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穿心式电流互感器二次开路特性

穿心式电流互感器二次开路特性
穿心式电流互感器二次开路特性

母线穿心式开路电压电流互感器二次

电流互感器运行特性分析

电流互感器是次开路的特性分析以及解决方法,电流互感器运行的特定条件。

关键字:。电流互感器运行特性

在电工手册及各类教材中,对电流互感器二次开路运行的结论是:。“电流互感器二次开路产生几百伏、lkV~10kV的危及人身安全的高压;铁芯严重发热,烧坏电流互感器。”这也是电力界公认的法规。

我们科技服务小组在检修学校配电盘的一只无示数电流表时发现,与其相串联电流互感器二次开路运行,实测电压为2.6V,恢复其原闭路接法,同时在主回路串入型号、变化相同的电流互感器,二次开路长期运行,并不发热。这说明:。目前实际应用的电流互感器运行特性与一百多年来传统的结论相比,有着不容忽视的重大差别。

为了分析电流互感器运行参数,在电业公司和校党总支部大力支持下,我们将收集到的0.5kV和10kV两个耐压等级,变电站用的LQJ,LFC,LFCD,母线穿心式lMK,LMKl,LMZ,LMZ1,LMZJ1和在平度已被淘汰的LQG等9个系列,北京、天津、上诲、沈阳、合肥等20个厂家生产的变化30/5~2000/5的56种电流互感器及其350个变种,在变流实验台上经过长达两年半的实验,记录了十几万个运行数据,归纳总结出了如下结论。

一、电流互感器二次开路电压特性

对每一种电流互感器,二次开路电压随着一次电流的变化,都有严格的对应关系,仅以一次额定电流时的二次开路电压值说明。对母线穿心式150/5的电流互感器,当穿心电流为额定值时,不同品种的电流互感器二次开路电压为2.6~2;4V。80条二次开路电压特性曲线的规律是:。一次穿心电流从0A增至150A时,二次开路电压开始上升幅度很大,30A 以后增加甚小(即使从150A增至800A,二次开路电压平均只上升0.2V)。

母线穿心式200/5的电流互感器,二次开路电压是3.9~65V;母线穿心式300/5—2000/5的电流互感器,二次开路电压为6.5~372V。

LQG系列从30/5—600/5的电流互感器,二次开路电压是12.8~214V。

变电站用的LQJ,LFC,LFCD系列50/5~300/5的电流互感器,二次开路电压是18~1213V。

在第二次伏安特实验台上,利用调压器、电流表、导线将所有的电流互感器二次线圈分别接人调压器的输出端,当二次输入5A电流时,测得二次电压和一次加额定电流时测得的二次开路电压都有严格的对应关系。若用公式计算,二次开路电压等于二次闭路转为开路一次电压的增量乘以变化。从正反两方面实验和法拉第电磁感应定律推导结论证明了二次开路电压测试值的真实性。

综上所述,100多年来的传统结论与科技进步、材料更新、结构变化、工艺革新的现代新型电流互感器的实际二次开路电压相比存在着巨大差别,所以传统结论应当修正。

二、电流互盛器二次开路时发热情况分析

对母线穿心式电流互感器,根据焦耳—楞次定律Q=I2Rt,二次开路时由I2=0,Q2=0,所以二次线圈不会发热。但是,当二次线圈由闭路转为开路时,母线上功耗增大。对母线穿

心式150/5的电流互感器一次电流为额定值时,经过计算其功耗增量最小为9W,最大为17W。由于母线粗长,散热忍受力好,不会发热。

所有母线穿心式电流互感器在变流实验台上断续运行长达2年半之久,从未发现烧坏一例,充分体现了目前实用新型电流互感器发热特性与传统结论截然不同。

已被平度淘汰的LQG系列电流互感器在交流实验台上进行证明,当一次线圈电流为额定值时,二次线圈开路,保持一次电流仍为额定电流,虽然二次线圈不会发热,但一次线圈功耗量增大。例如44号30/5的电流互感器,其一次压降增量为25V,功耗增大75W,一次线圈略微发热。对该系列电流互感器的大量实际观察情况表明,如果过流,一次线圈功耗更大,确实发热,当电流超过额定值50%后,一次线圈烫手,由于热传递,铁芯和二次线圈也相继发热,长时间运行,闻到有焦糊味。若绝缘烧焦,就会产生一次电压加入二次线圈的恶性结果,体现了此系列互感器的发热情况仍符合100多年前的传统结论,但此电压系供电电压,根本不是感应的二次开路电压。

三、电流互感器二次开路电压波形分析

当一次电流为0A时,二次输出电压波形为一条水平线。随着一次电流的增大,56种电流互感器波形变化十分复杂,又各具有其自身特色。如6号互感器,一次电流为3A,二次电压波形为正弦波,一次电流从4A增至150A波形畸变,随着一次电流增大,波形畸变加剧,其变化特别是有效宽度变窄,峰—峰值上升,占空因数下降,但每半周包围的面积增加甚微。每半周包围面积增加很小说明铁芯已趋于磁饱和,反映了二次开路电压随着一次电流增大,只能微弱上升,而峰—峰值增大反映了整流滤波电压有较大的上升幅度,为自动化控制提供了较宽的控制区间。

四、比差特性分析

目前,我国计量电流时,要求用15mm2的铜线将电流互感器二次线圈和电度表电流线圈短接,这是降低精度产生正比差的应用方法。以母线穿心式150/5的电流互感器为例,我们分别以15mm2长4m的铜线,将其二次线圈分别与1505A的电流表和电度表的电流线圈串联时,当一次穿心电流为150A时,所有电流互感器都能使电流表碰针,若一次电流降至135A,电流表示数为140~150A。

在变流实验台上测得8000个数据表明,当一次电流超过额定值10%,随着一次电流增大,正比差越来越明显,而一次电流为15A以下时,电流互感器二次测中的电流表示数有负比差。

按照国家标准规定,总负荷电流应该等于电流互感器额定电流的75%~100%,电流互感器精度为1~3级时,

二次回路所取负载应为其铭牌负荷值的50%~100%,对精度为0.1—1级的电流互感器,应取铭牌负荷的25%一100%,对当地用量占绝对优势的负荷为02fl的电流互感器,当一次电流达到额定值时,依据规定二次闭路电压必定为1V、05V和025V。我国国家标准还规定:。若低于上述限量的下限值,测量精度降低,造成正误差。但是我们测量过许多用户的配电盘,当用于电流表示数的电流互感器,使电流表显示接近额定值时,而计费用的电流互感器,二次测用规定导线直接接人三相电度表的电流线圈,以指针式万用表交流电压10V

