1.引言
隨著我(wo)(wo)國(guo)電(dian)力系統不(bu)斷發(fa)展(zhan),國(guo)家(jia)對(dui)新能源(yuan)發(fa)展(zhan)越(yue)來(lai)越(yue)重視(shi),國(guo)家(jia)出臺(tai)相(xiang)關政策(ce)鼓(gu)勵企(qi)業發(fa)展(zhan)新能源(yuan),風(feng)(feng)力發(fa)電(dian)正在(zai)世(shi)界上(shang)形(xing)成一(yi)股熱潮,而(er)且風(feng)(feng)力發(fa)電(dian)在(zai)芬蘭、丹麥等國(guo)家(jia)比較盛行,我(wo)(wo)國(guo)也(ye)在(zai)西部也(ye)大(da)力推行,因為風(feng)(feng)力發(fa)電(dian)沒有燃(ran)料問題,也(ye)不(bu)會造成輻射和污(wu)染(ran),是一(yi)種優良的(de)發(fa)電(dian)方式(shi),而(er)電(dian)廠(chang)(chang)中對(dui)電(dian)流(liu)信號的(de)測(ce)量,必須通(tong)過遠傳才能實(shi)現測(ce)量,為此電(dian)流(liu)互感器作為一(yi)個重要的(de)元(yuan)件,已被廣(guang)泛地(di)應(ying)用于風(feng)(feng)能電(dian)廠(chang)(chang)配電(dian)系統配合各種測(ce)量儀器、儀表使用。
2.工作原理
電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)工作原理如圖1所示,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)一(yi)次(ci)(ci)繞(rao)組串(chuan)聯在(zai)(zai)被測線(xian)路中,I1為線(xian)路電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)即電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)一(yi)次(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu),N1為電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)一(yi)次(ci)(ci)匝數(shu),I2電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)二(er)(er)次(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(通常(chang)為5A、1A),N2為電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)二(er)(er)次(ci)(ci)匝數(shu),Z2e為二(er)(er)次(ci)(ci)回路設備及連接導線(xian)阻抗。當一(yi)次(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)從(cong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)P1端流(liu)(liu)(liu)(liu)進,P2端出,在(zai)(zai)二(er)(er)次(ci)(ci)Z2e接通的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia),由(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁感(gan)應原理,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)二(er)(er)次(ci)(ci)繞(rao)組有電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)I2從(cong)S1流(liu)(liu)(liu)(liu)過,經Z2e至(zhi)S2,形成閉(bi)合(he)回路。由(you)此可得電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)在(zai)(zai)理想狀態下(xia)(xia)I1×N1=I2×N2,所以有I1/I2=N1/N2=K,K為電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)互(hu)(hu)(hu)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)變比(bi)。
圖1
3.測量用電流互感器的選型
3.1測量用(yong)電流互(hu)感的先關概念
3.1.1測(ce)量(liang)用電(dian)(dian)流互感(gan)器(qi)(qi)是為指(zhi)示儀表、積分儀表和其(qi)他(ta)類(lei)似電(dian)(dian)器(qi)(qi)提(ti)供電(dian)(dian)流的電(dian)(dian)流互感(gan)器(qi)(qi)。
3.1.2測量(liang)用(yong)電(dian)(dian)(dian)流互(hu)感器廣泛用(yong)于(yu)對低(di)壓配電(dian)(dian)(dian)系(xi)統電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)測量(liang),主要準確(對電(dian)(dian)(dian)流互(hu)感器給(gei)定的(de)(de)等(deng)(deng)級(ji)(ji))級(ji)(ji)有:0.1、0.2、0.5、1等(deng)(deng),其相應的(de)(de)準確級(ji)(ji)在國家(jia)標準中的(de)(de)要求見表1。
表1 電(dian)流誤差限值
準確級 | 在下(xia)列額定電(dian)流(%)下(xia)的電(dian)流誤(wu)差 ±% | 在下列(lie)額定電流(liu)(%)下的相位差 |
