【導(dǎo)讀】什么是電流互感器?把大電流按規(guī)定比例轉(zhuǎn)換為小電流的電氣設(shè)備,稱為電流互感器。原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理,電流互感器有兩個絕緣的線圈,套在一個閉合的鐵芯,。它的一次繞組匝數(shù)很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過,二次繞組匝數(shù)比較多,串接在測量儀表和保護(hù)回路中。
要弄清楚電流互感器的作用,那么首先得了解下電流互感器是什么?電流互感器銘牌標(biāo)志、注意事項、接線方式以及與電壓互感器的區(qū)別。
什么是電流互感器?把大電流按規(guī)定比例轉(zhuǎn)換為小電流的電氣設(shè)備,稱為電流互感器。原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理,電流互感器有兩個絕緣的線圈,套在一個閉合的鐵芯,。它的一次繞組匝數(shù)很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過,二次繞組匝數(shù)比較多,串接在測量儀表和保護(hù)回路中。
一、電流互感器銘牌標(biāo)志
電流互感器型號由以下幾部分組成,各部分字母、符號表示內(nèi)容:
第一個字母:L——電流互感器。
第二個字母:F——風(fēng)壓式;M——母線式(穿芯式)。
第三個字母:C——瓷絕緣式;Z——澆注式。
第四個字母:B——保護(hù);D——差動。
第一個數(shù)字:數(shù)字——電壓等級(kV)。
例如LMZ—0.66表示用環(huán)氧樹脂澆注的穿芯式電流互感器0.66kV。
額定工作電壓:互感器允許長期運行的最高相同電壓有效值。
額定一次電流:作為互感器性能基準(zhǔn)的一次電流值。
額定二次電流:作為互感器性能基準(zhǔn)的二次電流值,通常為5A或1A。
額定電流比:額定一次電流與額定二次電流之比。
額定負(fù)荷:確定互感器準(zhǔn)確級所依據(jù)的負(fù)荷值。電流互感器二次K1、K2端子以外的回路阻抗都是電流互感器的負(fù)荷。通常以視在功率伏安或以阻抗歐姆表示。
額定功率因數(shù):二次額定負(fù)荷阻抗的有功部分與額定阻抗之比。
準(zhǔn)確度等級:在規(guī)定使用條件下,互感器的誤差在該等級規(guī)定的限值之內(nèi)電力工程中計量常用的等級有0.2、0.5、0.2S、0.5S等。
二、注意事項
1、副邊繞組必須可靠接地,以防止由于絕緣損壞后,原邊高電壓傳入危及人身安全。
2、復(fù)變絕對不允許開路。開路時互感器成了空載狀態(tài),磁通高出額定時許多(1.4-1.8T),除了產(chǎn)生大量鐵耗損壞互感器外,還在副邊繞組感應(yīng)出危險的高壓,危及人身安全。
3、電流互感器安裝時,應(yīng)考慮精度等級。精度高的接測量儀表,精度低的用于保護(hù)。選擇時應(yīng)予注意。
4、電流互感器安裝時,應(yīng)注意極性(同名端),一次側(cè)的端子為L1、L2(或P1、P2),一次側(cè)電流由L1流入,由L2流出。而二次側(cè)的端子為K1、K2(或S1、S2)即二次側(cè)的端子由K1流出,由K2流入。L1與K1,L2與K2為同極性(同名端),不得弄錯,否則若接電度表的話,電度表將反轉(zhuǎn)。
5、電流互感器一次側(cè)繞組有單匝和多匝之分,LQG型為單匝而使用LMZ型(穿心式)時則要注意銘牌上是否有穿心數(shù)據(jù),若有則應(yīng)按要求穿出所需的匝數(shù)。注意:穿心匝數(shù)是以穿過空心中的根數(shù)為準(zhǔn),而不是以外圍的匝數(shù)計算(否則將誤差一匝)。
6、電流互感器的二次繞組有一個繞組和二個繞組之分,若有二個繞組的,其中一個繞組為高精度(誤差值較?。┑囊话阕鳛橛嬃渴褂茫硪粋€則為低精度(誤差值較大)一般用于保護(hù)。
7、電流互感器的聯(lián)接線必須采用2.5mm2的銅心絕緣線聯(lián)接,有的電業(yè)部門規(guī)定必須采用4mm2的銅心絕緣線,但一般來說沒有這種必要(特殊情況除外)。
三、電流互感器的接線方式
電流互感器主要有以下五種接線方式:
(1)完全星形接線。
(2)兩相兩繼電器不完全星形接線。
(3)兩相一繼電器電流差接線。
(4)三角形接線。
(5)三相并接以獲得零序電流。
四、電壓互感器和電流互感器在作用原理上的區(qū)別
主要區(qū)別是正常運行時工作狀態(tài)很不相同,表現(xiàn)為:
1)電流互感器二次可以短路,但不得開路;電壓互感器二次可以開路,但不得短路;
2)相對于二次側(cè)的負(fù)荷來說,電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略,可以認(rèn)為電壓互感器是一個電壓源;而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大,以至可以認(rèn)為是一個內(nèi)阻無窮大的電流源。
3)電壓互感器正常工作時的磁通密度接近飽和值,故障時磁通密度下降;電流互感器正常工作時磁通密度很低,而短路時由于一次側(cè)短路電流變得很大,使磁通密度大大增加,有時甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飽和值.