档测二次闭路电压为0V。运行数据表明,实例都违背了国家规定的二次负载标准,这是变配电中普遍存在的一个技术问题。

五、消除误差的方法

两年内我们探索了导线、分数匝、电容、电感、电阻丝等对正比差补偿方法。

1995年底,我们终于找到了可使电流互感器正、负比差都明显减小的技术方案。例如23号200/5的电流互感器,当母线穿心一匝,一次电流为180A时,二次显示194A,正比差为14A,一次电流为5A,二次示数为0A,负比差为5A。利用这种技术方案,可以使该电流互感器一次电流从0A到额定电流的整个区间,正比差为0A,负比差最大值为lA,从而发现了降低电流互感器比差的技术方案。

六、电流互感器的负载特性

当二次测所接负载阻抗远大于铭牌上标定的阻抗时,电流互感器是一恒压源。例如9号150/5互感器,铭牌上标定的阻抗为0.2Ω。当一次电流为150A,二次开路时,用MFl73型万用表交流10V档,精度为9kΩ/V,相当于在二次回路上串联90kΩ的电阻,测得其电压为26V;当二次测并接15Ω300磁场变阻器,分别取阻值15Ω、7.5Ω、3.75Ω时,二次电压仍为26V;当取1.875Ω时二次电压才降为255V,有力地证明了上述结论。

当外阻远小于标定阻抗时,电流互感器接近一恒流源。例如9号150/5互感器,将一次电流调至135A,分别和1.5mm/X 30cm的铝线、1.5mm2X4m的铜线串接150

/5A电流表,利用1.5mm2X 30cm的铝线、1.5mm2X 4m的铜线串接150/5A 电流表和5A电度表电流线圈,电流表示数都是150A。上述实验表明,外阻远小于标定阻抗时,电流互感器是一恒流源,并且都有相同的正比差。

七、典型母线穿心式电流互感器二次开路的具体应用

由于母线穿心式400/5以下各种电流互感器二次开路电压很低,内阻抗小,过度时又不发热,具有恒压源和恒流源特性,可以稳定、可靠地用作自动控制功率型信号源。利用二次开路电压值对高输入阻抗的复合管、单晶管、VMOS功率场效应管、单向晶阐管、运算放大器、比较放大器、时基电路、灵敏继电器等直接实施控制,以突破传统结论的禁区二次开路运用方式,形成机电一体化和继电保护的产品。此法被人们确认后,形成机电一体化和继电保护的产品。此法被人们确认后,必然广泛应用于自动化控制设计,将产生不可估量的、走出传统结构误区的社会效益。

八、电流互感器运行的特定条件和内阻抗分析

实际应用的电流互感器的一次最大电流等于满负荷电流,同时受到电力变压器允许的最大电流、保险丝熔断电流、闸刀跳闸电流、自动空气开关限制的电流、过流保护器设定的保护电流和导线允许的安全电流的严格控制。众所周知,电流互感器二次电流额定值为5A,如果脱离上述条件,试图以二次感应电压公式E=L× di/dt设想无穷大电流结合变化关系或以设想二次无穷大电流来求二次开路电压,以维护传统的二次开路电压结论是不现实的。

在变流实验台上对每种电流互感器,一次测注入额定电流的0.1,0.2,…,1倍的电流。二次以开路和闭路两种方式运行,测得一次电压和一次电流,可以求出一次测在二次开、闭路情况下的阻抗,其数值很小。例如一次阻抗最大的44号3015LQG系列电流互感器,当一次测加30A电流,二次开路,一次电压为3V,则一次阻抗为0.1Ω。在二次闭路条

件下,一次电压为0.5V,一次阻抗为O.017Ω,。其余电流互感器随变化的增大。一次阻抗变得很小,其中以母线穿心式的电流互感器最小。同理利用二次伏安特性,可以直接求出除母线穿心式电流互感器以外的其他各类电流互感器在一次开路或闭路情况下的二次阻抗。

对母线穿心式电流互感器一次开路情况下,二次阻抗可以直接利用二次伏安法求出。一次闭路情况下的二次阻抗必须加穿心短路环,所用短路环是多股细铜线组成的150mm2以上的单匝或多匝短路环,在满足二次输入安匝近似等于—?次安匝情况下,可求出母线穿心式电流互感器一次闭路情况下的二次阻抗。例如5号电流互感器,二次注入1~5A电流,一次加150mm2短路环后,其二次阻抗都是0.19Ω,近似等于铭牌标定的负荷0.2Ω或5VA。点评

在对电流互感器进行检修时发现,即使互感器的二次线圈开路运行,也不会造成设备损害。这一现象与传统的电工手册及各类教材所提出的电流互感器二次开路产生几百伏以上、危及人身安全的高压,铁芯严重发热,烧坏电流互感器并不一致。为了解决这一问题,弄清电流互感器的运行参数,作者进行了一系列的实验,在进行了大量调查实验基础上,得出了令人信服的结论。

作者发现,目前生产和应用的电流互感器的发热特性与传统结论截然不同:。其二次开路状态工作时,一般不会过热;只有极少数型号功耗增大,发热严重,但在正常工作电流下,也不会烧坏设备。至于二次开路电压,则始终在低压范围内波动。作者在对数十种型号的电流互感器进行实验测定的基础上,得出结论,二次开路时具有恒压源和恒流源两种电路的特性,可以稳定、可靠地用作自动控制功率型信号源。这种突破传统的电路运用方式,可广泛应用于自动化控制设计,产生良好的经济效益和社会效益。

从实际出发,不迷信传统观念,利用科学手段突破旧有框框,大胆创新,才能在科技事业中取得成绩。

电流互感器使用注意事项

电流互感器使用注意事项 主要注意下面七个方面 1)电流互感器的接线应遵守串联原则 即一次绕阻应与被测电路串联 而二次绕阻则与所有仪表负载串联。 2)按被测电流大小 选择合适的变化 否则误差将增大。同时 二次侧一端必须接地 以防绝缘一旦损坏时 一次侧高压窜入二次低压侧 造成人身和设备事故 3)二次侧绝对不允许开路 因一旦开路 一次侧电流I1全部成为磁化电流 引起φm和E2骤增 造成铁心过度饱和磁化 发热严重乃至烧毁线圈;同时 磁路过度饱和磁化后 使误差增大。电流互感器在正常工作时 二次侧近似于短路 若突然使其开路 则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值 铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波 因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波 其值可达到数千甚至上万伏 危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。 另外 二次侧开路使E2达几百伏 一旦触及造成触电事故。因此 电流互感器二次侧都备有短路开关 防止一次侧开路。如图l中K0 在使用过程中 二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载 然后 再停车处理。一切处理好后方可再用。 4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等