±(′) | ±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儀表(biao)保(bao)安系數是指實際(ji)電(dian)流(liu)與(yu)電(dian)流(liu)互感(gan)器額定(ding)電(dian)流(liu)之比值,用(yong)FS表(biao)示。必需注意(yi)在配電(dian)系統(tong)發生故(gu)障電(dian)流(liu)通過(guo)電(dian)流(liu)互感(gan)器一次繞(rao)組(zu)時(shi),互感(gan)器的儀表(biao)保(bao)安系數越(yue)小,與(yu)互感(gan)器配套使用(yong)的儀器、儀表(biao)就越(yue)安全,FS值受負載(zai)影響比較大。
3.2測(ce)量用電流互感(gan)器的型號(hao)規格、技術(shu)參數等(deng)
3.2.1測(ce)量(liang)用電(dian)流(liu)互感器(qi)有很(hen)多型號規格,但是根據每(mei)個系列的(de)特點以(yi)及穿(chuan)孔大小的(de)不同(tong)我們將測(ce)量(liang)用電(dian)流(liu)互感器(qi)型號規格統計,以(yi)江蘇(su)安科瑞(rui)AKH-0.66 系列測(ce)量(liang)用低壓電(dian)流(liu)互感器(qi)為例,如表2所示(shi)。
表2 AKH-0.66測量用電(dian)流互(hu)感器的型號規格
電流互感器型號 | 輸入、輸出 | 主要規格 |
AKH-0.66/I系列 | 輸入:5-3000A 輸出: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:250-6300A 輸出(chu):0-5A(0-1A) | 50III、60III、80III、100III、120III、130III |
AKH-0.66/M8系(xi)列(lie) | 輸入:5-150A 輸出:0-5A(0-1A) | M8 |
圖(tu)2 AKH-0.66 II 型測量用低(di)壓(ya)電流互感器外(wai)形圖(tu)
3.2.2測量(liang)用電流互感器的技術參數(shu)
額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB156-2003)
額(e)定頻率50-60Hz
環境(jing)溫(wen)度-30℃~70℃,最高(gao)耐(nai)溫(wen)120℃
海(hai)拔高度≤3000m
工頻耐壓3000V/1min 50Hz
3.3測量用電流互感器在風能配電系統中的問題及應用實例
測量用電(dian)流互感器(qi)在低壓配電(dian)系統中(zhong)二次輸出5A和1A的選(xuan)擇,是一些電(dian)氣(qi)工程師(shi)經常遇到的問題(ti)。
2009年(nian)12月在(zai)浙江(jiang)華(hua)儀電(dian)氣風力發(fa)電(dian)現場,由(you)于風場配電(dian)現場和監控(kong)室(shi)不在(zai)一起,距離比較遠,現場電(dian)流(liu)互(hu)感器(qi)與控(kong)制(zhi)室(shi)之間距離大約200米(mi)(mi),有的甚(shen)至300米(mi)(mi),二次(ci)傳輸(shu)導線為(wei)2.5平方毫米(mi)(mi),使用(yong)的電(dian)流(liu)互(hu)感器(qi)有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5級 5VA 穿心(xin)1匝 等許多規格,使用(yong)的電(dian)流(liu)表(biao)為(wei)CL72-AI,該項目比較大,該項目在(zai)將完工,部分(fen)工程試運(yun)行時,發(fa)現所(suo)有電(dian)流(liu)表(biao)顯示與現場電(dian)流(liu)完全不準確。
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(yuan)遠(yuan)大于電流(liu)互(hu)感器(qi)(qi)的(de)(de)額定(ding)容量5VA,所(suo)以(yi)此時應該選擇(ze)200/1A的(de)(de)電流(liu)互(hu)感器(qi)(qi),2010年2月份該項目更換(huan)了所(suo)有的(de)(de)比(bi)5A電流(liu)互(hu)感器(qi)(qi),同時由于電流(liu)表(biao)(biao)為(wei)數顯(xian)(xian)表(biao)(biao),變比(bi)可以(yi)重新設定(ding)為(wei)200/1,使整個系(xi)統恢復正常。從本實(shi)例可以(yi)得出(chu)電流(liu)互(hu)感器(qi)(qi)接數顯(xian)(xian)電流(liu)表(biao)(biao)時,傳輸距(ju)離對(dui)比(bi)如表(biao)(biao)3
表3傳輸(shu)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(cheng)中(zhong)的注意事項
3.4.1電流(liu)互(hu)感(gan)器(qi)在接(jie)線時,同名端必(bi)須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。
3.4.2電流互感器在正(zheng)常運行時,二次不得開路(lu),防(fang)止二次開路(lu)產生高電壓,影響人身和設備安全。
4.結束語
本文對低(di)壓(ya)配電(dian)系統(tong)中的不同類型(xing)(xing)電(dian)流(liu)互(hu)感(gan)器進(jin)行(xing)了(le)簡單(dan)概述,推薦給電(dian)力系統(tong)各位專家和電(dian)氣工程(cheng)師們參考,有利于不同類型(xing)(xing)低(di)壓(ya)電(dian)流(liu)互(hu)感(gan)器在(zai)低(di)壓(ya)智能配電(dian)系統(tong)的廣(guang)泛應用(yong)。
參考文獻
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[2]任(ren)致遠,周(zhou)中.電(dian)力(li)(li)電(dian)測數(shu)字(zi)儀表原理與應用指南,中國電(dian)力(li)(li)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(shou)機:18702111592,座機:021-59104850,QQ:2880157865