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电流互感器的基本概念

发布时间:2011/10/27 9:28:02 访问次数:2710

    1.电流互感器的工作原理
    把大电流按规定比例转换为小电流的电气设备, Q24PLUS称为电流互感器,用TA表示。电流互感器有两个或者多个相互绐缘的绕组,套在一个闭合的铁芯上。一次绕组匝数较少,二次绕组匝数较多。
    电流互感器的作用是把大电流按一定比例变为小电流,提供给各种仪表、继电保护及自动装置用,并将二次系统与高电压隔离。电流互感器的二次侧电流为1A或5A。它不仅保证了人身和设备的安全,也使仪表和继电器的制造简单化、标准化,降低了成本,提高了经济效益。
    电流互感器的结构和基本原理,如图3-14所示。它由铁芯、一次绕组、二次绕组、接线端子及绝缘支持物组成。它的铁芯是由硅钢片叠加而成的。电流互感器的一次绕组与电力系统的线路相串联,能流过较大的被测量电流Il,它在铁芯内产生交变磁通,使二次绕组感应出相应的二次电流。若忽略励磁损耗,一、二次绕组有相等的安匝数,即I1N1=I2N2(其中,N1为一次绕组的匝数,N2为二次绕组的匝数)。电流互感器的电流比k=Il/I2=NZ/Nl。电流互感器的一次绕组直接与电力系统的高压线路相连接,因此电流互感器的一次绕组对地必须采用与线路的高压相应的绝缘支持物,以保证二次回路的设备和人身安全。二次绕组与仪表、接地保护装置的电流绕组串接成二次回路;
    2.电流互感器与普通变压器相比的特点
    与普通变压器比较,其原理有以下特点:
    (1)电流互感器二次回路所串的负荷是电流表、继电器等器件的电流绕组,阻抗很小,因此,电流互感器的正常运行情况相当于二次短路的变压器的状态。
    (2)变压器的一次电流随二次电流的增减而增减,可以说是二次起主导作用;电流互感器(3)次电流由主电路负荷决定,而不由二次电流决定,故是一次起主导作用。
    (3)变压器的一次电压决定了铁芯中的主磁通,又决定了二次电动势;因此,一次电压不变,二次电动势也基本不变。而电流互感器则不然,当二次回路的阻抗变化时,也会影响二次电动势,这是因为电流互感器的二次回路是闭合的;在某一定值的一次电流作用下,感应二次电流的大小取决于二次回路中的阻抗(可想象为一个磁场中短路匝的情况)。当二次阻抗大时,二次电流小,用于平衡二次电流的一次电流就小,用于励磁的电流就多,则二次电动势就高;反之,当二次阻抗小时,感应的二次电流大,用于平衡二次电流的一次电流就大,用于励磁的电流就小,则二次电动势就低。所以,这几个量是互成因果关系的。
    (4)电流互感器之所以能用来测量电流(即二次侧即使串上几个电流表,其电流值也不减少),是因为它是一个恒流源,且电流表的电流绕组阻抗小,串进回路对回路电流影响不大。它不像变压器,二次侧一加负荷,对各个电量的影响都很大。但这一点只适应用于电流互感器在额定负荷范围内运行,一旦负荷增大超过允许值,也会影响二次电流,且会使误差增加到超过允许的程度。
    3.零序电流互感器的工作原理
    零序电流互感器是一种零序电流过滤器,它的二次侧反映一次系统的零序电流。这种电流互感器将三相的导体(母线或电缆)用一个铁芯包围住,二次绕组绕在同一个封闭的铁芯上。
    正常情况下,由于一次侧三相电流对称,其相量和为零,铁芯中不会产生磁通,二次绕组中没有电流。当系统中发生单相接地故障时,三相电流之和不为零(等于3倍的零序电流),因此在铁芯中出现零序磁通,该磁通在二次绕组感应出电动势,二次电流流过继电器,使之动作。
    实际上由于三相导线排列不对称,它们与二次绕组间的互感彼此不相等,零序电流互感器的二次绕组中会有不平衡电流流过。
    零序电流互感器一般有母线型和电缆型两种。
    4.电流互感器二次接线
    电流互感器的使用一般有以下五种接线方式:使用两个电流互感器时有v形接线和差形接线;使用三个电流互感器时有星形接线,三角形接线,零序接线。
    5.电流互感器的二次绕组串联或并联接线
    (1)套管上的电流互感器,根据需要英二次绕组可采用串联或并联接线。
    (1)电流互感器二次绕组串联接线:电流互感器两套相同的二次绕组串联时,其二次回路内的电流不变;但由于感应电势E增大l倍,所以,在运行中如果因继电保护装置或仪表的需要而扩大电流互感器的容量时,可采用二次绕组串联的接线方法。
    电流互感器二次绕组串联后,其电流比不变,但容量增加1倍,准确度不降低。试验证明:有些双绕组的电流互感器,虽然两个二次绕组的准确等级和容量不同,但二次绕组仍可串联使用;串联后误差符合较高等级的标准,容量为二者之和,电流比与原来相同。
    (2)电流互感器二次绕组并联接线:PD69012 电流互感器二次绕组并联时,由于每个电流互感器的电流比没有变,因而二次回路内的电流将增加1倍。为了使二次回路内的电流维持原来的额定电流(1A或5A),则一次电流应较原来的额定电流降低1/2。所以,在运行中如果电流互感器的电流比过大,而实际电流较小时,为了较准确地测量电流,可采用二次绕组并联接线。