装置的需要 在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2 8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统 一般按三相配置;对于小电流接地系统 依具体要求按二相或三相配置 5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如 若有两组电流互感器 且位置允许时 应设在断路器两侧 使断路器处于交叉保护范围之中 6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障 电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。 7)为了减轻发电机内部故障时的损伤 用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障 用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

电流互感器二次回路开路如何处理

电流互感器二次回路不能开路及开路如何处理 我们知道,电流互感器即CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的。CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。若二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。还会在铁芯上产生剩磁,增饱和,大互感器误差。最严重的是由于磁交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁。所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。 步骤/方法 1那么我们怎样发现CT二次开路故障呢,一般可从以下现象进行检查判断: 2回路仪表指示异常,一般是降低或为零。用于测量表计的电流回路开路,会使三相电流表指示不一致、功率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无,则可能处于半开路状态(接触不良)。 3、CT本体有无噪声、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象,当

然这些现象在负荷小时表现并不明显。 4、CT二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。 5、继保发生误动或拒动,这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现并处理。 6、电度表、继电器等冒烟烧坏。而有无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏,不仅会使CT二次开路,还会使PT二次短路。 7、以上只是检查CT二次开路的一些基本线索,实质上在正常运行中,一次负荷不大,二次无工作,且不是测量用电流回路开路时,CT的二次开路故障是不容易发现的,需要我们实际工作中摸索和积累经验。 检查处理CT二次开路故障,要尽量减小一次负荷电流,以降低二次回路的电压。操作时注意安全,要站在绝缘垫上,戴好绝缘手套,使用绝缘良好的工具。 电流互感器二次开路故障处理方案 8电流互感器二次开路故障处理方案 9发现CT二次开路,要先分清是哪一组电流回路故障、开路的相别、对保护有无影响,汇报调度,解除有可能误动的保护。 10尽量减小一次负荷电流。若CT严重损伤,应转移负荷,停电处理。 11尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线按图纸将CT二次短路,再检查处理开路点

电流互感器简单易懂的原理讲解

一、电流互感器结构原理 1 普通电流互感器结构原理 电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直 接串联于电源线路中,一次负荷电流()通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生按 比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N 2 )较多,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,见图1。 图1 普通电流互感器结构原理图 由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I 1N 1 =I 2 N 2 ,电流互感器额定电流比: 。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状态,相当于一个短路运行的变压器。 2 穿心式电流互感器结构原理 穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路,见图2。

图2 穿心式电流互感器结构原理图 由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小;反之,穿心匝数越少,变比越大,额定电流比:。 式中I1——穿心一匝时一次额定电流; n——穿心匝数。 3特殊型号电流互感器 3.1 多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器,一次绕组不变, 在绕制二次绕组时,增加几个抽头,以获得多个不同变比。它具有一

个铁心和一个匝数固定的一次绕组,其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上,将不同变比的二次绕组抽头引出,接在接线端子座上,每个抽头设置各自的接线端子,这样就形成了多个变比,见图3。 图3 多抽头电流互感器原理图 例如二次绕组增加两个抽头,K1、K2为100/5,K1、K3为75/5,K1、K4为50/5等。此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比,调换二次接线端子的接线来改变变比,而不需要更换电流互感器,给使用提供了方便。 3.2 不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组,而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组,以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要,见图4。 图4 不同变比电流互感器原理图 例如在同一负荷情况下,为了保证电能计量准确,要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右),准确度等级高一些

电流互感器二次侧开路的原因和原理

电流互感器二次侧开路的原因和原理 电流互感器一次电流的大小与二次负荷的电流无关。互感器正常工作时,由于阻抗很小,接近于短路状态,一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿,总磁通密度不大,二次绕组电势也不大。当电流互感器开路时,阻抗Z1无限增大,二次绕组电流等于零,二次绕组磁化力等于零,总磁力化等于原绕组的磁化力(I0N0=I1N1)。也就是一次电流完全变成了励磁电流,使电流互感器的铁芯骤然饱和,此时铁芯中的磁通密度可高达1.8T以上。 1. 引起电流互感器二次回路开路的原因 (1)交流电路回路中的实验接线端子,由于结构和质量上的缺陷,在运行中发生螺杆与铜板螺孔接触不良,造成开路。 (2)电流回路中的试验端子连接片,由于连接片胶木头过长,旋转端子金属片未压在连接片的金属片上,而误压在胶木套上,造成开路。 (3)检修工作中失误,如忘记将继电器内部触头接好,或误断开了电流互感器二次回路,或对电流互感器本体试验后未将二次接线接上零。 (4)二次线端子触头压接不紧,回路中电流很大时,发热烧断或氧化过热而造成开路。(5)二次回路的过度端子氧化后松动。 2.电流互感器二次开路的原理 (1)当电流互感器二次回路开路时,首先要防止二次绕组开路而危及设备与人身安全。(2)电流互感器二次回路开路后,应查明开路位置并设法将开路处进行短路;如果不进行短路处理时,可向调度申请停电处理。在进行短接处理过程中,必须注意安全;应注意开路的二次回路有异常的高电压,应戴绝缘手套,使用合格的绝缘工具,在严格监护下进行。(3)发生电流互感器二次开路,应先分清故障属哪一路电流回路、开路的相别、对保护有无影响。汇报调度,停用可能误动的保护。 (4)尽量减小一次负荷电流。若电流互感器严重损伤,应转移负荷,停电检查处理。(5)尽快设法在就近的试验端子上,将电流互感器二次短路,再检查处理开路点。短接时,应使用良好的短接线,并按图纸进行。短接时应在开路的前级回路中选择适当的位置短接。(6)若短接时发现火花,说明短接有效。故障点就在段节点以下的回路中,可以进一步查找;如短接时无火花,可能是短接无效。故障点可能在短接点以下的回路中,可以逐点向前变换短接点,缩小范围。 (7)在故障范围内,应检查容易发生故障的端子及元件,检查回路有工作时触动过的部位。

电流互感器二次开路故障的处理通用版

操作规程编号:YTO-FS-PD424 电流互感器二次开路故障的处理通用 版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

电流互感器二次开路故障的处理通 用版 使用提示:本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理,通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态,从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 我们知道,电流互感器即CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的。CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。若二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。还会在铁芯上产生剩磁,增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和,交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁。所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。

