1.引言
隨(sui)著我國電(dian)(dian)力(li)系統(tong)不(bu)斷(duan)發展,以(yi)及低(di)壓配(pei)電(dian)(dian)系統(tong)的(de)自動化程度不(bu)斷(duan)提高,電(dian)(dian)流(liu)互感器(qi)作為(wei)低(di)壓配(pei)電(dian)(dian)系統(tong)中的(de)一種重(zhong)要電(dian)(dian)氣元件,已被廣泛(fan)地應(ying)用于低(di)壓配(pei)電(dian)(dian)系統(tong)配(pei)合(he)各種測量儀器(qi)、儀表使用。
2.低壓電流互感器工作原理
低壓電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)工作原理(li)如圖(tu)1所(suo)示,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)一(yi)(yi)次(ci)(ci)繞組串聯在被測線(xian)路(lu)(lu)(lu)中(zhong),I1為(wei)(wei)線(xian)路(lu)(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)即(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)一(yi)(yi)次(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu),N1為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)一(yi)(yi)次(ci)(ci)匝數,I2電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)二次(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(通常為(wei)(wei)5A、1A),N2為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)二次(ci)(ci)匝數,Z2e為(wei)(wei)二次(ci)(ci)回路(lu)(lu)(lu)設備及連接(jie)導線(xian)阻抗。當一(yi)(yi)次(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)從(cong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)P1端流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)進,P2端出,在二次(ci)(ci)Z2e接(jie)通的(de)情況下,由電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應原理(li),電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)二次(ci)(ci)繞組有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)I2從(cong)S1流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)過,經Z2e至S2,形成閉(bi)合回路(lu)(lu)(lu)。由此可得電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)在理(li)想狀(zhuang)態下I1×N1=I2×N2,所(suo)以有(you)I1/I2=N1/N2=K,K為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)(hu)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)變比。
圖1
3.測量用電流互感器的選型
3.1測量用電流(liu)互感的先關概念
3.1.1測(ce)量用電流(liu)互(hu)感器(qi)(qi)是為(wei)指(zhi)示儀表(biao)、積分儀表(biao)和其(qi)他類似(si)電器(qi)(qi)提供電流(liu)的電流(liu)互(hu)感器(qi)(qi)。
圖2 AKH-0.66 II型低壓測量(liang)用電流互感器
3.1.2測量(liang)用電流(liu)互感器(qi)廣泛用于(yu)對低(di)壓配(pei)電系(xi)統電流(liu)的(de)測量(liang),主要(yao)準(zhun)確(對電流(liu)互感器(qi)給定(ding)的(de)等級)級有(you):0.1、0.2、0.5、1等,其相(xiang)應的(de)準(zhun)確級在國家(jia)標準(zhun)中(zhong)的(de)要(yao)求見(jian)表1。
表1 電流誤(wu)差(cha)限值(zhi)
準確級 | 在下列額定電流(%)下的電流誤(wu)差 ±% | 在(zai)下列(lie)額定電流(%)下的(de)相位差 |
±(′) | ±crad |
5 | 20 | 100 | 120 | 5 |
| 100 | 120 | 5 | 20 | 100 | 120 |
0.1 | 0.4 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 15 | 8 | 5 | 5 | 0.45 | 0.24 | 0.15 | 0.15 |
0.2 | 0.75 | 0.35 | 0.2 | 0.2 | 30 | 15 | 10 | 10 | 0.9 | 0.45 | 0.3 | 0.3 |
0.5 | 1.5 | 0.75 | 0.5 | 0.5 | 90 | 45 | 30 | 30 | 2.7 | 1.35 | 0.9 | 0.9 |
1.0 | 3.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 180 | 90 | 60 | 60 | 5.4 | 2.7 | 1.8 | 1.8 |
3.1.3儀(yi)表(biao)(biao)保安(an)(an)系數是(shi)指(zhi)實際電(dian)流與電(dian)流互感(gan)器(qi)(qi)額(e)定電(dian)流之比值,用FS表(biao)(biao)示。必需注意在配電(dian)系統發生故障電(dian)流通過電(dian)流互感(gan)器(qi)(qi)一次繞(rao)組時,互感(gan)器(qi)(qi)的儀(yi)表(biao)(biao)保安(an)(an)系數越小,與互感(gan)器(qi)(qi)配套使用的儀(yi)器(qi)(qi)、儀(yi)表(biao)(biao)就越安(an)(an)全,FS值受負載影(ying)響比較大。
3.2測量(liang)用(yong)電(dian)流互(hu)感器的型號規格、技術參數等
