电流互感器
电流互感器
1、原理
一次电流I １流过一次绕组，建立一次磁动势 （N 1I 1），亦被称为一次安匝，其中N 1为一次绕组的匝数；一次磁动势分为两部分，其中小一部分用于励磁，在铁心中产生磁通，另一部分用来平衡二次磁动势（N 2I 2），亦被称为二次安匝，其中N 2为二次绕组的匝数。励磁电流设为I 0，励磁磁动势（N 1I 0），亦被称为励磁安匝。平衡二次磁动势的这部分一次磁动势，其大小与二次磁动势相等，但方向相反。磁势平衡方程式如下：
120121I N I N I N ???
+=
在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能量，则有
12120I N I N ??
+=
若用额定值表示，则
1212N N I N I N ??
=-
其中1N I ?
，2N I ?
为一次、二次绕组额定电流。
额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比，
12N N N
I K I =
P
P
Z B
电流互感器工作原理
I ?
22I N ?
22I ?
-01I N
电流互感器的等值电路如下图所示：
Z B
'
1
2E ?
根据电工原理，励磁电流在铁心中建立主磁通，它穿过一次、二次绕组的全部线匝。由于互感器铁心有磁滞和涡流损耗，励磁电流的一部分供给这些损耗，称为有功部分，另一部分用于励磁，称为无功部分。所以励磁电流与主磁通相差
角，这个角称为铁损角。主磁通
在二次绕组中感应出电动势2E ?
，相位相差90
（滞后）；则：
222()B E I Z Z ??
=+
式中 Z 2---二次绕组的内阻抗，
Z 2= R 2 +ｊＸ2
Z B ―――二次负荷，Z B ＝R Ｂ +ｊＸＢ
二次电流的相位滞后于二次感应电动势
角。
22arctan B
B
X X R R α+=+
一次电流1I ?
是（2I ?
-）和
I ?
之和，一次电流与（2I ?
-）相差
角。
可见由于励磁电流0I ?
的存在，一、二次电流在变换的大小和相位上都存在差别，这就是互感器的误差。
特别要注意，电流互感器在运行中不允许开路，如果二次开路，二次电流2I ?
为零，一次安匝全部用于励磁，铁心高度饱和，励磁磁通由正弦波变为平顶波，二次感应电动势变为峰值很高的尖顶波，对人
身和设备将造成危害。
二、电流互感器的分类
1、分类
2、电流互感器型号组成
特殊使用环境代号
电压等级
设计序号 产品型号字母
下表为部分电流互感器型号代表字母表
电流互感器型号代表字母及涵义
特殊使用环境代号主要有以下几种：
GY----高原地区使用；
W---污秽地区使用（W1、W2、W3对应污秽等级为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）；
TA----干热带地区使用；
TH----湿热带地区使用。
三、电流互感器的电气特性
1、术语
A、额定电流：电流互感器的误差性能、发热性能和过流性能都是以额定电流为基数作出的相应规定的。对一、二次绕组而言，就是额定一、二次电流。电力系统额定二次电流一般为1A、5A。
B、额定电流比：额定一、二次电流之比 K N=
1
2N N
I
I
C、额定二次负荷；确定互感器的准确级所依据的二次负荷。通常以视在功率VA表示。
S N =
22N
B I
Z
2、电流互感器的误差特性 2．1误差的定义
A 、电流误差
GB1208-87对电流误差的定义是
21
1
100%N K I I I γ-=?
从电流互感器的原理知道，由于励磁电流的存在，二次电流乘以额定电流比总是小于实际一次电流，所以电流互感器的误差总是负值，只有采取了补偿以后，才可能出现正值电流误差。
B 、相位误差
GB1208-87对相位误差的定义是：电流互感器的一次、二次电流相量的相位之差。从电流互感器相量图中可以看出，相位差是二次电流反转180
后与一次电流的相角之差。二次电流相量反转180
后
超前于一次电流相量时，相位差为正值，通常以“分”或“厘弧度”表示。
1弧度（rad ）=100厘弧度（crad ）=3438分
特别注意相位差的定义只是在电流为正弦波形时是正确的。 C 、复合误差
当电流互感器通过很大电流时，铁心的磁通密度很高，励磁电流的波形畸变，二次电流也不再是正弦波，这时需要引入复合误差的概念。
GB1208-87对复合误差的定义是：在稳态时下列两个值之差的有效值为复合误差
1） 一次电流瞬时值
2） 二次电流瞬时值与额定电流比的乘积。 复合误差以下式计算：
1
100
%I ε=
D 、仪表保安系数
仪表保安系数是针对测量用电流互感器的。仪表保安系数是额定仪表保安电流与额定一次电流之比。额定仪表保安电流是二次负荷为额定负荷时复合电流小于10%的最小一次电流值。
保护用和测量用电流互感器对复合误差的要求不同，保护用电流互感器在过流时要求复合误差误差要小，便于保护检测，而测量用电流互感器在过流时要求复合误差误差要大，便于保护二次仪表、电能表。
2、2保护用电流互感器误差（详见“白”P55~58）
GB1208-87对保护用电流互感器的误差要求如下： 机电保护用电流互感器的误差极限 比值误差
（
%，额定一次电流时） 复合误差 （
%，额定准确
极限一次电流时）
（
）
随着高压、超高压和特高压电网的发展和电网传输容量加大，普通保护用电流互感器已经不能满足要求；提出保证暂态误差的电流互感器的概念。
“暂态—保护”类电流互感器的铁心要求、误差极限要求如下表：
比值误差（%）角误差
（）
角误差
crad
2、3电流互感器的误差影响因素
根据误差定义和相量图，误差计算公式如下：
比值差：01
11
sin()100%I N f I N α?=-+?
相位差：01
11
cos()3440
I N I N δα?=+?
转换成互感器的参数和负荷的关系上，则变为下面的公式：
4
2221122
2()10sin()100%
222()45()sin()100%B B I Z Z L f N S I N Z Z L N S α?μα?μ
+?=-+?+=-+?
4
2221122
2()10cos()3440
222()45()cos()3440B B I Z Z L N S I N Z Z L N S δα?μα?μ
+?=+?+=+?