穿心式电流互感器固定装置的安装应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/c514825612.html, 穿心式电流互感器固定装置的安装应用 作者:杨泳马泽宇陈银迪 来源:《科技视界》2017年第32期 【摘要】穿心式电流互感器按照传统安装方式安装时可能会出现一些固定困难的问题, 通过对固定装置的结构设计及性能分析,可通过固定装置的应用来解决,使安装变的简单易操作,并大大提高了工作效率。 【关键词】穿心式电流互感器;固定装置;外形结构 中图分类号: TM452 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2017)32-0055-002 【Abstract】Through-the-heart type current transformer may be difficult to be fixed when it is installed according to the traditional installation method. Through the structural design and performance analysis of the fixed device, the application of the fixing device can be solved to make the installation easy to operate , And greatly improve work efficiency. 【Key words】Through-core current transformer; Fixing device; Shape structure 穿心式电流互感器作为一种普通电工器件,由于不设一次绕组,安装方便、运行可靠等优点已被广泛应用。但在日常工作安装过程中,时常会出现老旧配电屏改装时,由于现场受条件限制,穿心式电流互感器固定困难的情况。穿心式电流互感器安装固定装置根据穿心式互感器的外形结构和电气特性,通过安装固定支架,可将其可靠的固定在母排上,不影响其计量,解决了现场安装出现困难的问题及大大提高了安装速度和工作效率。 1 存在问题分析 1.1 穿心式电流互感器结构分析 穿心式电流互感器没有一次侧绕组,是将载流(负荷电流)导线穿过互感器中心起一次绕组作用,二次绕组直接均匀地缠绕在铁心之上,外部使用热固性树脂材料浇注。上端S1和S2为二次接线端子,底部为安装固定使用的底座。具体见图1. 这样结构要求配电屏必须有固定挡板,用于固定穿心式电流互感器的底座。 1.2 现场安装存在的问题 将穿心式电流互感器的底座安装固定在配电屏挡板上就要求现场配电屏在设计上要做匹配设计,但由于现场配电屏设计结构各式各样,存在安装困难的问题,主要有:现场增减容用户原使用蝶式互感器改为穿心式,未进行设计挡板,造成穿心式电流互感器无法固定;配电屏中

电流互感器二次开路故障的处理

电流互感器二次开路故障的处理 我们知道,电流互感器即CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的。CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。若二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。还会在铁芯上产生剩磁,增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和,交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁。所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。那么我们怎样发现CT二次开路故障呢,一般可从以下现象进行检查判断:(1)回路仪表指示异常,一般是降低或为零。用于测量表计的电流回路开路,会使三相电流表指示不一致、功率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无,则可能处于半开路状态(接触不良)。(2)CT本体有无噪声、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象,当然这些现象在负荷小时表现并不明显。(3)CT二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。(4)继保发生误动或拒动,这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现并处理。(5)电度表、继电器等冒烟烧坏。而有无功功

率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏,不仅会使CT二次开路,还会使PT二次短路。以上只是检查CT二次开路的一些基本线索,实质上在正常运行中,一次负荷不大,二次无工作,且不是测量用电流回路开路时,CT的二次开路故障是不容易发现的,需要我们实际工作中摸索和积累经验。检查处理CT二次开路故障,要尽量减小一次负荷电流,以降低二次回路的电压。操作时注意安全,要站在绝缘垫上,戴好绝缘手套,使用绝缘良好的工具。(1)发现CT二次开路,要先分清是哪一组电流回路故障、开路的相别、对保护有无影响,汇报调度,解除有可能误动的保护。(2)尽量减小一次负荷电流。若CT严重损伤,应转移负荷,停电处理。(3)尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线按图纸将CT二次短路,再检查处理开路点。(4)若短接时发现有火花,那么短接应该是有效的,故障点应该就在短接点以下的回路中,可进一步查找。若短接时没有火花,则可能短接无效,故障点可能在短接点以前的回路中,可逐点向前变换短接点,缩小范围检查。(5)在故障范围内,应检查容易发生故障的端子和元件。对检查出的故障,能自行处理的,如接线端子等外部元件松动、接触不良等,立即处理后投入所退出的保护。若开路点在CT本体的接线端子上,则应停电处理。若不能自行处理的(如继电器内部)或不能自行查明故障的,应先将CT二次短路后汇报上级。

电流互感器不允许开路原因

电流互感器不允许开路原因:开路时,二次电流及二次磁动势为零,一次磁动势全部用于励磁,励磁磁动势骤增使铁芯磁通饱和,磁通波形变为平顶波,使二次绕组在磁通过零时产生尖顶波电动势,危及二次设备安全。铁芯磁通骤增还会使发热增大烧毁电流互感器。 电压互感器不允许短路原因:降压变压器二次短路时会产生过高的短路电流烧毁互感器。 电流互感器常用接线形式: 1.单相联结:可接在任意一相,用于测量三相对称负载的相电流。 2.不完全星形联结:两个电流互感器分别接在两相,可测量三相电流、有功功率、无功功 率、电能,能反映相间故障,不能完全反映接地故障。 3.完全星形联结:二次绕组星形连接,可测三相电流、有功功率、无功功率、电能,能反 映相间及接地故障。 4.零序联结:三个同型号的电流互感器同极性端子并联后引出,反映零序电流。 5.三角形联结:配合Yd11连接变压器的差动保护,实现电流相位的变换。 电压互感器接线形式: 1.单相接线:可测某一相间电压或相对地电压。 2.不完全星形接线:两台单相互感器组合而成,一次绕组不接地,二次绕组中间点接地, 可测量线电压,不能测相电压。 3.完全星形接线: a)三相三柱式电压互感器Yyn接线,一次侧绕组中性点不能接地,可测三个线电压, 不能测相电压。 b)三相五柱式电压互感器Yynd0接线,一二次侧绕组连接为星形,辅助绕组连接为开 口三角形,一二次绕组中性点接地,可测三个线电压,不能测相电压,用于10kv 及以下电压等级。 c)三个单相电压互感器,,一二次侧绕组连接为星形,辅助绕组连接为开口三角形, 一二次绕组中性点接地,可测三个线电压,不能测相电压,用于35kv及以上电压 等级。

