电流互感器原理

主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为：1)电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路；2)相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值.

主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为：1)电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路；2)相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值.

摘 要：分析低压电流互感器的原理，介绍了准确级和准确级限值的概念，同时并在此基础上，结合工程实例分析。低压电流互感器在低压测量、计量、继电保护、系统监测、接地保护等方面的选用。关键词：低压配电系统 低压电流互感器 工作原理 准确级 准确级限值 选型1　 引言　　随着我国电力工业中城网及农网的改造，以及低压配电系统的自动化程度不断提高，电流互感器作为低压配电系统中的一种重要电气元件，已被广泛地应用于测量、计量、继电保护、系统监测、接地保护和各种电力系统分析之中，本文对此进行初步的探讨。2　 低压电流互感器工作原理　　低压电流互感器的工作原理如图1所示，电流互感器的一次绕组串联在被测线路中，I1为线路电流即电流互感器的一次电流，N1为电流互感器的一次匝数，I2电流互感器二次电流（通常为5A、1A），N2为电流互感器的二次匝数，Z2e为二次回路设备及连接导线阻抗。当一次电流从电流互感器P1端流进，P2端出，在二次Z2e接通的情况下，由电磁感应原理，电流互感器二次绕组有电流I2从S1流过，经Z2e至S2，形成闭合回路。由此可得电流在理想状态下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K为电流互感器的变比。3.1 测量用电流互感器3.1.1 测量用电流互感器是为指示仪表、积分仪表和其他类似电器提供电流的电流互感器　　测量用电流互感器广泛用于对低压配电系统电流的测量，主要准确（对电流互感器给定的等级）级有：0.2、0.5、1、3、5等，目前应用比较广泛的测量用互感器主要为母线式电流互感器，安装方便，而且其型号、规格繁多，可根据不同规格的母排或线缆选用最经济合理的电流互感器，表（一）以AKH-0.66型电流互感器，分析测量用电流互感器的运用及特点。表（一）　AKH-0.66测量用电流互感器技术参数表 电流互感器型号输入、输出主要特点AKH-0.66/I型输入：5-3000A输出：0-5A（0-1A）适用用于多（单）根电缆或单根母排穿越，适用面广AKH-0.66/II型输入：150-6300A输出：0-5A（0-1A）适用用于多根母排或多根电缆穿越，适用面广，二次接线端与母排安装水平面平行。AKH-0.66/III型输入：250-6300A输出：0-5A（0-1A）具备II型特点，精度高，容量大，适用于相间距离小的场合，二次接线端与母排安装水平面垂直。AKH-0.66/M8型输入：5-150A输出：0-5A（0-1A）适用于小电流空间场所，为接线式电流互感器。AKH-0.66/K型输入：100-6300A输出：0-5A（0-1A）用于项目改造，无须拆一次母线，安装方便，为用户节省人力、财力，提高改造效率。AKH-0.66/S型输入：5-6300A输出两组：一组0-5A（0-1A），另一组AC0-20mA双路输出，一路用于电流的测量，另一路用于远传，用于系统监测，与遥测单元配合使用，为用户节约成本。AKH-0.66/SM型输入：5-6300A输出两组：一组0-5A（0-1A），另一组DC4-20mA双路输出，一路用于电流的测量，另一路用于远传，用于系统监测，与自控仪表如PLC配合使用，为用户节约成本，辅助电源DC24V由PLC供电。3.1.2 测量用电流互感器在低压配电系统中的问题及应用实例　　测量用电流互感器在低压配电系统中二次输出5A和1A的选择，是一些电气工程师经常遇到的问题。　　2009年12月山东聊城某化工厂，各生产车间环境多为爆炸性环境，各车间电气控制室不安装在车间内，而是安装在离各车间较远的公共电气控制室，来实现对系统电流信息的集中采集，现场电流互感器与控制室之间距离大约200米，有的甚至300米，二次传输导线为2.5平方毫米，使用的电流互感器有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5级 5VA 穿心1匝 等许多规格，使用的电流表为CL72-AI，该项目比较大，该项目在将完工，部分工程试运行时，发现所有电流表显示与现场电流完全不准确。　　经分析，电流互感器额定容量就是电流互感器额定二次电流I2e，通过二次回路额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e，即，S2e=I2e²Z2e； 因数显表消耗的视在功率只有0.05VA，很小，所以我们可以不考虑 ，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e= I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA，远远大于电流互感器的额定容量5VA，所以此时应该选择200/1A的电流互感器，2010年2月份该项目更换了所有的比5A电流互感器，同时由于电流表为数显表，变比可以重新设定为200/1，使整个系统恢复正常。　　从本实例可以得出电流互感器接数显电流表时，传输距离对比如表（二）表（二）　传输距离对比二次导线截面积（mm²）额定二次电流（A）互感器容量（VA）单程传输距离（m）1.552.54.211062.55514.21[td=