式中I 2-----二次电流
Z 2 ---二次绕组内阻抗（）
Z B------二次负荷阻抗 N 2 ----二次绕组匝数 L-----平均磁路长度（cm ）
S------铁心截面积（cm 2
）
------铁心材料的磁导率（H/cm ） I 1 N 1----一次绕组安匝（A ）
电流互感器的误差影响因素主要有以下六项： A 、电流对误差的影响 B 、绕组的匝数对误差的影响 C 、平均磁路长度对误差的影响 D 、铁心截面积对误差的影响 E 、铁心材料对误差的影响 F 、二次负荷对误差的影响 2．3．1电流对误差的影响
当电流增大时，铁心的磁密按比例增大，这是铁心的磁导率和损耗角也随着增大，根据误差计算公式看出分母增加，电流互感器误差随着减小。但Sin （
+
）增大，cos （
+
）减小，因此电流互感
器误差减小的少，相位差减小的多。 2．3．2绕组的匝数对误差的影响
从公式中可以看出，误差与二次绕组的匝数的平方成反比，增加了二次绕组的匝数能够减小误差；但增加了二次绕组的匝数，同时增加了二次绕组的内阻抗，在一定程度上限制了误差的减小；根据
2
1N N K N
，同时也要增加一次绕组的匝数，从制造工艺和节省铜材的
角度，一次绕组应尽量少，多采用单匝；这种设计但当一次电流较小
时，误差迅速增大，有时无法满足准确度等级要求。
2．3．3平均磁路长度对误差的影响
减小平均磁路长度，误差随着减小；并且可以节省铁心材料。磁路长度取决于铁心窗口的大小，缩小铁心窗口的面积，可以缩短磁路长度，但要保证一次、二次绕组以及它们之间的绝缘。
2．3．4铁心截面积对误差的影响
铁心截面积与误差成反比，一般来讲，增加铁心截面积可以减小误差，但是铁心截面积增加同时，增加了磁路长度，同时增加了二次绕组的阻抗，这些都大大的限制了误差的减小。
2．3．5铁心材料对误差的影响
铁心的磁导率与误差成反比。提高铁心的磁导率，可以缩小铁心的尺寸。一般来讲，铁心材料愈好，铁心的尺寸亦愈小，互感器价格就低。
用于电流互感器的铁心材料一般选高磁导率的材料.如坡莫合金、非晶、超微晶合金材料、微晶高导铁氧体簿和冷、热轧硅钢片等。2．3．6二次负荷对误差的影响
从误差公式中可以看出，误差与二次负荷成一定的正比关系。实际上当二次负荷增大，铁心的磁密增大，铁心的磁导率也略有增大。所以互感器的误差所二次负荷的增大而增大。
二次负荷的功率因数角增大，Sin（+）增大，cos（+）减小，因此二次负荷的功率因数角增大，比值差增大，相位差减小。2．4电流互感器的误差补偿
）
1/ I1N（%）
由于存在励磁电流和铁心损耗，未作补偿的电流互感器的误差必然是负值，上图是未补偿的电流互感器的误差曲线，多数情况下，（+）不超过90，所以相位差为正值。
为使电流互感器的误差向正方向变化，就必须采取补偿措施。
下面介绍几种常用的补偿方法：
A、整数匝补偿
B、分数匝补偿
C、磁分路补偿
D、短路匝补偿
E、磁分路短路匝补偿
F、圆环磁分路电势补偿
G、电容补偿
2．4．1整数匝补偿（减匝补偿）
根据电流互感器的磁动势平衡公式
120121I N I N I N ???
+=，减少二次绕组的匝数，二次电
流增加以维持磁动势平衡，这样达到电流误差向正方向变化的目的。减匝补偿的计算公式为：
2100%b
b N
N f N =?
式中 N b ----补偿匝数，即二次绕组中减去的匝数；
N 2N ----额定二次匝数。
补偿后电流互感器的误差为 f 1 = f + f b 2．4．2分数匝补偿
在整数匝补偿的方法补偿值过大时，可以采用分数匝补偿，分数匝补偿有两种：
a 、 双铁心补偿或铁心穿孔补偿
b 、 双线或多线并绕补偿
双铁心实现分数匝补偿的原理是：电流互感器的铁心分成大小相同的两个，并在它们上面绕制二次绕组，其中有一匝只绕在一个铁心上，少绕绕组的铁心称之为辅助铁心；对整个铁心来讲，相当于少绕了半匝，这就得到半匝补偿。如果辅助铁心的截面积是整个铁心截面积的1/3，则得到三分之一补偿。分数匝补偿的误差计算公式是：
21
100%b b N S f N S
=??
式中 S b ----辅助铁心的截面积；
S----铁心的总截面积（两个铁心的截面积和）。
双铁心制作电流互感器有时不方便，可以在铁心上穿孔的办法实现分数匝补偿。同样少绕绕组的那部分铁心为辅助铁心，它的截面积是整个铁心截面积的1 /n ，就得到1/n 补偿。由于两个铁心的平均磁路长度不同，这种补偿的误差计算公式是：
21100%b b N b
S L
f N S L =???
式中 L b ----辅助铁心的平均磁路长度；
L----整个铁心的平均磁路长度。
如果二次绕组采用完全相同的两根导线并联绕制，且有一根导
线少绕一匝，相当于整个二次绕组少绕半匝，得到半匝补偿。补偿值按照下式计算：
2
100%2b
b N f N =?
如果采用两根不同线径的导线或不同材料的导线绕制，则它们
的内阻值不同，少绕少绕一匝的导线的电阻为R b ，另一根导线的电阻为R n ，则补偿值为：
21
100%n b n b
R f N R R =?+
整数匝补偿和分数匝补偿只对比值差起到补偿作用，对相位差基本不起作用。
2．4．3磁分路补偿
整数匝补偿和分数匝补偿对电流互感器误差的补偿是不变的。双铁心补偿中如果增加补偿匝数，在7%~10%额定电流时辅助铁心的导磁率和损耗角都达到或接近最大，对互感器误差的补偿也相应达到最大，这是我们所希望的，但由于电流互感器误差随电流的增加而减小，若电流达到10%~120%额定电流时，上述补偿可能反而使互感器的误差增加，此时必须减小辅助铁心的截面积，这时辅助铁心相当于一个磁分路，这种补偿方法称为磁分路补偿或小铁心补偿。磁分路补偿的特点是：7%~10%额定电流时，磁分路的导磁率和损耗角都最大，可以通过增减补偿匝数来达到。补偿数值的大小，可以通过增减磁分路的截面来调节。只要选择合适的补偿匝数和磁分路的截面，就可以使互感器误差显著减小，达到理想的补偿效果。下图为圆环磁分路补偿示意图
1 主铁心
3
磁分路
4 补偿匝数（只绕在主铁心上）
圆环磁分路的片数必须是整数片。磁分路的头尾必须搭接
40~60mm ，保证没有气隙。磁分路补偿对比值差和相位差都起作用。 2．4．4短路匝补偿
在互感器的铁心上用导线绕1匝或2匝并短接，称为短路匝。一次安匝中除励磁安匝外，还增加了短路电流安匝，互感器的误差为励磁安匝和短路电流安匝之和。短路电流安匝对互感器的误差起到补偿作用，这种补偿称为短路匝补偿。
短路匝补偿补偿的数值为：
222211k k k B b N k N
I N N Z Z N R I N ε?