使用电流互感器七大注意事项

使用电流互感器七大注意事项电流互感器的使用主要注意下面七个方面: 1)电流互感器的接线应遵守串联原则 即一次绕阻应与被测电路串联 而二次绕阻则与所有仪表负载串联。 2)按被测电流大小 选择合适的变化 否则误差将增大。同时 二次侧一端必须接地 以防绝缘一旦损坏时 一次侧高压窜入二次低压侧 造成人身和设备事故 3)二次侧绝对不允许开路 因一旦开路 一次侧电流I1全部成为磁化电流 引起φm 和E2骤增 造成铁心过度饱和磁化 发热严重乃至烧毁线圈;同时 磁路过度饱和磁化后 使误差增大。电流互感器在正常工作时 二次侧近似于短路 若突然使其开路 则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值 铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波 因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波 其值可达到数千甚至上万伏 危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。 另外 二次侧开路使E2达几百伏 一旦触及造成触电事故。因此 电流互感器二次侧都备有短路开关 防止一次侧开路。如图l中K0 在使用过程中 二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载 然后 再停车处理。一切处理好后方可再用。 4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要 在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2 8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统 一般按三相配置;对于小电流接地系统 依具体要求按二相或三相配置 5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如 若有两组电流互感器 且位置允许时 应设在断路器两侧 使断路器处于交叉保护范围之中 6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障 电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。 7)为了减轻发电机内部故障时的损伤 用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障 用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧. 消息来源于中国电气之家(25dq)。

穿心式电流互感器二次开路特性

母线穿心式开路电压电流互感器二次 电流互感器运行特性分析 电流互感器是次开路的特性分析以及解决方法,电流互感器运行的特定条件。 关键字:。电流互感器运行特性 在电工手册及各类教材中,对电流互感器二次开路运行的结论是:。“电流互感器二次开路产生几百伏、lkV~10kV的危及人身安全的高压;铁芯严重发热,烧坏电流互感器。”这也是电力界公认的法规。 我们科技服务小组在检修学校配电盘的一只无示数电流表时发现,与其相串联电流互感器二次开路运行,实测电压为2.6V,恢复其原闭路接法,同时在主回路串入型号、变化相同的电流互感器,二次开路长期运行,并不发热。这说明:。目前实际应用的电流互感器运行特性与一百多年来传统的结论相比,有着不容忽视的重大差别。 为了分析电流互感器运行参数,在电业公司和校党总支部大力支持下,我们将收集到的0.5kV和10kV两个耐压等级,变电站用的LQJ,LFC,LFCD,母线穿心式lMK,LMKl,LMZ,LMZ1,LMZJ1和在平度已被淘汰的LQG等9个系列,北京、天津、上诲、沈阳、合肥等20个厂家生产的变化30/5~2000/5的56种电流互感器及其350个变种,在变流实验台上经过长达两年半的实验,记录了十几万个运行数据,归纳总结出了如下结论。 一、电流互感器二次开路电压特性 对每一种电流互感器,二次开路电压随着一次电流的变化,都有严格的对应关系,仅以一次额定电流时的二次开路电压值说明。对母线穿心式150/5的电流互感器,当穿心电流为额定值时,不同品种的电流互感器二次开路电压为2.6~2;4V。80条二次开路电压特性曲线的规律是:。一次穿心电流从0A增至150A时,二次开路电压开始上升幅度很大,30A 以后增加甚小(即使从150A增至800A,二次开路电压平均只上升0.2V)。 母线穿心式200/5的电流互感器,二次开路电压是3.9~65V;母线穿心式300/5—2000/5的电流互感器,二次开路电压为6.5~372V。 LQG系列从30/5—600/5的电流互感器,二次开路电压是12.8~214V。 变电站用的LQJ,LFC,LFCD系列50/5~300/5的电流互感器,二次开路电压是18~1213V。 在第二次伏安特实验台上,利用调压器、电流表、导线将所有的电流互感器二次线圈分别接人调压器的输出端,当二次输入5A电流时,测得二次电压和一次加额定电流时测得的二次开路电压都有严格的对应关系。若用公式计算,二次开路电压等于二次闭路转为开路一次电压的增量乘以变化。从正反两方面实验和法拉第电磁感应定律推导结论证明了二次开路电压测试值的真实性。 综上所述,100多年来的传统结论与科技进步、材料更新、结构变化、工艺革新的现代新型电流互感器的实际二次开路电压相比存在着巨大差别,所以传统结论应当修正。 二、电流互盛器二次开路时发热情况分析 对母线穿心式电流互感器,根据焦耳—楞次定律Q=I2Rt,二次开路时由I2=0,Q2=0,所以二次线圈不会发热。但是,当二次线圈由闭路转为开路时,母线上功耗增大。对母线穿