3.2.1測(ce)量(liang)用(yong)電流互感器(qi)(qi)有很多型號規格,但(dan)是(shi)根據每個系列的特點以(yi)及(ji)穿孔大小的不同我們(men)將(jiang)測(ce)量(liang)用(yong)電流互感器(qi)(qi)型號規格統計,以(yi)江蘇安科(ke)瑞AKH-0.66系列低壓測(ce)量(liang)用(yong)電流互感器(qi)(qi)為例(li),如表2所示。
表2 AKH-0.66測量用(yong)電流互感器的型號(hao)規格
電流互感器型號 | 輸入、輸出 | 主要規格 |
AKH-0.66/I系列 | 輸入(ru):5-3000A 輸(shu)出(chu):0-5A(0-1A) | 30I、40I、60I、80I |
AKH-0.66/II系(xi)列 | 輸入:150-6300A 輸出:0-5A(0-1A) | 40II、50II、60II、80II、100II、120II、130II、 60×50II、80×50II、100×50II、180×50II、220×50II 、170×100II、220×165II、260×100II、280×90II |
AKH-0.66/III系列(lie) | 輸入(ru):250-6300A 輸(shu)出(chu):0-5A(0-1A) | 50III、60III、80III、100III、120III、130III |
AKH-0.66/M8系列 | 輸入:5-150A 輸出(chu):0-5A(0-1A) | M8 |
圖3 AKH-0.66 I型測量用低壓(ya)電流(liu)互感器
3.2.2測(ce)量用電流互(hu)感(gan)器的(de)技術參數
額定工(gong)作電(dian)壓AC0.66kV(等效(xiao)AC0.69kV,GB156-2003)
額定頻(pin)率50-60Hz
環境溫度-30℃~70℃,最高(gao)耐(nai)溫120℃
海拔高度≤3000m
工頻(pin)耐壓(ya)3000V/1min 50Hz
3.3測量用電流互感器在低壓配電系統中的問題及應用實例
測(ce)量用電(dian)流互(hu)感(gan)器在低壓(ya)配電(dian)系統中二(er)次輸出5A和(he)1A的(de)選擇,是一些電(dian)氣工(gong)程師經(jing)常遇到的(de)問題。
2009年12月山東聊城某化工廠,各生產車間環境多為爆炸性環境,各車間電(dian)(dian)氣(qi)控(kong)制(zhi)室(shi)不(bu)(bu)安裝(zhuang)在(zai)車間內,而是安裝(zhuang)在(zai)離(li)(li)各車間較遠的(de)公共電(dian)(dian)氣(qi)控(kong)制(zhi)室(shi),來實現(xian)對系統電(dian)(dian)流(liu)信息的(de)集中采集,現(xian)場(chang)電(dian)(dian)流(liu)互(hu)感器(qi)與控(kong)制(zhi)室(shi)之間距離(li)(li)大(da)(da)約200米,有的(de)甚(shen)至300米,二次(ci)傳輸導(dao)線為2.5平方毫米,使(shi)用的(de)電(dian)(dian)流(liu)互(hu)感器(qi)有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5級 5VA 穿心1匝(za) 等許多規格,使(shi)用的(de)電(dian)(dian)流(liu)表為CL72-AI,該項(xiang)目比較大(da)(da),該項(xiang)目在(zai)將完工,部(bu)分工程試運行時,發(fa)現(xian)所有電(dian)(dian)流(liu)表顯示與現(xian)場(chang)電(dian)(dian)流(liu)完全不(bu)(bu)準(zhun)確(que)。
經分析,電流互感器額定容量就是電流互感器額定二次電流I2e,通過二次回路額定負載Z2e時所消耗的視在功率S2e,即,S2e=I2e2Z2e; 因數顯表消耗的視在功率只有0.05VA,很小,所以我們可以不考慮 ,Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm2/m×2×200 m /2.5=2.82Ω,S2e= I2e2Z2e=5A2×2.82Ω=70.5VA,遠遠大于電(dian)流(liu)(liu)(liu)互(hu)感(gan)器(qi)的額定容(rong)量(liang)5VA,所以此(ci)時(shi)應(ying)該(gai)選(xuan)擇200/1A的電(dian)流(liu)(liu)(liu)互(hu)感(gan)器(qi),2010年(nian)2月份該(gai)項目更換了所有的比5A電(dian)流(liu)(liu)(liu)互(hu)感(gan)器(qi),同(tong)時(shi)由于電(dian)流(liu)(liu)(liu)表為數顯表,變比可(ke)(ke)以重新設定為200/1,使整(zheng)個系統恢(hui)復(fu)正常。從本(ben)實例可(ke)(ke)以得出電(dian)流(liu)(liu)(liu)互(hu)感(gan)器(qi)接(jie)數顯電(dian)流(liu)(liu)(liu)表時(shi),傳(chuan)輸距離對(dui)比如(ru)表3
表3傳輸距離對比
二次導線截面積(mm2) | 額定二次電流(A) | 互感器容量(VA) | 單程傳輸距離(m) |
1.5 | 5 | 2.5 | 4.2 |
1 | 106 |
2.5 | 5 | 5 | 14.2 |
1 | 355 |
4 | 5 | 10 | 45 |
1 | 1136 |
0.2 | 0.02 | 0.2 | 2840 |
3.4電流互感器使用過程中的注意事項
3.4.1電(dian)流互感器(qi)在接(jie)線時,同名端必須要(yao)保持一致,即P1、S1;P2、S2。
3.4.2電流(liu)互感器在正常運行時,二(er)次不得(de)開(kai)路,防(fang)止二(er)次開(kai)路產生(sheng)高電壓,影響人身和設備安全。
4.結束語
本文對低(di)壓(ya)配電系統中的(de)不同類型電流(liu)(liu)互感器進(jin)行了簡(jian)單(dan)概述,推薦給電力系統各位(wei)專(zhuan)家和電氣工程師們參考,有利于(yu)不同類型低(di)壓(ya)電流(liu)(liu)互感器在低(di)壓(ya)智能配電系統的(de)廣泛(fan)應用。
參考文獻
[1]江蘇安科(ke)瑞(rui)電器(qi)制造有限公司.電量傳感器(qi)選(xuan)型(xing)手冊,201407版.
[2]任(ren)致遠,周中.電(dian)力電(dian)測(ce)數(shu)字儀表原理與應(ying)用指(zhi)南(nan),中國電(dian)力出版社,2007.
作者簡介:陸曉君,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為電量傳感器設計,手機:18702111592,座機:021-59104850,QQ:2880157865
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