?
+=-
=-?
式中N k ----短路匝数；
R k ----短路匝内阻。
短路匝
从上述公式中发现，短路匝补偿对比值差和相位差的补偿均为负值，且与短路匝数的平方成正比，与二次绕组的匝数和短路匝的内阻成反比。
短路匝补偿主要用来补偿当二次负荷功率因数为0.8时互感器的相位差。短路匝补偿存在明显的缺陷，即当互感器出现过流时，短路
匝容易被过流烧毁。
2．4．5磁分路短路匝补偿
电流互感器的相位差在5%~10%额定电流时，容易超出容许范围，采用短路匝补偿时，容易给互感器带来副作用，采用磁分路补偿对相位补偿效果不明显，人们引入在磁分路上绕制短路匝的办法，对相位差起到很好的补偿作用，这种方法称为磁分路短路匝补偿。圆环磁分路短路匝补偿示意图如下：
磁分路
主铁心
圆环磁分路短路匝补偿不仅对比值差起补偿作用，而且对相位差的补偿也很大。
2．4．5电容补偿
一般来讲，电流互感器是感抗元件，用电容补偿可以抵消感抗，减小励磁电流的无功分量，从而起到良好的误差补偿效果。电容补偿主要有：
A、并联电容补偿
B、附加绕组并联电容补偿
C 、 二次绕组正接附加绕组并联电容补偿 2．4．5．1并联电容补偿
二次绕组并联电容对误差的补偿为：
100b B cZ επ=
100100%b B f cX π=?
1003440b B cR δπ=-?（
）
并联电容对比值差的补偿为正值，对相位的补偿为负值，并且与二次负荷阻抗值成正比，二次负荷增大，电流互感器的误差增大，并联电容对误差的补偿也增大，因而可以减弱二次负荷对互感器的误差的影响，是一种良好补偿手段。 2．4．5．2附加绕组并联电容补偿
附加绕组即在互感器的铁心上再绕制一个绕组并且并联电容器，这种设计对误差的补偿为：
2
322()100()b B N
N c Z Z N επ=+
2
322()100()100%b B N
N f c X X N π=+?
2
322()100()3440b B N
N c R R N δπ=-+?（）
附加绕组并联电容补偿的补偿值，除与并联电容和二次回路总阻抗值成正比外，还与附加绕组和二次绕组的匝数比的平方成正比；如果增加附加绕组的匝数，可以增大附加绕组并联电容补偿的补偿值。
2．4．5．3二次绕组正接附加绕组并联电容补偿
为了增大电容补偿的补偿值，将二次绕组正接附加绕组再并联电容，示意图如下：、
附加绕组
二次绕组正接附加绕组并联电容补偿相当于二次绕组并联电容补偿和附加绕组并联电容补偿之和乘以二次绕组和附加绕组匝数之和与二次绕组匝数之比。
电流互感器原理是依据电磁感应原理的
专题四 电磁感应现象及其规律的应用 1．如图4－12所示，三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径．已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足B ＝kt ，方向如图所示．测得A 环中感应电流强度为I ，则B 环和C 环内感应电流强度分别为( ) 图4－12 A ．I B ＝I ，I C ＝0 B ．I B ＝I ，I C ＝2I C ．I B ＝2I ，I C ＝2I D ．I B ＝2I ，I C ＝0 答案：D 2. 北半球地磁场的竖直分量向下．如图4－13所示，在北京某中学实验室 的水平桌面上，放置边长为L 的正方形闭合导体线圈abcd ，线圈的ab 边沿南北方向，ad 边沿东西方向．下列说法中正确的是( ) A ．若使线圈向东平动，则a 点的电势比b 点的电势低 B ．若使线圈向北平动，则a 点的电势比b 点的电势低 C ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →b →c →d →a D ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →d →c →b →a 解析：本题考查地磁场分布的特点，用楞次定律判断产生的感应电流的方向．线圈向东平动时，ba 和cd 两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a 点电势比b 点电势低，A 对；同理，线圈向北平动，则a 、b 电势相等，高于c 、d 两点电势，B 错；以ab 为轴将线圈翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为a →b →c →d →a ，则C 对．答案：AC 二、电磁感应现象中的力学问题: 1.通电导体在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本方法是 : 图4－13
电流互感器二次线的计算
电流互感器问答 15.当有几种表计接于同一组电流互感器时，其接线顺序如何? 答：其接线顺序是：指示仪表、电度仪表、记录仪表和发送仪表。 16.使用电流互感器应注意的要点有哪些? 答：(I)电流互感器的配置应满足测量表计、自动装置的要求。 (2)要合理选择变比。 (3)极性应连接正确。 (4)运行中的电流互感器二次线圈不许开路. (5)电流互感器二次应可靠接地。 (6)二次短路时严禁用保险丝代替短路线或短路片。 (7)二次线不得缠绕。 17.电流互感器的轮校周期和检修项目是什么? 答;计量用和作标准用的仪器和有特殊要求的电流互感器校验周期为每两年一次，一般仪用互感器核验周期为每四年一次。仪用互感器的检验项目为：校验一、二次线圈极性;测定比差和角差;测量绝缘电阻、介质损失以及而压试验. 18.怎样根据电流互感器二次阻抗正确选择二次接线的截面积? 答：可根据下式计算进行选择 S≥ρLm / Z―(rq+ri+rc). 式中S——连接导线的截面积 Lm——连接导线的计算长度m，单机接线Lm=2L，星形接线Lm=L，不完全星形接线Lm=√3 ρ——导线电阻率Ωmm2/m Z——对应于电流互感器准确等级的二次负荷额定阻抗，可从铭牌查出。 rq——为仪表电流线圈的总阻抗Ω; rj——为继电器电流线圈的总阻抗Ω rc——连接二次线的接触电阻一般取0.05Ω 19.电流互感器二次为什么要接地? 答：二次接地后可以防止一次绝缘击穿，二次串入高压，威胁人身及设备的安全，属于保护接地。接地点应在端子k2处，低压电流互感器一般采用二次保护接零的方式。 20对电流互感器如何进行技术管理? 答：(1)电流互感器以及其它计量设备必须做好台帐，有专人管理。并做好互感器转移记录。 (2)在供电企业内应建立各种相应的技术档案和管理制度，包括出厂原始记录、资料。历年修校记录、检修工艺规程和质量标准. (3)对计量用电流互感器的安装、更换、移动、校验、拆除、加封和接线工作均由供电
电流互感器的选型
电流互感器的选型 在电压互感器选型的时候需要依据一次接线方式（包括Y型连接和V 型连接）、一次电压的用电等级、二次线路对容量的要求以及对变换精度的要求来作出选择选择。 电流互感器主要装配于不同的开关设备当中，电流互感器的型号不同，电流互感器在结构上往往也产生较大差异（包括铜排搭接形式、铁心、外形等及动热稳定的耐受能力）。例如中置式手车柜配备的电流互感器多为LZZBJ9或AS12等型号，然而配备固定柜的型号会有很多。 同一型号与规格的电压互感器不相同之处也会有很多。一般主要由于变比不同、二次线圈的容量、保护线圈以及计量线圈精度的不同会出现多种组合。在选择电流互感器的变比时，应该首先得到实际负载额定电流，这种电流最好处于电流互感器测量范围的65%-85%处。例如：额定电流为70A，就应该选择100/5变比的电压互感器。 电流互感器变比100/5（100/5的意思是一次电流100A时，产生的二次输出电流为5A，这个数值描述的是变比数值、额定测量数值和额定输出值。电流互感器和电流表的变比是必须选用的。）表示在100*120%的电流范围内，测量的精度可以满足电流互感器铭牌上所标识的测量精度，例如：0.2级（测量精度误差为0.2%），0.5级（测
