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科普知識
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電流互感器

精密電流互感器額定容量

發布日期:2022-10-09 點擊率:51

注意事項
電流互感器 - 使用注意事項電流互感器 運行時,副邊不允許開路。因為一旦開路,原邊電流均成為勵磁電流,使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設備安全。因此,電流互感器副邊回路中不許接熔斷器,也不允許在運行時未經旁路就拆下電流表、繼電器等設備。
電流互感器運行時,副邊不允許開路。原因如下:
⒈電流互感器一次被測電流磁勢I1N1在鐵芯產生磁通Φ1
⒉電流互感器二次測量儀表電流磁勢I2N2在鐵芯產生磁通Φ2
⒊電流互感器鐵芯合磁通:Φ = Φ1 + Φ2
⒋因為Φ1.Φ2方向相反,大小相等,互相抵消,所以 Φ = 0
⒌若二次開路,即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,電流互感器鐵芯磁通很強,飽和,鐵心發熱,燒壞絕緣,產生漏電
⒍若二次開路,即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,Φ在電流互感器二次線圈N2中產生很高的感生電勢e,在電流互感器二次線圈兩端形成高壓,危及操作人員生命安全
⒎電流互感器二次線圈一端接地,就是為了防止高壓危險而采取的保護措施。
常見故障
電流互感器的常見故障往往與制造缺陷有關,具體如下:
1)電流互感器的絕緣很厚,有的絕緣包繞松散,絕緣層間有皺折,加之真空處理不良,浸漬不完全而造成含氣空腔,從而易引起局部放電故障。
2)電容屏尺寸與排列不符合設計要求,
甚至少放電容屏,電容極板不光滑平整,甚至錯位或斷裂,使其均壓特性破壞。因此,當局部固體絕緣沿面的電場強度達到一定數值時,就會造成局部放電。
上述局部放電的直接后果是使絕緣油裂解,在絕緣層間生成大量的x臘,介損增大。這種放電是有累積效應的,任其發展下去,油中氣體分析將可能出現電弧放電的特征。
3)由于絕緣材料不清潔或含濕高,可能在其表面產生沿面放電。這種情況多見于一次端子引線沿墊塊表面放電。
4)某些連接松動或金屬件電位懸浮將導致火花放電,例如一次繞組支持螺母松動,造成一次繞組屏蔽鋁箔電位懸浮,末屏引線接觸或焊接不良甚至斷線,均會引起此類故障。
5) -次連接夾板、螺栓、螺母松動,末屏接地螺母松動,抽頭緊固螺母松動等,均可能使接觸電阻增大,從而導致局部過熱故障。此外,現場維護管理不當也應引起重視。例如,互感器進水受潮,雖然可能與制造廠的密封結構和密封材料有關,但是,也有維護管理的問題。一般來說,現場真空脫氣不充分或者檢修時不進行真空干燥,致使油中溶解氣體易飽和或油紙絕緣中殘存氣泡和含濕較高。所有這些,都將給設備留下安全隱患。
選擇依據
額定電壓
電流互感器額定電壓應大于裝設點線路額定電壓[7]  。
變比
應根據一次負荷計算電流IC選擇電流互感器變比。電流互感器一次側額定電流標準比(如20、30、40、50、75、100、150、2×a/C)等多種規格,二次側額定電流通常為1A或5A。其中2×a/C表示同一臺產品有兩種電流比,通過改變產品的連接片接線方式實現,當串聯時,電流比為a/c,并聯時電流比為2×a/C。一般情況下,計量用電流互感器變流比的選擇應使其一次額定電流I1n不小于線路中的負荷電流(即計算IC)。如線路中負荷計算電流為350A,則電流互感器的變流比應選擇400/5。保護用的電流互感器為保證其準確度要求,可以將變比選得大一些。
準確級
應根據測量準確度要求選擇電流互感器的準確級并進行校驗。下表為不同準確級電流互感器的誤差限值:
準確級選擇的原則:計費計量用的電流互感器其準確級不低于0.5級;用于監視各進出線回路中負荷電流大小的電流表應選用1.0—3.0級電流互感器。為了保證準確度誤差不超過規定值,一般還校驗電流互感器二次負荷(伏安),互感器二次負荷S2不大于額定負荷S2n,所選準確度才能得到保證。準確度校驗公式:S2≤S2n。
二次回路的負荷l:取決于二次回路的阻抗Z2的值,則:
S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2(∑︱Zi︱+ RWl+RXC)
或S2V1≈∑Si+I2n2(RWl+RXC)
式中,Si、Zi為二次回路中的儀表、繼電器線圈的額定負荷和阻抗,RXC為二次回路中所有接頭、觸點的接觸電阻,一般取0.1Ω,RWL為二次回路導線電阻,
計算公式化為:RWL=LC/(r×S)。
式中,r為導線的導電率,銅線r=53m/(Ωmm2),鋁線r=32m(Ωmm2),S為導線截面積(mm2),LC為導線的計算長度(m)。設互感器到儀表單向長度為L1,
則:
L1互感器為星形接
LC=L1兩相V形接線
2L1一相式接線
繼電保護用的電流互感器的準確度常用的有5P和l0P。保護級的準確度是以額定準確限值一次電流下的最大復合誤差ε%來標稱的(如5P對應的ε%=5%)。所謂額定準確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(n=I1/I1n),也稱為額定準確限值系數。即要求保護用的電流互感器在可能出現的范圍內,其最大復合誤差不超過ε%值。
電流互感器ε%誤差曲線校驗步驟:
⑴按照保護裝置類型計算流過電流互感器的一次電流倍數
⑵根據電流互感器的型號、變比和一次電流倍數,在10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負荷
⑶按照對電流互感器二次負荷最嚴重的短路類型,計算電流互感器的實際二次負荷
⑷比較實際二次負荷與允許二次負荷。如實際二次負荷小于允許二次負荷,表示電流互感器的誤差不超過10%誤差:
1)增大連接導線截面或縮短連接導線長度,以減小實際二次負荷
2)選擇比較大的電流互感器,減小一次電流倍數,增大允許二次負荷
3)將電流互感器的二次繞組串聯起來,使允許二次負荷增大一倍。
動、熱穩定度
需校驗電流互感器的動穩定度和熱穩定度[9]  ,廠家的產品技術參數中都給出了動穩定倍數Kes和熱穩定倍數Kt,因此按下列公式分別校驗動穩定和熱定度即可。
1)動穩定度校驗Kes×I1N≥iSh
2)熱穩定度校驗(KtI1n)2t≥I⑶∞tima
式中,t為熱穩定電流時間。
額定容量
電流互感器二次額定容量要大于實際二次負載,實際二次負載應為25~100%二次額定容量。容量決定二次側負載阻抗,負載阻抗又影響測量或控制精度。負載阻抗主要受測量儀表和繼電器線圈電阻、電抗及接線接觸電阻、二次連接導線電阻的影響。

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