五、電流互感器的極性
電流互感器在交流回路中使用,在交流回路中電流的方向隨時間在改變。電流互感器的極性指的是某一時刻一次側(cè)極性與二次側(cè)某一端極性相同,即同時為正、或同時為負(fù),稱此極性為同極性端或同名端,用符號"*"、"-"或"."表示。(也可理解為一次電流與二次電流的方向關(guān)系)。
按照規(guī)定,電流互感器一次線圈首端標(biāo)為L1,尾端標(biāo)為L2;二次線圈的首端標(biāo)為K1,尾端標(biāo)為K2。在接線中L1和K1稱為同極性端,L2和K2也為同極性端。電流互感器同極性端的判別與耦合線圈的極性判別相同。較簡單的方法例如用1.5V干電池接一次線圈,用一高內(nèi)阻、大量程的直流電壓表接二次線圈。當(dāng)開關(guān)閉合時,如果發(fā)現(xiàn)電壓表指針正向偏轉(zhuǎn),可判定1和2是同極性端,當(dāng)開關(guān)閉合時,如果發(fā)現(xiàn)電壓表指針反向偏轉(zhuǎn),可判定1和2不是同極性端。
六、電流互感器運行中應(yīng)注意的問題
(1)電流互感器在運行中二次側(cè)不得開路,一旦二次側(cè)開路,,由于鐵損過大,溫過高而燒毀,或使副繞組電壓升高而將絕緣擊穿,發(fā)生高壓觸電的危險。所以在換接儀表時如調(diào)換電流表、有功表、無功表等應(yīng)先將電流回路短接后再進(jìn)行計量儀表調(diào)換。當(dāng)表計調(diào)好后,先將其接入二次回路再拆除短接線并檢查表計是否正常。
如果在拆除短接線時發(fā)現(xiàn)有火花,此時電流互感器已開路,應(yīng)立即重新短接,查明計量儀表回路確無開路現(xiàn)象時,方可重新拆除短接線。在進(jìn)行拆除電流互感器短接工作時,應(yīng)站在絕緣皮墊上,另外要考慮停用電流互感器回路的保護(hù)裝置,待工作完畢后,方可將保護(hù)裝置投入運行。
(2)如果電流互感器有嗡嗡聲響,應(yīng)檢查內(nèi)部鐵心是否松動,可將鐵心螺栓擰緊。
(3)電流互感器二次側(cè)的一端,外殼均要可靠接地。
(4)當(dāng)電流互感器二次側(cè)線圈絕緣電阻低于10——20兆歐時,必須進(jìn)行干燥處理,使絕緣恢復(fù)后,方可使用。
七、電流互感器的作用
電流互感器的作用是為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運行,必須對電力設(shè)備的運行情況進(jìn)行監(jiān)視和測量.但一般的測量和保護(hù)裝置不能直接接入一次高壓設(shè)備,而需要將一次系統(tǒng)的大電流按比例變換成小電流,供給測量儀表和保護(hù)裝置使用。
八、和電壓互感器的區(qū)別
而電壓互感器的作用是把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓,供保護(hù)、計量、儀表裝置使用。
兩者區(qū)別在于一個是測電流一個是測電壓。電流互感器是串聯(lián)在電路中,一次繞組比二次繞組匝數(shù)少,二次不能開路;電壓互感器是并聯(lián)在電路中,一次繞組比二次繞組匝數(shù)多,二次不能短路。一般而言,電壓互感器是將高電壓按一定的比例變換成二次標(biāo)準(zhǔn)電壓(100V)的設(shè)備.電流互感器是將大電流或高壓大電流按一定的比例變換成二次標(biāo)準(zhǔn)電流(5A或1A)的設(shè)備。
變換的好處:
1. 高壓下的電流、電壓無法直接測量,即便有能直接測量高壓下電流、電壓的儀表,也不安全,它已將高壓引到了電工人員眼前,就是絕緣制造的再好,也不能保證時時安全.
2. 電流太大時,接入儀表困難,不能將儀器、儀表的接線柱做的很大.
3. 經(jīng)互感器變換后,二次已變成標(biāo)準(zhǔn)的電流(5A或1A)和電壓(100V),這樣無論二次儀表、保護(hù)裝置,還是電能計量儀表,就都可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化了,有利于儀表的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、生產(chǎn)、選用和維護(hù).
總結(jié),在了解電流互感器的作用后,電流互感器用于電力系統(tǒng)中電流保護(hù)及測量時,應(yīng)根據(jù)電流互感器的極性和使用范圍不同, 正確選擇電流互感器的接線方式。
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