量精度误差为0.5%）。如果超过该电流的测量结果就可能与实际电流产生较大误差。如果过高的电流进入铁心的饱和区，测量的数据就没有意义了。 1)电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联； 2)按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故； 3)二次侧绝对不允许开路 4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2～8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统，一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按二相或三相配置。
电流互感器正确认识
作为电力一次系统和二次系统的联络元件，互感器是电力输变电设备的重要组成部分，在电力系统中必不可少。 我们从使用功能上将电流互感器分为测量用电流互感器和保护用电流互感器两类，各种电流互感器的原理类似，本文总结各种电流互感器接线图，供参考使用。 电流互感器 壹|测量用电流互感器接线方法 测量用电流互感器的作用是指在正常电压范围内，向测量、计量装置提供电网电流信息。 1.普通电流互感器接线图 电流互感器的一次侧电流是从P1端子进入，从P2端子出来；即P1端子连接电源侧，P2端子连接负载侧。 电流互感器的二次侧电流从S1流出，进入电流表的正接线柱，电流表负接线柱出来后流入
电流互感器二次端子S2，原则上要求S2端子接地。 注：某些电流互感器一次标称，L1、L2，二次侧标称K1、K2。 2.穿心式电流互感器接线图 穿心式电流互感器接线与普通电流互感器类似，一次侧从互感器的P1面穿过，P2面出来，二次侧接线与普通互感器相同。 贰|电流互感器接线图 电流互感器接线总体分为四个接线方式： 1.单台电流互感器接线图 只能反映单相电流的情况，适用于需要测量一相电流的情况。 单台电流互感器接线图 2.三相完全星形接线和三角形接线形式电流互感器接线图 三相电流互感器能够及时准确了解三相负荷的变化情况。
三相完全星形电流互感器接线图 三相完全角形电流互感器接线图 3.两相不完全星形接线形式电流互感器接线图 在实际工作中用得最多，但仅限于三相三线制系统。它节省了一台电流互感器，根据三相矢量和为零的原理，用A、C相的电流算出B相电流。 两相不完全星形接线形式电流互感器接线图 4.两相差电流接线形式电流互感器接线图 也仅用于三相三线制电路中，这种接线的优点是不但节省一块电流互感器，而且也可以用一块继电器反映三相电路中的各种相间短路故障，亦即用最少的继电器完成三相过电流保护，
电流互感器简单易懂的原理讲解
一、电流互感器结构原理 1 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(N 2 )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，I 1N 1 =I 2 N 2 ，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，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 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，K1、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
电流互感器的参数选择计算方法
附件3： 电流互感器的核算方法参数选择计算 本文所列计算方法为典型方法，为方便表述，本文数据均按下表所列参数为例进行计算。项目名称 代号 参数 备注 额定电流比 Kn 600/5 额定二次电流 Isn 5A 额定二次负载视在功率 Sbn 30VA(变比：600/5) 50VA（变比：1200/5） 不同二次绕组抽头对应的视在功率不同。 额定二次负载电阻 Rbn
1.2Ω 二次负载电阻 Rb 0.38Ω 二次绕组电阻 Rct 0.45Ω 准确级 10 准确限值系数 Kalf 15 实测拐点电动势 Ek 130V(变比：600/5) 260V(变比：1200/5) 不同二次绕组抽头对应的拐点电动势不同。
最大短路电流 Iscmax 10000A 一、电流互感器（以下简称CT）额定二次极限电动势校核（用于核算CT是否满足铭牌保证值） 1、计算二次极限电动势： Es1=KalfIsn（Rct+Rbn）=15×5×（0.45+1.2）=123.75V 参数说明： （1）Es1：CT额定二次极限电动势（稳态）； （2）Kalf：准确限制值系数； （3）Isn：额定二次电流； （4）Rct：二次绕组电阻，当有实测值时取实测值，无实测值时按下述方法取典型内阻值：5A产品：1～1500A/5 A产品0.5Ω 1500～4000A/5 A产品 1.0Ω 1A产品：1～1500A/1A产品6Ω 1500～4000A/1 A产品15Ω 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，需要重新测量CT额定二次绕组电阻。（5）Rbn ：CT额定二次负载，计算公式如下： Rbn=Sbn/ Isn 2=30/25=1.2Ω； ——Rbn ：CT额定二次负载； ——Sbn ：额定二次负荷视在功率； ——Isn ：额定二次电流。 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，需要按新的二次绕组参数，重新计算CT 额定二次负载 2、校核额定二次极限电动势 有实测拐点电动势时，要求额定二次极限电动势应小于实测拐点电动势。 Es1=127.5V 电能表与电流互感器的合理选用 低压计量装置在实际工作中常常出现电流互感器（ＴＡ）和电能表选用不当、联用不妥的现象，给企业造成很大损失。特别在农村用电中，存在问题更为普遍。例如，有一个用电户安装了一台２０ｋＶ·Ａ变压器，电工在计量装置中配３只５０／５Ａ的ＴＡ，再联用一只ＤＴ８—２５（５０）的电能表，一个月下来只计得用电量４５０ｋＷ·ｈ左右。像ＴＡ变比选大、配小、准确级次不够，电能表容量偏大、偏小等更是常见。笔者结合工作实际，针对计量装置的一些技术问题和有关规章，谈一些肤浅认识，以供大家参考。 １ＴＡ的合理选用 １．１本地区用电户多属第Ⅳ类、第Ⅴ类电能表计量装置，老规程要求ＴＡ准确级次为０．５级就可以，而新的ＤＬ／Ｔ４４８—２０００《电能计量装置技术管理规程》要求，应配置准确级次为０．５Ｓ级的ＴＡ。 １．２现在安装的低压电流互感器多采用穿心式，灵活性大，可根据实际负荷电流大小选择变比，但确定穿绕匝数要注意铭牌标注方法，否则容易出错。