电流互感器二次回路开路故障与处理措施

电流互感器二次回路开路故障与处理措施 发表时间:2019-03-26T10:12:18.793Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:张扬帆林培亮陈炜楠 [导读] 摘要:文章介绍电流互感器二次回路中的常见接线方式和注意事项,分析电流互感器二次回路开路故障表现、原因以及检查的处理措施,提出一种电流互感器二次回路短路电流监测装置来对此故障问题进行防范,简单介绍电流互感器二次回路的接地要求,以供参考。 (广东电网有限责任公司汕头供电局广东省汕头市 515000) 摘要:文章介绍电流互感器二次回路中的常见接线方式和注意事项,分析电流互感器二次回路开路故障表现、原因以及检查的处理措施,提出一种电流互感器二次回路短路电流监测装置来对此故障问题进行防范,简单介绍电流互感器二次回路的接地要求,以供参考。 关键词:电流互感器;二次回路;开路故障;处理;防范 1引言 在电力系统中电流互感器是按照一定的变比将一次大电流向二次小电流进行变换的重要设备,将此变换之后的二次小电流向测量仪表或者继电保护装置中进行传输就可以起到对电力系统的运行工况进行监视和控制以及对故障进行快速切除等作用,实现对电力系统安全的确保。文章就针对电流互感器二次回路开路故障,提出相应的处理措施以及一种电流互感器二次回路短路电流监测装置来对此故障进行防范。 2电流互感器二次回路中常见的接线方式 电力系统中电流互感器的二次回路通常采用单相接线,两相星形,三相星形接线,三角形接线和电流接线,其中比较容易出现故障的接线方式有以下几种:首先就是三角形接线。此种方式就是采取极性头尾线连接的方式将三相电流互感器的二次绕组进行连接,而且连接成为三角形,实现对短路电流中零序分量的滤除。第二种类型是电流接线方法,它使用两组星形连接进行连接,通常在3/2断路器接线,角度接线和桥接线路的测量和保护回路中,其主要作用就是可以对两只开关的电流之和进行反映。在采用此种方式进行接线时,需要对二次绕组的极性进行注意,尤其是其中的方向保护以及差动保护。如果出现极性接错的问题就会导致出现计量和测量错误以及方向继电器指向错误和差动保护中有差流等问题,因此就会出现保护装置误动或者拒动等问题。 3电流互感器二次回路开路故障与处理 3.1电流互感器二次回路开路故障的表现和原因 电流互感器二次回路的开路故障主要表现在以下几个方面:电流二次回路的放电位置存在放电问题,可能导致绝缘击穿严重失效;互感器发出闷声等异常声响和振动;电流互感器保护装置出现误动后拒动;电流回路测量显示降低或者数值为零。引发上述电流互感器二次回路开路故障的原因主要有以下几个方面:电流互感器检修和操作中由于疏忽而没有将其继电器内部接头接好,或者没有将端子排打开的接线或连片进行恢复;测试端子结构和质量本身由于老化而存在问题或接触不良;回路的接线压接出现松动;室外端子箱出现密封不严问题而导致受潮并被腐蚀;二次绕组由于年久失修而出现短接线松动或者没有将其二次绕组进行短接并接地等原因。 3.2电流互感器二次回路开路故障的处理 在电流互感器运行中出现主绝缘击穿而导致出现单相接地故障、充油式电流互感器出现漏油问题、互感器内部出现异味、冒烟以及着火等问题、互感器内部出现放电迹象、异常声响或者是外部出现引线的显著放电问题时就需要对电源进行立即切断,然后向上级进行汇报来对具体的故障进行处理。 4电流互感器二次回路开路防范措施 为了避免电流互感器出现二次回路开路故障,不仅要做好设备质量的严格控制,并且加强对设备的日常巡视检查,而且要执行相关条例来加强检修工艺和检修后的验收,采取正确的方法对电流互感器进行操作。此外,还要通过以下电流互感器二次回路短路电流监测装置来对此故障进行监测和防范。 4.1电流互感器二次回路短路电流监测装置原理 如图4.1所示,将电流互感器模块20接入电流互感器二次侧,电流互感器二次侧回路输入信号经过电流互感器模块20取样后,再经过RC隔直模块31隔直处理,将信号中的直流分量滤除掉;然后,发送信号放大模块32(可编程放大器)以放大信号,然后模数转换模块33进行数据获取和转换;然后,控制器10通过使用数字信号处理算法计算每个信号的幅度和相位,并且根据幅度测量结果,确定是否执行范围放大切换,确保在很宽的范围内(5mA-10A)进行精确的幅度和相位测量;根据每通道测量结果计算通道之间相位关系,以及通过计算3路电流的矢量和计算合成电流的大小幅值,根据合成电流大小是否为零判断电流是否平衡;按钮控制模块60的按钮可用于切换LCD显示器以显示幅度相位或组合电流值,并设置警报阈值。 图4.1电流互感器二次回路短路电流监测装置结构图 4.2此装置的有效收益 本文提出的这一种电流互感器二次回路短路电流监测装置通过电流互感器模块感应电网中电流互感器二次侧输入端电流,采样电流由信号处理模块处理并发送给控制器;控制器根据电流信号得到二次回路电流状态,并通过显示模块进行显示;控制器还控制报警模块根据

继电保护中电流互感器防开路保护技术运行

继电保护中电流互感器防开路保护技术运行 发表时间:2019-04-12T10:01:15.267Z 来源:《河南电力》2018年19期作者:简金鹏余哲[导读] 电力系统是一个规模庞大的动态系统,电力系统的安全运行对我国国民经济的发展有着重要的影响。伴随着智能电网的建设 简金鹏余哲 (西安陕柴重工核应急装备有限公司)摘要:电力系统是一个规模庞大的动态系统,电力系统的安全运行对我国国民经济的发展有着重要的影响。伴随着智能电网的建设,其继电保护的安全自动装置的自动化水平和智能化程度也随之愈来愈高,如何有效的处理各种异常已成为当前电力系统继电保护技术方面的重要课题。只有及时发现异常并采取有效技术措施,才能够确保继电保护装置的正常运行。而继电保护中电流互感器防开路保护技术的 运行,往往是专业人士进行现场故障诊断、异常分析及处理的一个难题。本文主要针对电力系统继电保护中电流互感器防开路保护技术运行中存在的问题进行了详细分析。 关键词:继电保护;电流互感器防开路保护;运行 引言: 随着科学技术的发展和运用,目前继电保护技术已经与计算机技术、网络技术、通讯技术、数据库技术等相结合,逐渐从传统技术向着智能化、集中化、数字化、网络化等方向发展。迄今为止,继电保护技术安全自动装置压板的运行已经经过了几代的发展,技术在逐渐地完善,但是运行异常和管理异常等问题还是存在的,下面我们对继电保护中电流互感器防开路保护技术的运行作出详细的分析。 一、电流互感器防开路保护继电保护概况 电流互感器是将一次侧大电流转变成可供计量、测量、保护使用的二次小电流的电气设备。电流互感器的二次负荷(计量、测量仪表及继电保护装置的电流线圈)阻抗很小,基本成短路状态。在正常情况下,一次、二次线圈的磁势平衡。但当二次开路时,二次侧电流为零,铁芯中的磁势失去平衡,一次电流完全成为励磁电流,使电流互感器的铁芯磁通急剧上升,由于二次侧匝数较多,将在二次侧线圈的两端感应出比原来大很多倍的高电压,其峰值可达几千伏甚至上万伏,再有铁芯损耗增大,发热严重,将烧坏其绝缘,最终烧坏电流互感器,可能会危及到运行人员的人身安全及测量仪表、保护装置的安全。二次侧开路对于继电保护装置而言:(1)差动保护误动作,对应的主变压器、发电机将跳闸退出运行,会导致大面积停电事故,造成经济损失;(2)电流保护误动作,将造成电力系统输电线路越级跳闸,扩大停电面积。二次开路对于计量、测量保护装置而言:二次开路时,二次侧电流为零,电力计量、测量所用的仪表等装置将中断工作,给电力生产部门收入造成直接经济损失。为了克服以上的缺点,需对继电保护做必要的改进。 二、电流互感器防开路保护继电保护技术运行的基本原则 本实用新型克服了现有电流互感器二次线圈开路时缺乏保护的不足,提供了一种可靠性高、动作快、安全防护好、绝缘好、可长期使用的电流互感器防开路保护器。这种保护器并联在电流互感器二次回路输出端,电流互感器正常工作时该保护装置是开路状态,不影响电流互感器二次回路正常工作,当电流互感器二次回路开路时,该保护装置迅速动作,使电流互感器二次回路闭环,闭锁差动保护误动,随即向值班人员发出二次回路开路报警信号。 为了解决上述存在的技术问题,本实用新型采用下列技术方案:本实用新型与现有技术相比具有如下的优点: 1)该保护器运行后,使电流互感器具有双重保护,当压敏电阻动作后,双向可控硅动作;当二次电路正常时,可控硅维持电流减少,自行关断; 2)动作时间快; 3)正常运行时,对测量仪表、保护装置无任何影响,即输入电阻趋于无穷大,达到20兆欧,不产生分流作用; 4)采用的元件灵敏度高,提高了电路的灵敏度; 5)检测电路A采用光电耦合器隔离,输出执行采用继电器控制,可以达到安全防护要求;电路的交流耐压达到1000V,绝缘耐压性能好; 6)能正确反映电流互感器副边的工作状态,可直接与变电站综合自动化配电设备接口; 7)电流互感器正常工作时及开路时功耗低;非一次性使用设备,能长期使用。 电流互感器防开路保护继电保护技术运行对于保证供电系统的稳定性和安全性都有着重大的意义,所以重视并优化其运行技术方法对于提高发电系统的运行效率以及经济效益都有着显著的作用。而电流互感器防开路保护继电保护技术运行合理工作的基本原则,首先应该结合供电系统实际运行环境以及其不同的设计方案来构建,并保证其具体配置能达到可靠性、选择性、速动性、灵敏性这四个基本要求。具体来说,就是当供电系统发生故障或工作延时等异常情况时,能迅速地分辨出发生故障的电路位置,并在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,在尽量不影响到相邻电路设备运行的前提下,大幅度减轻或避免电路设备的损坏,并在处理过程中保持工作的高效性以及安全性。当然,在实际工作中,由于各电路元件类型与重要程度的差异性,也必须根据不同工程的具体需要来提供可靠的电流互感器防开路保护在继电保护技术上的运行。 三、电流互感器防开路保护继电保护技术运行的实施步骤 本实用新型的动作过程如下: 3.1检测电路A 对于电流互感器二次回路开路后出现的电压,经压敏电阻R7、电压取样电阻R8、保护电阻R9后,压敏电阻动作,取样电压经桥式整流D2~D5后至光电耦合器U2的初级。压敏电阻在正常电压条件下,相当于一只小电容器,而当电路出现过电压时,它的内阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增加几个数量级,从而有效地保护了电路中的其他元器件不致过压而损坏。 3.2光电隔离执行电路B

