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技术交流资料互感器
南京智达电气有限公司
电流互感器
一.基本概念和基本原理
1.基本概念
互感器:
一种变压器,供测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器用。
电流互感器:
一种互感器,在正常使用条件下其二次电流与一次电流实质上成正比,而其相位差在联结方法正确时接近于零的互感器。
电流互感器主要分为两大类:
测量级互感器和保护级互感器。
电力线路中的电流各不相同,通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置,可以将不同的线路电流变换成较小的标准电流值,一般是5A或1A,这样可以减小仪表和继电器的尺寸,简化其规格,有利于这些设备的小型化、标准化,所以说电流互感器的主要作用是:
a.传递信息供给测量仪表、仪器或继电保护、控制装置;
b.使测量、保护和控制装置与高电压相隔离;
c.有利于测量仪器、仪表和保护、控制装置的小型化、标准化。
测量级互感器:
专门用于测量电流和电能的电流互感器。
如:
3、1、0.5、0.2、0.1、0.5S、0.2S、0.1S、0.3、0.6、1.2、1M、2M
保护级互感器:
专门用于继电保护和自动控制的电流互感器。
如:
5P、10P、C类互感器(如C800)、5PR、10PR、PX、X、PS、PL、TPX、TPY、TPS
铁心开气隙的目的:
控制剩磁
铁心需开气隙的电流互感器:
5PR、10PR、TPY
执行标准:
国标:
GB1208-2006电流互感器
GB16847-1997保护用电流互感器暂态特性技术要求
国际标准:
IEC60044-1、IEC60044-6
其它国家标准:
IEEE/C57.13、CAN3-C13、AS60044.1、BS等
型号说明:
LRB—□
额定电压(kV)
保护级(测量级不标B)
穿入式(即套管型)
电流互感器
2.基本原理
P1-P2:
互感器的原边,即一次绕组。
套管型电流互感器:
一次绕组匝数为1匝(即高压套管);
独立式电流互感器:
一次绕组为1匝或多匝(如供上海ABB产品、间隙电流互感器)。
S1-S2:
互感器的副边,即二次绕组。
Rct:
互感器二次绕组直流电阻(折算到75℃);
Z:
额定二次负荷,用VA或Ω表示,功率因数cosφ=0.8(没有特殊指定时);
套管型电流互感器常用计算公式:
额定二次匝数Z2=额定一次电流÷额定二次电流
如:
600/5A的CT二次匝数为600÷5=120
600/1A的CT二次匝数为600÷1=600
3.套管型电流互感器的基本参数及基本常识
3.1额定电流比:
例1:
300-400-600/5A,即表示此互感器有三个变比,其额定一次电流分别为300、400及600A,额定二次电流为5A,二次匝数应分别为60、80及120匝。
S1-S2:
300/5、60匝
S1-S3:
400/5、80匝
S1-S4:
600/5、120匝
例2:
600/5MR、C800(美国标准IEEEStdC57.13-1993)
MR:
多变比
C类互感器:
相当于10P20
800:
二次端电压(V)
C800:
相当于10P20、200VA
出线标记――X2-X350/510匝
X1-X2100/520匝
X1-X3150/530匝
X4-X5200/540匝
X3-X4250/550匝
X2-X4300/560匝
X1-X4400/580匝
X3-X5450/590匝
X2-X5500/5100匝
X1-X5600/5120匝
3.2准确级要求
3.2.1保护级互感器:
3.2.1.1标准准确限值系数ALF:
5、10、15、20、30、40等。
适用产品:
5P、10P、5PR、10PR
3.2.1.2对称短路电流倍数Kssc:
5、10、15、20、25、30等。
适用产品:
TPX、TPY、TPS
误差限值如下(摘自GB16847-1997)
3.2.1.3标准准确级:
5P、10P、5PR、10PR、TPY、TPS、X、PX、PS、PL等。
P级保护用电流互感器误差限值如下(摘自GB1208-2006)
PR级保护用电流互感器误差限值如下(摘自GB1208-2006)
3.2.2测量级互感器
标准准确级:
3、1、0.5、0.2、0.1、0.5S、0.2S、0.1S、0.3、0.6、1.2、1M、2M
测量用电流误差和相位差限值如下(摘自GB1208-2006)
3.3额定二次负荷
标准负荷:
2.5、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。
3.4拐点电压Vk(针对X、PX、PS、PL等国外用CT):
用户可能提出的方式:
a.Vk=300V
b.Vk≥300V
c.Vk=100(Rct+2.5)
d.0.1PL300R2.5
Vk=300V
0.1---在300V下励磁电流Imag≤0.1A
PL---准确级
R2.5---直流电阻Rct(75℃)<2.5Ω
3.5励磁电流Imag(针对X、PX、PS、PL等国外用CT):
3.6仪表保安系数FS(针对测量级电流互感器)
定义:
额定仪表限值一次电流对额定一次电流之比。
推荐值:
5和10。
3.7铁心材料:
保护级所用铁芯材质:
一般为硅钢片(个别对励磁电流要求苛刻的保护级可能采用超微晶合金)。
测量级所用铁芯材质:
硅钢片、超微晶合金、坡莫合金。
有FS要求的互感器所用铁心材质:
超微晶合金或坡莫合金
3.8测量用电流互感器常用的误差补偿方法:
整数匝补偿及分数匝补偿。
3.9伏安特性(亦即励磁特性):
试验目的:
CT伏安特性是指互感器一次侧开路,二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线,实际上就是铁芯的磁化曲线。
试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量,通过鉴别磁化曲线的饱和程度,以判断互感器的绕组有无匝间短路等缺陷。
试验方法:
试验接线如图所示:
3.10极性:
无特殊规定时,均为减极性。
符合减极性的条件:
一次电流从P1端流入,二次电流从S1端流出。
测试方法:
指针式万用表的红表笔接S1,黑表笔接S2,干电池的正极接P1,负极接P2,当干电池接触的瞬间,万用表正偏,说明CT符合减极性。
4.影响CT高度的主要参数(当内外径已固定时):
4.1对于测量级CT:
额定电流比、额定二次负荷、精度;
高度与额定电流比成反比,与额定二次负荷及精度成正比。
4.2对于P、PR类保护用CT:
额定电流比、额定二次负荷、额定准确限值系数ALF;
高度与额定电流比成反比,与额定二次负荷及ALF成正比。
4.3对于PX、X、PS、PL类保护用CT:
额定电流比、拐点电压Vk、励磁电流Imag;
高度与额定电流比及Imag成反比,与Vk成正比。
4.4对于TPX、TPY、TPS类保护用CT:
额定电流比、额定二次负荷、额定对称短路电流倍数Kssc;
高度与额定电流比成反比,与额定二次负荷及Kssc成正比。
二.出厂检验项目
序号
试验名称
备注
1
外观检查
2
端子标志及极性检验
3
二次绕组直流电阻测量
4
绕组工频耐压
5
匝间过电压
6
误差测定
7
伏安特性
8
仪表保安系数
仅测量级
9
准确限值系数(即复合误差)
P、PR、C级
10
暂态误差测试
仅TPY
11
二次回路时间常数Ts
仅TPY
12
剩磁系数测试Kr
仅TPY、PR级
三.套管型电流互感器的生产工艺流程
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