通常穿绕匝数是以穿绕入互感器中心的匝数为准，而不是以绕在外围的匝数为准，当误为外围匝数时，计算计量电能将会出现很大差错。 １．３ＴＡ如何选择，简单说来就是怎样确定额定一次电流的问题。它应“保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的６０％左右，至少应不小于３０％”。如有一台１００ｋＶ·Ａ配变供制砖机生产用电，负荷率为７０％左右，那么在正常生产时的实际负荷电流约１００Ａ，按上面所述标准选择，就应该配置１５０／５Ａ规格的ＴＡ，这样就保证了轻负荷时工作电流不低于３０％额定值，同时也满足了对ＴＡ的二次侧实际负荷的要求。１．４ＴＡ变比选大，在实际工作中常发生。当用电处在轻负荷时，实际负荷电流将低于ＴＡ的一次额定电流的３０％，特别当负载电流低到标定电流值的１０％及以下时，比差增加，并且是负误差。所以，为了避免ＴＡ长期运行在低值区间，对于农村负荷或变化较大的负荷，宜选用高于６０％额定值，只要最大负荷电流不超过额定值的１２０％即可。 １．５ＴＡ变比选小，这种状况仅发生在电工对实际负荷调查不清，或用电户增加了用电负荷的时候。曾有书上介绍ＴＡ最大工作电流可达其一次额定电流值的１８０％，这与ＤＬ／Ｔ４４８—２０００规程规定不符。ＴＡ长时间过负荷运行也会增大误差，并且铁心和二次线圈会过热使绝缘老化。所以，工作人员应经常测试实际负荷，及时调整ＴＡ变比。 ２电能表的合理选用 ２．１新规程规定，对于Ⅳ类、Ⅴ类计量装置应选用准确级次２．０级的有功电能表。无功电能表用于Ⅳ类计量装置时配３．０级，而对于第Ⅴ类计量装置没有作规定。 ２．２许多资料（也包括老的电能计量规范）介绍或规定，电能表应工作在５０％～１００％标定电流范围内，误差才小。当它工作在３０％轻载负荷以下，误差变化很大。特别是工作在标定电流１０％以下时，因电能表的补偿装置调整限制，不能保证其准确度，超出允许范围的负误差更大。所以，新颁规程提出“为提高低负荷计量的准确性，应选用过载４倍及以上的电能表”。目前，Ｄ８６系列表属此类型，其计量负荷范围宽，正在广泛推广使用。２．３在低压供电线路中，老的规程规定负荷电流为８０Ａ及以下时，宜采用直接接入式电能表。新规程作了修正，降为负荷电流为５０Ａ及以下宜采用直接接入式电能表，而且标明选配方法：“电能表的标定电流为正常运行负荷电流的３０％左右。”例如，正常运行负荷电流为３０Ａ，按３０％选择它的标定电流就是９Ａ，规范Ｄ８６系列表就是选用１０（４０）Ａ规格表。这样，既保证了在轻负荷运行时不小于３０％标定电流，也满足了满负荷运行时不超过它的最大电流。 ３ＴＡ与电能表的最优联用 ３．１新规程规定“经电流互感器接入的电能表，其标定电流宜不超过电流互感器额定二 电压互感器： 工作原理： 其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。 电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。 测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。 正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。 上图中两个尖尖一个接电压，一个接地，就形成了一次绕组，类似变压器，再有二次绕组接出来即可以。对于三个单相的电压互感器来说，每一相一端都接地，就形成了三相星型连接方式，这个接地就是PT的一次接地，即工作接地，主要作用是将中性点电位统一拉到地电位。使对地相对电压能准确统一的测量。 二次绕组必须接地，是安全接地，即：为防止高低电压绕组间绝缘击穿造成设备和人身事故，二次侧必须接地。 电磁式电压互感器 电容式电压互感器 为了获得理想的电压源，在网络中串入非线性补偿电感线圈L；为抗干扰，减少互感器开口三角形绕组的不平衡电压，提高零序保护装置的灵敏度，增设一个高频阻断线圈L’，为了抑制谐振的产生，常在互感器二次侧接入D阻尼器。 浅谈如何正确选择及使用电流互感器 1.前言 近几年来，随着我国电力工业中城网及农网的改造，以及供电系统的自动化程度不断提高，电流互感器作为电力系统的一种重要电气设备，已被广泛地应用于继电保护、系统监测和电力系统分析之中。电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件，起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况，使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离，以保证工作人员的安全。同时，使二次侧设备实现标准化、小型化，结构轻巧，价格便宜，便于屏内安装，便于采用低压小截面控制电缆，实现远距离测量和控制。当一次系统发生短路故障时，能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。下面就有关电流互感器的选择和使用作一浅薄探讨，以飨各位读者朋友。 2电流互感器的原理 互感器，一般W1≤W2，可见电流互流感器为一“变流”器，基本原理与变压器相同，工作状况接近于变压器短路状态，原边符号为L1、L2，副边符号为K1、K2。互感器的原边串接入主线路，被测电流为I1，原边匝数为W1，副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈，副边电流为I2，副边匝数为W2。原副边电磁量及规定正方向由电工学规定。 由原理可知，当副边开路时，原边电流I1中只有用来建立主磁通Φm的磁化电流I0，当副边电流不等于零时，则产生一个去磁磁化力I2W1，它力图改变Φm，但U1一定时，Φm是基本不变的，即保持I0W1不变，因为I2的出现，必使原边电流Il增加，以抵消I2W2的去磁作用，从而保证I0W1不变，故有：I1W1=I0W1+(-I2W2) (1) 即I0=I1+W2I2/W1 (2) 在理想情况下，即忽略线圈的电阻，铁心损耗及漏磁通可得： I1W1＝－I2W2 有：Il／I2＝－W2／W1 3 电流互感器的选择 3．1 电流互感器选择与检验的原则 1)电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压； 2)根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化； 3)根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度； 4)校验动稳定度和热稳定度。 3．2 电流互感器变流比选择 电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比，称为电流互感器的额定变流比，Ki＝I1n／I2n ≈N2／N1。 式中，N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。 电流互感器一次侧额定电流标准比(如20、30、40、50、75、100、150(A)、2Xa／C)等多种规格，二次侧额定电流通常为1A或5A。其中2Xa／C表示同一台产品有两种电流比，通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现，当串联时，电流比为a／c，并联时电流比为2Xa／C。