浅谈电流互感器在运行时二次不得开路

浅谈电流互感器在运行时二次不得开路 [摘要]本文介绍了电流互感器二次不得开路的原因,在实际运行中二次开路的现象及处理方法。 0 前言 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器。电流互感器在工作时, 其一次绕组串联在电力线路中,线路电流就是互感器的一次电流,而二次绕组外部回路则根据需要接有测量仪器、仪表或继电保护、自动控制装置。当线路电流发生变化时,也就是互感器的一次电流发生变化,其二次电流也相应变化,并把线路电流变化的信息传递给外接的测量仪器、仪表和继电保护、自动控制装置。为了保证工作人员的人身及设备的安全,使用时必须注意互感器的二次侧不可开路,本文将探讨一下电流互感器二次不得开路的原因及开路的现象和处理方法。 1 电流互感器的工作原理 电流互感器的工作原理图如右图所示: 从图中可以看出,当一次绕组流过电流1 .I 时,由于电磁感应,在二次绕组中感应出电 动势,在二次绕组外部回路接通的情况下, 就产生了二次电流2.I 。此时的一次磁动势为 一次电流1. I 与一次绕组匝数1N 的乘积 11.N I ,同理二次磁动势为22.N I 。根据磁动势平衡原则,一次磁动势除平衡二次磁动势 外,还有极少一部分用于铁芯励磁,产生主 磁通。因此磁动势平衡方程式为 10. 22.11.N I N I N I =+ (1) 式中 1. I ——一次电流 2.I ——二次电流 0.I ——励磁电流 1N ——一次绕组匝数 2N ——二次绕组匝数 上式还可以写成 0. 122.11./I N N I N I =+ (2) 或0. 2.1.'I I I =+ (3) 从式(3)中可以看出,在正常工作时,负载分量的数值比励磁分量的数值 要大很多,通常电流互感器工作时的电流的负载分量是励磁电流的几百倍以上,如果二次侧出现开路,电流互感器则变为空载运行,式(3)变为0.1.I I =,而电流互感器的一次侧接在系统中是主线路的电流,当电流互感器二次开路时,则二次磁动势不存在,一次侧的电流就完全成为励磁电流,比正常工作时的励磁电流

穿心式电流互感器

穿心式电流互感器结构原理 注意:穿心匝数是以穿过空心的根数为准,而不是以外围的匝数计算,否则将误差1匝。 请教穿心式电流互感器在中间一次穿过的导线,在互感器模型中,算1匝线圈吗? 答:是1匝。 穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流) 导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路,见图5-2。 图5-2 穿心式电流互感器结构原理图 来源:https://www.wendangku.net/doc/c514825612.html,

由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小;反之,穿心匝数越少,变比越大,额定电流比:I1/n。 式中I1——穿心一匝时一次额定电流; n——穿心匝数。 穿芯式电流互感器的正确使用 2007-09-19 来源:中国自动化网浏览:149 简介:穿芯式电流互感器是一种常见电工器件,因其接线简单,安装方便,广泛应用于计量、检测及保护线路中,但使用中稍不注意,就能引起极大误差而造成计量不准,保护失灵,发生电气事故,这与电流互感器安匝容量有关。 关键字:穿芯式电流互感器检测保护线路安匝容量 1 事故现象

河北临漳县电镀厂有三台电动机其型号规格为Y180M--422kW,配用LMZ1-0.5、100/5,300安匝电流互感器,电流表为0~100A。实际运行中发现电流值总是很小,约27A左右,用钳型电流表测一次侧实际工作电流为82A,两者明显不相符,三台电动机情况基本类似,我们对一台电动机更换了电流互感器、二次线路、电流表,情况依然。 2 事故分析 仔细分析,我们发现一个共同规律,一、二次侧检测、计量电流都是将近相差三倍,这才引起我们警觉,仔细查看互感器铭牌,才发现忽略一个重要问题:安匝容量,注明300安匝,故用于100/5线路中,就应该绕三次,而不应该是常规一匝穿芯。 3 事故处理 我们将一次线路互感器上绕了三圈,检测电流为81A,一次线路用钳型电流表测为82A,两者基本相符。这说明我们不应忽略这个问题。 穿芯式电流互感器是一种常见电工器件,因其接线简单,安装方便,广泛应用于计量、检测及保护线路中,但使用中稍不注意,就能引起极大误差而造成计量不准,保护失灵,发生电气事故,这与电流互感器安匝容量有关。所谓安匝容量,系指电流互感器一次侧单心穿线时最大额定电流值,也即额定电流与穿芯匝数积。

