×100II、280×90II
　　
　　AKH-0.66/III系列輸入：250-6300A
　　
　　輸出：0-（0-1A）50III、60III、80III、100III、120III、130III
　　
　　AKH-0.66/M8系列輸入：5-150A
　　
　　輸出：0-（0-1A）M8
　　
　　圖3AKH-0.66I型測量用低壓電流互感器
　　
　　3.2.2測量用電流互感器的技術(shù)參數(shù)
　　
　　額定工作電壓AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）
　　
　　額定頻率50-60Hz
　　
　　環(huán)境溫度-30℃~70℃，zui高耐溫120℃
　　
　　海拔高度≤3000m
　　
　　工頻耐壓3000V/1min50Hz
　　
　　3.3測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實(shí)例
　　
　　測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出和1A的選擇，是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問題。
　　
　　2009年12月山東聊城某化工廠，各生產(chǎn)車間環(huán)境多為爆炸性環(huán)境，各車間電氣控制室不安裝在車間內(nèi)，而是安裝在離各車間較遠(yuǎn)的公共電氣控制室，來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)電流信息的集中采集，現(xiàn)場電流互感器與控制室之間距離大約200米，有的甚至300米，二次傳輸導(dǎo)線為2.5平方毫米，使用的電流互感器有AKH-0.66/30I200/0.5級5VA穿心1匝等許多規(guī)格，使用的電流表為CL72-AI，該項(xiàng)目比較大，該項(xiàng)目在將完工，部分工程試運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場電流*不準(zhǔn)確。
　　
　　經(jīng)分析，電流互感器額定容量就是電流互感器額定二次電流I2e，通過二次回路額定負(fù)載Z2e時(shí)所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e?Z2e；因數(shù)顯表消耗的視在功率只有0.05VA，很小，所以我們可以不考慮，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω.mm?/m×2×200m/2.5=2.82Ω，S2e=I2e?Z2e=?×2.82Ω=70.5VA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時(shí)應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項(xiàng)目更換了所有的比電流互感器，同時(shí)由于電流表為數(shù)顯表，變比可以重新設(shè)定為200/1，使整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常。從本實(shí)例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時(shí)，傳輸距離對比如表3
　　
　　表3傳輸距離對比
　　
　　二次導(dǎo)線截面積（mm?）額定二次電流（A）互感器容量（VA）單程傳輸距離（m）
　　
　　1.552.54.2
　　
　　1106
　　
　　2.55514.2
　　
　　1355
　　
　　451045
　　
　　11136
　　
　　0.20.020.22840
　　
　　3.4電流互感器使用過程中的注意事項(xiàng)
　　
　　3.4.1電流互感器在接線時(shí)，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。
　　
　　3.4.2電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，二次不得開路，防止二次開路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設(shè)備安全。
　　
　　4.結(jié)束語
　　
　　本文對低壓配電系統(tǒng)中的不同類型電流互感器進(jìn)行了簡單概述，*給電力系統(tǒng)各位專家和電氣工程師們參考，有利于不同類型低壓電流互感器在低壓智能配電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版.
　　
　　[2]任致遠(yuǎn)，周中.電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南,中國電力出版社，2007.
　　
　　