 

    1.电流互感器的工作原理
    把大电流按规定比例转换为小电流的电气设备, Q24PLUS称为电流互感器,用TA表示。电流互感器有两个或者多个相互绐缘的绕组,套在一个闭合的铁芯上。一次绕组匝数较少,二次绕组匝数较多。
    电流互感器的作用是把大电流按一定比例变为小电流,提供给各种仪表、继电保护及自动装置用,并将二次系统与高电压隔离。电流互感器的二次侧电流为1A或5A。它不仅保证了人身和设备的安全,也使仪表和继电器的制造简单化、标准化,降低了成本,提高了经济效益。
    电流互感器的结构和基本原理,如图3-14所示。它由铁芯、一次绕组、二次绕组、接线端子及绝缘支持物组成。它的铁芯是由硅钢片叠加而成的。电流互感器的一次绕组与电力系统的线路相串联,能流过较大的被测量电流Il,它在铁芯内产生交变磁通,使二次绕组感应出相应的二次电流。若忽略励磁损耗,一、二次绕组有相等的安匝数,即I1N1=I2N2(其中,N1为一次绕组的匝数,N2为二次绕组的匝数)。电流互感器的电流比k=Il/I2=NZ/Nl。电流互感器的一次绕组直接与电力系统的高压线路相连接,因此电流互感器的一次绕组对地必须采用与线路的高压相应的绝缘支持物,以保证二次回路的设备和人身安全。二次绕组与仪表、接地保护装置的电流绕组串接成二次回路;
    2.电流互感器与普通变压器相比的特点
    与普通变压器比较,其原理有以下特点:
    (1)电流互感器二次回路所串的负荷是电流表、继电器等器件的电流绕组,阻抗很小,因此,电流互感器的正常运行情况相当于二次短路的变压器的状态。
    (2)变压器的一次电流随二次电流的增减而增减,可以说是二次起主导作用;电流互感器(3)次电流由主电路负荷决定,而不由二次电流决定,故是一次起主导作用。
    (3)变压器的一次电压决定了铁芯中的主磁通,又决定了二次电动势;因此,一次电压不变,二次电动势也基本不变。而电流互感器则不然,当二次回路的阻抗变化时,也会影响二次电动势,这是因为电流互感器的二次回路是闭合的;在某一定值的一次电流作用下,感应二次电流的大小取决于二次回路中的阻抗(可想象为一个磁场中短路匝的情况)。当二次阻抗大时,二次电流小,用于平衡二次电流的一次电流就小,用于励磁的电流就多,则二次电动势就高;反之,当二次阻抗小时,感应的二次电流大,用于平衡二次电流的一次电流就大,用于励磁的电流就小,则二次电动势就低。所以,这几个量是互成因果关系的。
    (4)电流互感器之所以能用来测量电流(即二次侧即使串上几个电流表,其电流值也不减少),是因为它是一个恒流源,且电流表的电流绕组阻抗小,串进回路对回路电流影响不大。它不像变压器,二次侧一加负荷,对各个电量的影响都很大。但这一点只适应用于电流互感器在额定负荷范围内运行,一旦负荷增大超过允许值,也会影响二次电流,且会使误差增加到超过允许的程度。
    3.零序电流互感器的工作原理
    零序电流互感器是一种零序电流过滤器,它的二次侧反映一次系统的零序电流。这种电流互感器将三相的导体(母线或电缆)用一个铁芯包围住,二次绕组绕在同一个封闭的铁芯上。
    正常情况下,由于一次侧三相电流对称,其相量和为零,铁芯中不会产生磁通,二次绕组中没有电流。当系统中发生单相接地故障时,三相电流之和不为零(等于3倍的零序电流),因此在铁芯中出现零序磁通,该磁通在二次绕组感应出电动势,二次电流流过继电器,使之动作。
    实际上由于三相导线排列不对称,它们与二次绕组间的互感彼此不相等,零序电流互感器的二次绕组中会有不平衡电流流过。
    零序电流互感器一般有母线型和电缆型两种。
    4.电流互感器二次接线
    电流互感器的使用一般有以下五种接线方式:使用两个电流互感器时有v形接线和差形接线;使用三个电流互感器时有星形接线,三角形接线,零序接线。
    5.电流互感器的二次绕组串联或并联接线
    (1)套管上的电流互感器,根据需要英二次绕组可采用串联或并联接线。
    (1)电流互感器二次绕组串联接线:电流互感器两套相同的二次绕组串联时,其二次回路内的电流不变;但由于感应电势E增大l倍,所以,在运行中如果因继电保护装置或仪表的需要而扩大电流互感器的容量时,可采用二次绕组串联的接线方法。
    电流互感器二次绕组串联后,其电流比不变,但容量增加1倍,准确度不降低。试验证明:有些双绕组的电流互感器,虽然两个二次绕组的准确等级和容量不同,但二次绕组仍可串联使用;串联后误差符合较高等级的标准,容量为二者之和,电流比与原来相同。
    (2)电流互感器二次绕组并联接线:PD69012 电流互感器二次绕组并联时,由于每个电流互感器的电流比没有变,因而二次回路内的电流将增加1倍。为了使二次回路内的电流维持原来的额定电流(1A或5A),则一次电流应较原来的额定电流降低1/2。所以,在运行中如果电流互感器的电流比过大,而实际电流较小时,为了较准确地测量电流,可采用二次绕组并联接线。


 

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