电流互感器二次侧开路时二次电压的计算

电流互感器二次侧开路时二次电压的计算 电流互感器二次侧开路时,互感器成空载运行,此时,一次侧线路电流全部成为励磁电流,使铁心内的磁通密度比额定情况增加很多,一方面使二次侧感应出很高的电压,可能使绝缘击穿,同时对测量人员也很危险;另一方面,铁耗会大大增加,使铁心过热,影响电流互感器的性能,甚至烧坏互感器。下面来分析一只1200/5A的CT二次开路电压: 已知:一次额定安匝I1n N1n=1200A,N2n=240,A c=25.5cm2,L c=75.4cm,f=50Hz,铁芯是冷轧硅钢片,卷铁芯,取K=4.13×10-2,于是二次开路峰值电压:: 注:公式来自《互感器设计原理》 E KL—二次开路电压(峰值),V; N2n—额定二次匝数; A c—铁芯有效截面积,cm2; f—电源频率,Hz; L c—铁芯的平均磁路长,cm; I1n—额定一次电流,A; N1n—额定一次匝数; K—系数,与铁芯材质和铁芯型式有关,对于冷轧硅钢板卷铁芯取4.13×10-2;叠片铁芯取2.59×10-2;如上计算表明,当一次正常运行时,CT二次电流最大也就5A左右。但是在开路时,开路峰值电压能到7.1kV。这样的高压可能造成互感器纵绝缘的损坏,也可能对二次线路上的仪表等产 生威胁。 另,上述理论分析和实际情况并不完全符合。例如我们在国家高电压计量站对一台LZZBJ4-35 CT 变比为1600/5的保护绕组进行了开路电压峰值测试:对一次绕组通以额定电流1分钟,二次绕 组开路,测得开路峰值电压为1412V,比上述公式计算得到的数据小很多,当然这样的电压也足以对人身和仪表产生威胁。 因此,电流互感器在使用中必须与二次负荷确切联结,不接负荷时则应可靠短接,短接的导线必须有足够的截面,以免当一次过电流时产生的较大的二次电流将导线熔断,造成二次开路而出现高电压。

电流互感器接线图

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电流互感器接线图 我们从使用功能上将电流互感器分为测量用电流互感器和保护用电流互感器两类,各种电流互感器的原理类似,本文总结各种电流互感器接线图,供参考使用。 测量用电流互感器接线方法 测量用电流互感器的作用是指在正常电压范围内,向测量、计量装置提供电网电流信息。 1普通电流互感器接线图 电流互感器的一次侧电流是从P1端子进入,从P2端子出来;即P1端子连接电源侧,P2端子连接负载侧。

电流互感器的二次侧电流从S1流出,进入电流表的正接线柱,电流表负接线柱出来后流入电流互感器二次端子S2,原则上要求S2端子接地。 注:某些电流互感器一次标称,L1、L2,二次侧标称K1、K2。 2穿心式电流互感器接线图 穿心式电流互感器接线与普通电流互感器类似,一次侧从互感器的P1面穿过,P2面出来,二次侧接线与普通互感器相同。 二电流互感器接线图 电流互感器接线总体分为四个接线方式: 1.单台电流互感器接线图 只能反映单相电流的情况,适用于需要测量一相电流的情况。 单台电流互感器接线图 2.三相完全星形接线和三角形接线形式电流互感器接线图 三相电流互感器能够及时准确了解三相负荷的变化情况。(三相完全星形电流互感器接线图)

3.两相不完全星形接线形式电流互感器接线图 在实际工作中用得最多,但仅限于三相三线制系统。它节省了一台电流互感器,根据三相矢量和为零的原理,用A、C相的电流算出B相电流。 两相不完全星形接线形式电流互感器接线图 4.两相差电流接线形式电流互感器接线图 也仅用于三相三线制电路中,这种接线的优点是不但节省一块电流互感器,而且也可以用一块继电器反映三相电路中的各种相间短路故障,亦即用最少的继电器完成三相过电流保护,节省投资。 两相差电流接线形式电流互感器接线图 5.其它接线方式

电磁式电流互感器

互感器(instrument transformer)又称为仪用变压器,是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流,用于测量或保护系统 其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。 同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和设备的安全。 互感器的工作原理与变压器相同 (1) 互感器的主要部件——铁心和套在铁心上的绕组, (2)绕组只有磁耦合没电联系 (3)在一次绕组中加上交变电压,产生交链一、二次绕组的交变磁通在两绕组中分别感应电动势。 互感器可分为电流互感器和电压互感器 电流互感器按工作原理分可分为电磁式、光电式、电容式和无线电式 电磁式电流互感器的主要结构类型有穿心式和支柱式,穿心式又可分为带穿心导电体和不带穿心导电体 支柱式电流互感器 电流互感器为支柱式结构,一次绕组和二次绕组及其铁心组合在一起,器身封闭在环氧树脂混合料的浇注体内,为环氧树脂浇注全封闭支柱产品,适用于额定频率为50Hz或60Hz、额定电压10kV及以下的电力系统中,作电能计量、电流测量和继电保护用 穿心式电流互感器 穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路 由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小;反之,穿心匝数越少,变比越大, 额定电流比:I1/n。 式中I1——穿心一匝时一次额定电流; n——穿心匝数。 注意: 穿心匝数是以穿过空心的根数为准,而不是以外围的匝数计算,否则将误差1匝 电流互感器的误差 电流互感器主要由一次绕组、二次绕组及铁芯组成。当一次绕组中流过电流I1时,在一次绕组上就会存在一次磁动势I1 N1。根据电磁感应和磁动势平衡原理,在二次绕组中就会产生感应电流I2,并以二次磁动势I2N2去抵消一次磁动势I1N1。 在理想情况下,存在磁动势平衡方程式I1N1+I2N2=0。此时,电流互感器不存在误差,称为理想互感器。根据上式可推算出电流比与匝数成反比,以上,就是电流互感器的基本工作原理。 在实际中,要使电磁感应这一能量转换形式持续存在,就必须持续供给铁芯一个激磁磁动势I0Nl,方程式变为I1Nl+I2N2=I0Nl。 可见,激磁磁动势的存在,是电流互感器产生误差的主要原因。

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