一般情况下，计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流(即计算IC)。如线路中负荷计算电流为350A，则电流互感器的变流比应选择400／5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。 表1 电流互感器准确级和误差限值 3．3 电流互感器准确度选择及校验 所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。我国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。 文件编号：TP-AR-L1463 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 电压互感器和电流互感器的运行及事故处理正式 样本 电压互感器和电流互感器的运行及 事故处理正式样本 使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 第一节电压、电流互感器运行中的规定 1.1电压互感器 1.1.1电压互感器运行参数的规定 1）电压互感器运行中的容量不准超过其铭牌的 规定值。 2）电压互感器绝缘电阻值的规定 a、1000V及以上的电压互感器，采用1000V摇 表测量，其绝缘电阻不得小于1MΩ/KV； b、1000V以下的电压互感器，采用500V摇表测 量，其绝缘电阻不得小于0.5 MΩ； c、绝缘击穿熔断器采用500V摇表测量，其绝缘电阻不得小于0.5 MΩ； 3）熔断器熔丝的规定： a、一次侧熔丝不得大于1A，二次侧熔丝不得大于2A； b、一、二次侧熔丝必须用消弧绝缘套住。 4）运行中电压互感器在任何情况下不准短路。 1.1.2电压互感器正常运行操作 1.1. 2.1电压互感器投入前的检查 1）设备周围应无影响送电的杂物； 2）各接触部分良好，无松动、发热和变色现象； 3）充油式的电压互感器，油位正常，油色清洁，各部无渗漏油现象； 4）瓷瓶无裂纹及积灰； 学习单元4习题 常用电器元件认识和选用 一、填空题： 1、当接触器线圈得电时，使接触器触点闭合、触点断开。 2、在机床电气控制线路中，起动按钮其按钮帽是色，按钮触点是常的。 3、空气阻尼式时间继电器主要由、、和等三部分组成。 4、在机床电气控制原理图中，KA表示，SB表示、SQ表示。 5、当接触器线圈断电时，使接触器触点闭合、触点断开。 6、电器元件触点的故障主要有、、。 7、在机床电气控制原理图中， KT表示，SB表示、SQ表示。 8、熔断器熔体允许长期通过 1.2倍的额定电流，当通过的＿＿越大，熔体熔断的越短。 9、热继电器是对电动机进行保护的电器；熔断器是进行保护的电器。 10、安装刀开关时，电源进线应接在，用电设备应接在。 11、三相笼型异步电动机常用的电气制动方式有和 12、在机床电气控制原理图中， KM表示，KA表示， QS表示。 13、当接触器线圈得电时，使接触器常开触点、常闭触点。 14、在机床电气控制线路中，停止按钮是色，按钮触点是常的。 15、在机床电气控制原理图中， KM表示， KT表示，QS表示。 16、在接触器控制线路中，依靠自身的_______保持线圈通电的环节叫_______；串入对方控制线路的_______叫互锁触点 17、在机床电气控制原理图中， TC表示， KS表示，QS表示。 18、三相笼型异步电动机的反接制动控制电路中，常利用进行自动控制。 19、常用的熔断器有三种：、、和。 20当接触器线圈断电时，使接触器常开触点、常闭触点。 21、在机床电气控制原理图中， KT表示， KS表示，QS表示。 22、熔断器熔体允许长期通过倍的额定电流，当通过的电流越大，熔体熔断的越短。 23、通电延时型时间继电器，当线圈通电时，延时触点动作，瞬动触点动作。 24、熔断器熔体允许长期通过倍的额定电流，当通过的越大，熔体熔 电流互感器的基本原理 1.1 电流互感器的基本等值电路如图1所示. 图1 电流互感器基本等值电路 图中,Es—二次感应电势,Us—二次负荷电压,Ip—一次电流,Ip/Kn—二次全电流,Is—二次电流,,Ie—励磁电流,N1—一次绕组匝数,N2—二次绕组匝数,Kn—匝数比,Kn=N2/N1,Xct—二次绕组电抗(低漏磁互感器可忽略),Rct—二次绕组 电阻,Zb—二次负荷阻抗(包括二次设备及连接导线),Ze—励磁阻抗 电流互感器的一次绕组和二次绕组绕在同一个磁路闭合的铁心上.如果一次绕组中有电流流过,将在二次绕组中感应出相应的电动势.在二次绕组为通路时,则在二次绕组中产生电流.此电流在铁心中产生的磁通趋于抵消一次绕组中电 流产生的磁通.在理想条件下,电流互感器两侧的励磁安匝相等,二次电流与一 次电流之比等于一次绕组与二次绕组匝数比。 即：IpN1=IsN2 Is＝Ip×N1/N2=Ip/Kn 1.2. 电流互感器极性标注 电流互感器采用减极性标注的方法，即同时从一二次绕组的同极性段通入相同方向的电流时，它们在铁芯中产生的磁通方向相同。当从一次绕组的极性端通入电流时，二次绕组中感应出的电流从极性端流出，以极性端为参考，一二次电流方向相反，因此称为减极性标准。 由于电流方向相反，且铁心中合成磁通为零。因此得下式： N1Ip-N2Is=0(本来励磁安匝的和为零，但考虑到两个电流的流动方向相对于极性端不同，因此两者为减的关系)。 推出：Is=N1/N2*Ip 可见，一二次电流的方向是一致的，是同相位的，因此我们可以用二次电流来表示一次电流（考虑变比折算）。这正是减极性标注的优点。 1.3. 电流互感器的误差 在理想条件下，电流互感器二次电流Is＝Ip/Kn，不存在误差。但实际上不论在幅值上（考虑变比折算）和角度上，一二次电流都存在差异。这一点我们可以在图1中看到。实际流入互感器二次负载的电流Is＝Ip/Kn－Ie，其中Ie为励磁 第二章 电流互感器原理 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器。在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器的工作原理示于图2-1。互感器的一次绕组串连在电力线路中，线路电流就是互感器的一次电流。互感器的二次绕组外部回路接有测量仪器、仪表或继电保护、自动控制装置。在图2-1中将这些串联的低电压装置的电流线圈阻抗以及连接线路的阻抗用一个集中的阻抗Z b 表示。当线路电流，也就是互感器的一次电流变化时，互感器的二次电流也相应变化，把线路电流变化的信息传递给测量仪器、仪表和继电保护、自动控制装置。 根据电力线路电压等级的不同，电流互感器的一、二次绕组之间设置有足够的绝缘，以保证所有低压设备与高电压相隔离。 电力线路中的电流各不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的线路电 流变换成较小的标准电流值，一般是5A 或1A ，这样可以减小仪表和继电器的尺寸，简化其规格。所以说电流互感器的主要作用是：①给测量仪器、仪表或继电保护、控制装置传递信息；② 使测量、保护和控制装置与高电压相隔离；③ 有利于测量仪器、仪表和继电保护、控制装置小型化、标准化。 第一节 基本工作原理 1. 磁动势和电动势平衡方程式 从图2-1看出，当一次绕组流过电流1I &时，由于电磁感应，在二次绕组中感应出电 动势，在二次绕组外部回路接通的情况下，就有二次电流2I &流通。