电流互感器的基础知识

张南工业知识 2025-03-19 15:43:04
大白话详细的讲解:电流互感器的基础知识

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电流互感器的基础知识;学习目录

一、什么是高压电流互感器?它的标准号是什么?

二、高压电流互感器的用途和原理分析;

三、电流互感器型号的含义;

四、电流互感器首尾端的表示方法;

五、高压电力互感器二次绕组的精度等级;

一、什么是高压电流互感器?它的标准号是什么?

高压电流互感器是一种用于电力系统的电气元件,它能够将高压电路中的大电流按一定比例变换成标准的低电流(通常为5安培或1安培,比如100/5或者100/1),以便对设备进行测量、计量、保护和控制时,给仪表提供电流信号。关于标准号,高压电流互感器的国家标准包括以下内容: GB 20840.2-2014:取代旧版GB 1208-2006,明确电流互感器的技术要求、试验方法等通用准则; GB/T 31238-2014:适用于1000kV特高压交流电流互感器的技术规范; TB/T 3393.1-2015:针对机车车辆高压电流互感器的专用标准,适配25kV额定电压场景。

二、高压电流互感器的用途和原理分析;

高压电流互感器的工作原理基于电磁感应定律。当一次侧(原边)的高电流通过电流互感器的一次绕组时,会在铁芯中产生交变磁场。这个交变磁场在二次绕组(副边)中感应出电动势,从而产生二次电流。由于二次绕组的匝数比一次绕组多得多,根据电磁感应原理,二次电流与一次电流成比例关系,但数值远小于一次电流。例如,一个变比为1000:5的电流互感器,当一次侧电流为1000A时,二次侧电流为5A。这样,通过测量二次电流,就可以间接得知一次侧电流的大小。

依据上述原理分析,高压电流互感器的用途包括:将大电流按一定比例变成小电流,以便进行测量、计量和监视。)由于互感器都是双绕组的,可以使二次侧与一次侧隔离,降低了对测量仪表和继电器的绝缘强度要求。便于远距离地监视电器运行状态。在高压系统中由于要对线路进行测量、计量、继电保护等工作,一台电流互感器不能满足任务需要,于是一个高压电流互感器多是由两组二次绕组组成的,这样便于各种测量、计量、继电保护的需要。为电能表提供标准的电流信号,以准确计量电能消耗。为电流表和其他二次设备提供标准的电流信号,便于对电力系统的运行状态进行分析和故障诊断。在电网故障状态下,向继电保护装置提供故障电流信息,以便及时切除故障,保护电力设备和线路的安全。

三、电流互感器型号的含义;电流互感器型号由首字母、次字母、三字母和数字组成,分别表示其类型、结构、绝缘方式和电压等级。重要参数包括额定一次电流、额定二次电流、额定电流比、额定负荷、额定功率因数和准确度等级,电流互感器型号由字母和数字组成,首字母L代表电流互感器。次字母表示类型或结构,如F(风压式)、M(母线式)、A(穿墙式)、Z(支柱式)等。三字母中C代表瓷绝缘式,Z代表浇注式。四字母可选,B表示保护功能,D表示用于差动保护系统。数字表示电压等级(kV)。

例如,LMZ—0.66 表示用环氧树脂浇注的穿芯式电流互感器,其额定工作电压为 0.66kV。除了上述型号表示方法外,电流互感器还有以下重要参数:包括额定一次电流和额定二次电流,前者代表最大可测一次电流,后者通常为5A或1A,取决于应用场合和配置,比如LMZ—0.66 -100/5。额定电流比反映一次与二次电流的转换比例。额定负荷是确定准确级的依据,以视在功率伏安(VA)或阻抗欧姆(Ω)表示,涵盖二次K1、K2端子外回路阻抗。额定功率因数描述额定负荷下的功率特性。准确度等级指误差限值,常用等级有0.2、0.5等,等级越高测量误差越小。

四、电流互感器首尾端的表示方法;

电流互感器的一次侧(大电流)接到被测线路中,因此用字母“L”表示,二次侧(小电流)接入控制、测量回路,因此用字母“K”表示。数字相同表示同极性。也就是说用“乚”表示一次侧首端;用“L”表示一次侧尾端,用“K”表示二次侧首端;用“K,”表示二次侧尾端。

在电流互感器的实际安装,接线工作中,首尾端表示方法通常按照下面的技术要求来完成:一次线圈:首端:标为 L1 或 P1。尾端:标为 L2 或 P2。二次线圈:首端:标为 K1 或 S1。尾端:标为 K2 或 S2。在接线中,L1(或 P1)和 K1(或 S1)称为同极性端,L2(或 P2)和 K2(或 S2)也为同极性端。这种极性表示方法有助于确保电流互感器的正确接线,避免由于接线错误导致的测量误差或设备损坏。

五、高压电力互感器二次绕组的精度等级 ;

高压电流互感器有两个二次绕组是为了便于线路的测量、计量、继电保护的使用接线,电流互感器0.2、0.5、1、3、D五个精度等级。

0.2级属精密测量用。在工程中根据负载性质来确定准确度级次,电能计量时选用0.2级;电流测量时选用0.5级;继电保护时选用3级;差动保护时选用D级。

测量用二次绕组的精度等级分为0.2级、0.5级,以及0.2S级和0.5S级。其中,0.2级误差范围不超过±0.2%,广泛应用于高精度测量领域,比如电度表的测量,俗称计量;0.5级误差范围不超过±0.5%,适用于一般测量需求。0.2S级和0.5S级在小电流情况下也能保持较高的测量精度,分别适用于负荷变动范围较大且有时接近空载的场合和类似但精度稍低的情况。保护用二次绕组的精度等级分为5P级和10P级,这些等级通过额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差百分数来标称,并以字母“P”表示保护。5P级意味着当一次电流是额定一次电流的某一倍数时,该绕组的复合误差不超过±5%。而10P级则表示在相同条件下,该绕组的复合误差不超过±10%。

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