选择电流互感器有哪些参数配置要求

选择电流互感器有哪些参数配置要求

1 额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V.A表示，也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。
　　2 一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。用于电力系统的电流互感器一次额定电流为5～25000A，用于试验设备的精密电流互感器为 0.1～50000A。电流互感器可在一次额定电流下长期运行，负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷，电流互感器长期过负荷运行，会烧坏绕组或减少使用寿命。
　　3 二次额定电流：允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。
　　4 额定电流比（变比）：一次额定电流与二次额定电流之比。
　　5 额定电压：一次绕组长期对地能够承受的最大电压（有效值以kV为单位），应不低于所接线路的额定相电压。电流互感器的额定电压分为0.5，3，6，10，35，110，220，330，500kV等几种电压等级。
　　6 10%倍数：在指定的二次负荷和任意功率因数下，电流互感器的电流误差为－10%时，一次电流对其额定值的倍数。10%倍数是与继电保护有关的技术指标。
　　7 准确度等级：表示互感器本身误差（比差和角差）的等级。电流互感器的准确度等级分为0.001～1多种级别，与原来相比准确度提高很大。用于发电厂、变电站、用电单位配电控制盘上的电气仪表一般采用0.5级或0.2级；用于设备、线路的继电保护一般不低于1级；用于电能计量时，视被测负荷容量或用电量多少依据规程要求来选择（见第一讲）。
　　8 比差：互感器的误差包括比差和角差两部分。比值误差简称比差，一般用符号f表示，它等于实际的二次电流与折算到二次侧的一次电流的差值，与折算到二次侧的一次电流的比值，以百分数表示。
　　9 角差：相角误差简称角差，一般用符号δ表示，它是旋转180°后的二次电流向量与一次电流向量之间的相位差。规定二次电流向量超前于一次电流向量δ为正值，反之为负值，用分（’）为计算单位。
　　10 热稳定及动稳定倍数：电力系统故障时，电流互感器受到由于短路电流引起的巨大电流的热效应和电动力作用，电流互感器应该有能够承受而不致受到破坏的能力，这种承受的能力用热稳定和动稳定倍数表示。热稳定倍数是指热稳定电流1s内不致使电流互感器的发热超过允许限度的电流与电流互感器的额定电流之比。动稳定倍数是电流互感器所能承受的最大电流瞬时值与其额定电流之比。

1、所有通过电磁感应原理工作的设备，磁通的建立都是一次绕组电流i1乘以一次绕组匝数n1与二次绕组电流i2乘以二次绕组匝数n2综合作用来产生的，即n1i1-n2i2，这个量叫磁势，是建立磁场的原动力。 2、磁势可以理解为电压，磁通可以理解为电流，在磁势较小时，磁通近似与磁势成正比关系，但当达到磁势增加到某一定值时，随着磁势的变大，磁通将增加的很小或不再增加。 3、变压器一次线圈是一个电压源，u＝4.44f*n*b*s，由于电压是一定值，所以磁通是不变的，磁势也是不变的，即n1i1-n2i2是一定值，这个值就等于变压器空载时一次侧n1i0，空载电流很小，也就是电磁感应设备用来建立磁场的电流很小，许多工程计算中都忽略了这个值，当变压器带载时，一次电流随着二次电流增加而增加，始终保持n1i1-n2i2不变，由于励磁电流很小近似为0，n1i1-n2i2=0，n1i1=n2i2。 4、对于电流互感器一次线圈的激励是一个电流源，电流互感器不管工作于哪种状态都不可能改变一次电流，即n1i1是由系统决定的，这也是为什么电流互感器不允许二次开路，因为二次开路了，n2=0，一次线圈电流n1i1将全部用来建立磁场，这个磁势很大，首先会导致铁心过饱和，发热，产生剩磁，其次大的磁势会产生一个大的磁通，二次侧感应出高压。而当二次侧短路时，磁势为为一二次电流共同作用n1i1-n2i2，约等于0，n1i1=n2i2，所以二次侧基本没有电压。        所以综合以上内容，电流互感器，理论上来讲n1i1-n2i2约等于0，电流互感器永远都不会过饱和，磁通也永远不变，但前提是二次侧要近似为短路状态，即二次侧阻抗=0，因为阻抗为零，不管二次侧感应出多高的电流，都不会导致二次侧输出电压升高。所以电流互感器过饱和的核心原因是外部的某些条件变化导致其二次侧必须感应出一个高电压，而电压与磁通成正比。有以下几个因素可导致过饱和：1.二次侧负载阻抗增加，电流互感器都有标称的带载能力一般为15va或30va，对于二次额定电流为5a的互感器，即意味着互感器二次所接的导线仪表等设备阻抗不能超过3欧姆或6欧姆，超过这个值将导致互感器过饱和，精度变小；2.一次电流剧增，即一次侧过载或者短路时，对于100/5的电流互感器，当短路电流达到1000a时，理论上二次侧电流应该为50a，如果负载阻抗为1欧姆，需要线圈提供50v的电压，对于计量用互感器，为减小短路电流对仪表的冲击，不允许二次侧感应出如此高的电流和电压，所以铁心应较容易饱和，对于保护用的互感器，为了真实反映一次侧的短路电流，则要求铁心不能饱和。铁心是否易于饱和是由生产工艺决定的。      磁势ni=n1i1-n2i2，磁通φ，（n1i1-n2i2）μ*常数=磁通φ=u/常数，下图h与（n1i1-n2i2）成正比，b与磁通φ成正比，hμ=b，由下图可知，μ不是一个常数，当b或φ较大时，将需要更大的h或（n1i1-n2i2），这就是所谓的铁心饱和。     当外界条件变化导致二次感应电压u增高时，就需要更大的磁通φ，要产生更大的磁通φ，就需要增加磁势（n1i1-n2i2），在非饱和区，虽然u和φ增加，但是磁势（n1i1-n2i2）增加并不大，所以仍可认为n1i1-n2i2约等于0，n1i1=n2i2，而进入饱和区，将需要很大磁势来产生磁通φ，n1i1-n2i2将变大，n1i1≠n2i2，也就是二次侧电流将不能随一次电流成比例的增加，但还是在增加，同时由于二次电流增加，会导致二次感应电压升高（仪表等负载是不变的），磁通也成比例增加。

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