此时的一次磁动势为一次电流1I &与一次绕组匝数N 1的乘积11N I &，二次磁动势为二次电流2I &与二次绕组匝数 N 2的乘积22N I &。根据磁动势平衡原则，一次磁动势除平衡二次磁动势外，还有极小的一 部分用于铁心励磁，产生主磁通m Φ&。因此可写出磁动势平衡方程式 102211N I N I N I &&&=+，A (2-1) 式中 1I &? 一次电流，A ； 2I &? 二次电流，A ； 0I &? 励磁电流，A ； N 1 ? 一次绕组匝数； 图2-1 电流互感器工作原理图 1?一次绕组 2?铁心 3?二次绕组 4?负荷 2 电流互感器的选择 电流互感器的选择和配置应按下列条件: (1)形式的选择：根据安装的地点及使用条件，选择电流互感器的绝缘结构、安装方式、一次绕组匝数等。 对于6-20KV 屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV 及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。选用母线式互感器时，应该校核其窗口允许穿过的母线尺寸。 (2)额定电压：电流互感器一次回路额定电压不应低于安装地点的电网额定电压，即：U c ≥U e (3)额定电流：电流互感器一次回路额定电流不应小于所在回路的最大持续工作电流，即: I le >I gmax (4)准确等级:要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。 (5)二次负荷的效验:互感器按选定准确级所规定的额定容量S 2N 应大于或等二次侧所接负荷 ，即 S 2e ≥S 2 其中 S 2 =I 2e Z 2 S2e=I 2e Z 2 z 2 =r v +r f +r d +r e 式中，rv 、rf 分别为二次侧回路中所接仪表和继电器的电流线圈电阻(忽略电抗); re 为接触电阻，一般可取0. 1 Ω；rd 为连接导线电阻。 (6)热稳定:电流互感器热稳定能力常以1s 允许通过的热稳定电流It 或一次额定电流I1N 的倍数Kt 来表示，热稳定校验式为:(K r I le )2≧I 2∝t dz 式中I le 为电流互感器一次侧额定电流，K r 为电流互感器的1s 热稳定倍数，K r =Ir/I le ，由制造厂家提供。 (7)动稳定: 内部动稳定校验式为: i es ≥i sh 或 12N e s s h I K i 式中i es 、K es 是电流互感器的动稳定电流及动稳定电流倍数，有制造厂提供。 外部动稳定校验式为: Fy ≧Fmax 大型发电机组保护用TPY级电流互感器的研究 与应用 时间:2006-10-30 摘要：大型发电机组保护采用TPY级电流互感器能够满足暂态性能的要求，可解决大型发电机组保护用电流互感器暂态饱和及剩磁问题，并满足差动保护各侧电流互感器型式一致的要求。我国电流互感器厂已开发制造出符合国产大型发电机组和工程需要的发电机套管式TPY级电流互感器。该类产品在设计和制造方面考虑了相关技术特点，满足了大批工程的需求。 关键词：发电机；电流互感器；TPY级；机组保护 0引言 我国电力行业标准DL/T866—2004《电流互感器和电压互感器选择及计算导则》已颁布实施。该标准在现行国内标准和国际通用标准的基础上，吸取了国际先进标准的规定，并根据工程应用与产品制造的实践情况，对电力工程用互感器的选择应用作了较全面的规定和论述。其中，更突出了保护用电流互感器，特别是满足暂态特性要求的TP类电流互感器；而对于大型发电机组保护用TPY级电流互感器应用的有关规定则是首次提出。在该标准编制过程中，华北电力设计院工程有限公司和其他主编单位及研究、制造单位，按照国产300～600MW发电机和主变压器典型参数，研制开发出了配套哈尔滨、东方和上海发电机制造厂产品的TPY级电流互感器，并已通过鉴定，开始小批量生产，并在工程中获得应用。文章针对大型发电机组保护用TPY 级满足暂态特性要求的电流互感器工程设计和产品选择方面作一简要论述，希望有助于标准的实施以及解决实际工作中的问题。 1大型发电机组保护宜采用TPY级电流互感器 1.1目前工程采用5P(10P)级电流互感器的问题 大型发电机组(含发电机、主变压器和发电机变压器组)的一次时间常数很大［1］，因此，当这些设备的差动保护在区外发生短路故障时，短路电流中具有衰减较慢的非周期分量而导致电流互感器铁心严重饱和，即暂态饱和。铁心饱和将使电流互感器传变特性变坏，而不能准确传变故障电流，需要采取措施防止暂态过程中由于电流互感器误差超过准确限值引起区外故障时保护差电流过大而误动。目前，国内大型发电机 电流互感器规格的意义 5P10，后面的10就是准确限值系数。 5P10表示当一次电流是额定一次电流的10倍时，该绕组的复合误差≤±5%。准确限值系数的意义就是在保证误差在±5%范围内时，一次电流不能超过额定电流的倍数，如果此时一次电流比较大，就要选用5P20的，甚至还可能选用5P30的。比如，经计算，你需要装设保护的地方，在最大运行方式下短路电流是4KA，你选用的电流互感器是150/5,5P10，也就是说该电流互感器在150A*10倍=1500A=1.5kA时，能保证绕组的复合误差≤±5%；而很可能短路后，电流超过1.5kA，甚至达到4kA，这时就达不到复合误差≤±5%，如果选用150/5,5P30的电流互感器，电流互感器在150A*30倍=4500A=4.5kA时，能保证绕组的复合误差 ≤±5%，但最大短路电流才4kA，故在全量程中，均能保证保护用电流互感器的精度。但实际应用中，为降低成本，保护并不需要太高的精度，10P已经能满足需要，且在选择电流互感器时，也没有必要保证在最大短路电流时还保证精度，一般在保护定值附近能保证精度就可以了。对保护用电流互感器，准确级以该准确级在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称，其后标以“P”表示保护。 额定准确限值一次电流是指电流互感器出厂时所标明的能保证复合误差不超过该准确级允许值的最大电流，一般以准确限值系数标示，额定准确限值系数一般在其准确级后标出；所谓额定准确限值系数是指额定准确限值一次电流与额定一次电流之比。 5P20的含义为：该保护CT一次流过的电流在其额定电流的20倍以下时，此CT的误差应小于±5％。 0.2级和0.2S级圴是针对测量用电流互感器，其最大的区别是在小负荷时，0.2S级比0.2级有更高的测量精度；主要是用于负荷变动范围比较大，而有些时候几乎空载的场合。 0.2S级和0.2级在各负载率下的电流误差及相位误差可参见GB1208-1997《电流互感器》，通过该国标图表中的数据，可以清楚地看出在实际负荷电流小于额定电流的30%时，0.2S级的综合误差明显小于0.2级电流互感器。 “54zhou keyu先生”说的很对，电流互感器准确等级就是电流互感器的精度；0.5/5P10 说明该电流互感器有二个绕组，一个绕组是 0.5级的，用于测量，说明在额定电流下，该电流互感器的误差应小于±0.5％；另一个绕组是5P10，用于保护，说明该电流互感器一次流过的电流在其额定电流的10倍以下时，此电流互感器的误差不大于±5％； 0.2/0.5/10P10说明该电流互感器有三个绕组，一个绕组是 0.2级的，用于计量，接电能表，0.2级的意思是说在额定电流下，该电流互感器的误差应小于±0.2％；第二个绕组是 0.5级的，用于测量， 电流互感器结构原理 1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（人）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（右）；二次绕组的匝数（N0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5-1。 图5 - 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，l1N1=l2N2,电流互感器额定电流比： 瓦二丽。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，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5- 2。 图5 - 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：n。 式中11 ――穿心一匝时一次额定电流； n ――穿心匝数。 3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 5 - 3。 二反绕纽 Ki K-i 心Kd 图5 - 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 , K1、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 5-4。 仪器仪表常识试题 一、选择题（注意选择题里有单选择、多选择或都选择答案） 1．国家对安全电压的标准等级规定是（）伏。 A．安全等级是42、36、24、12、6伏；B．安全等级是48、36、24、12、6伏； C．安全等级是50、36、24、12、6伏；D．安全等级是62、36、24、12、6伏。 2．化验室用的切片机、磨片机、钻床等都是由电机驱动的，采用三相四线制，电源是380V交流电。在安装或使用这类设备时，发现电机反转（或工作部位反向），这种情况下只要进行（）处理就能解决问题。 A．调整相线或相线对调；B．撤下地线；C．维修设备；D．检查电源是否正常。 3．化验室用的切片机、磨片机、钻床等在工作时，要在加工部位用水做润滑剂和冷却剂，而且水是易导电介质，这样在操作使用这类设备时，为了保证人体不发生触电和设备不被烧坏，通常要进行（）和安装（）的办法来保证人和设备安全。 A．断路器，保护接地； B．保护接地、漏电断路器； C．保护接地，刀闸； D．保护接地，按扭开关。 4．在进行仪器设备操，还未做好以下哪项工作以前，千万不要开动机器?（） A．通知主管； B．仪器没擦干洁； C．仪器设备没摆放好； D．检查所有安全部位是否安全可靠。 5．有些压力表常在刻度盘上刻有的红色标线是表示（）。 A．最低工作压力；B．最高工作压力；C．中间工作压力；D．不表示什么意义。 6．气瓶在使用过程中，下列哪项操作是不正确的? （） A．当高压气瓶阀冻结时，用敲击或用火烤的方法将冻阀敲开或解冻； B．当瓶阀冻结时，可以用毛巾浸热水包裹瓶阀解冻； C．要慢慢开启瓶阀；D．当瓶阀冻结时，不能用火烤。 7．人体触电时是很危险的，当通入人体的电流越大相电流持续的时间越长就越危险。其危险程度大致可以划分为（）三个阶段。 电流互感器变比说明 例如电机额定电流30A，用50/5的电流互感器 50/5怎么解释 5A一般用在表计或计量，1A一般用在信号或取样。 二次额定电流5A和1A都是国家标准，但5A比较常见。 电流互感器的额定容量I*I*R,二次电流由5A改作1A允许的R就大多了.指针表不能配1A的电流互感器数字表能配1A的电流互感器,还有数字继电器能配1A 的电流互感器 变比可以理解成“倍率”即一次二次之间的倍数关系，就拿你说的50／5的电流互感器来说吧，该互感器的一次额定电流是50安，而二次额定电流是5安，就说明一次二次之间的电流传变倍数是50除以5等于10，简单说这个互感器能够将一次的电流按照缩小十倍的倍数传遍到二次的表计或保护装置中。即一次是10安时，二次回路中实际上只对应的流过1安的电流，一次流过20安时则二次回路中就会有2安的电流流过，以此类推，如你所说额定电流30安的电机，选用50／5的互感器，当电机绕组中有25安的电流时，则在该电机电流表内的电流线圈中实际上只有25除以倍率10等于2．5安的电流流过。而电流表表盘上的刻度是按照二次对应的一次电流位置画的，也就是说当二次线圈中有1安电流流过时，在电流表表盘上指示的位置上就要标出10安，以此类推。也就是说有互感器的电流表在读数时直接按照表盘上的数直读就可以了，无需乘倍率，但是要是在二次电路检测出的电流换算到一次电流时就要乘以倍率了。 2011年杨育彪下厂电工维修日志 如何使用外部输入触点控制FX PLC运行/停止? 如何选用电流互感器 2011-05-19 22:52:09| 分类：娱乐学习| 标签：电流负荷准确度额定误差|字号大中小订阅 1 前言 近几年来，随着我国电力工业中城网及农网的改造，以及供电系统的自动化程度不断提高，电流互感器作为电力系统的一种重要电气设备，已被广泛地应用于继电保护、系统监测和电力系统分析之中。 电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件，起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况，使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离，以保证工作人员的安全。同时，使二次侧设备实现标准化、小型化，结构轻巧，价格便宜，便于屏内安装，便于采用低压小截面控制电缆，实现远距离测量和控制。当一次系统发生短路故障时，能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。下面就有关电流互感器的选择和使用作一浅薄探讨，以飨各位读者朋友。 2电流互感器的原理 互感器，一般W1≤W2，可见电流互流感器为一“变流”器，基本原理与变压器相同，工作状况接近于变压器短路状态，原边符号为L1、L2，副边符号为K1、K2。互感器的原边串接入主线路，被测电流为I1，原边匝数为W1，副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈，副边电流为I2，副边匝数为W2。原副边电磁量及规定正方向由电工学规定。 由原理可知，当副边开路时，原边电流I1中只有用来建立主磁通Φm的磁化电流I0，当副边电流不等于零时，则产生一个去磁磁化力I2W1，它力图改变Φm，但U1一定时，Φm是基本不变的，即保持I0W1不变，因为I2的出现，必使原边电流Il增加，以抵消I2W2的去磁作用，从而保证I0W1不变，故有：电能表与电流互感器的合理选用
电压和电流互感器原理及结构
如何正确选择及使用电流互感器
电压互感器和电流互感器的运行及事故处理正式样本
常用电器元件认识和选用习题与答案
电流互感器基础知识
第二章电流互感器基础学习知识原理
电流互感器的选择
电流互感器的一些看法
电流互感器解释
电流互感器结构原理-串并联
仪器仪表常识试题
电流互感器变比说明