電流互感器原理及特性試驗(yàn)

1、電流互感器原理及特性試驗(yàn)一.電流互感器基本原理為保證電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要對(duì)電力系統(tǒng)及其中各電力設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量以便對(duì)其進(jìn)行必要的計(jì)量、監(jiān)控和保護(hù)。通常的測(cè)量和保護(hù)裝置不能直接接到高電壓大電流的電力回路上需將這些高電平的電力參數(shù)按比例變換成低電平的參數(shù)或信號(hào)以供給測(cè)量?jī)x器、儀表、繼電保護(hù)和其他類(lèi)似電器使用。進(jìn)行這種變換的變壓器通常稱(chēng)為互感器或儀用變壓器。互感器作為一種特殊的變壓器其特性與一般變壓器有類(lèi)似之處但也有其特定的性能

2、要求。電流互感器(currenttransfmer)簡(jiǎn)稱(chēng)CT是將一次回路的大電流成正比的變換為二次小電流以供給測(cè)量?jī)x器儀表繼電保護(hù)及其他類(lèi)似電器。電流互感器的基本電路如圖11。zctZb電流互感器外接負(fù)荷IpIsIp一次回路電流Is二次回路電流Zct二次繞組阻抗Zb負(fù)荷阻抗圖1電流互感器的基本電路電流互感器的一次繞組和二次繞組繞在同一閉合的鐵心上如果一次繞組帶電而二次繞組開(kāi)路互感器成為一個(gè)帶鐵心的電抗器。一次繞組中的電壓降等于鐵心磁通在

3、該繞組中引起的電動(dòng)勢(shì)鐵心磁通也在二次繞組中感應(yīng)出相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。如果二次繞組的回路通過(guò)一個(gè)阻抗形成閉合回路，則二次回路中將產(chǎn)生一個(gè)電流，此電流在鐵心中產(chǎn)生磁通趨向于抵消一次繞組產(chǎn)生的磁通。忽略誤差時(shí)，二次回路電流與一次回路電流之比值等于一次繞組匝數(shù)與二次繞組匝數(shù)之比。電流互感器的用途是實(shí)現(xiàn)被測(cè)電流值的變換，與普通變壓器不同的是其輸出容量很小。一般不超過(guò)數(shù)十伏安。一組電流互感器通常有多個(gè)鐵心，即具有多個(gè)繞組，提供不同的用途。中壓的（如10K

4、V級(jí)）某些類(lèi)型互感器可能只有1～3個(gè)二次繞組。而超高壓的電流互感器的二次繞組可多達(dá)6～8個(gè)。電流互感器的一次繞組通常串接于被測(cè)量的一次電路中二次繞組通過(guò)導(dǎo)線或電纜串接儀表及繼電保護(hù)等二次設(shè)備。電流互感器二次電流在正常運(yùn)行及規(guī)定的故障條件下應(yīng)與一次電流成正比其比值和相位不超過(guò)規(guī)定值。電流互感器的額定一次電流和額定二次電流是作為互感器性能基準(zhǔn)的一次電流和二次電流。電流互感器按其用途和性能特點(diǎn)可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是測(cè)量用電流互感器主要在電力系統(tǒng)

5、正常運(yùn)行時(shí)將相應(yīng)電路的電流變換供給測(cè)量?jī)x表積分儀表和其他類(lèi)似電器用于狀態(tài)監(jiān)視記錄和電能計(jì)量等用途。另一類(lèi)是保護(hù)用互感器主要在電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下將相應(yīng)電路的電流變換供給繼電保護(hù)裝置和其他類(lèi)似電器以便啟動(dòng)有關(guān)設(shè)備清除故障對(duì)于測(cè)量用電流互感器，以額定一次電流情況下互感器二次側(cè)接入額定負(fù)荷(VA)時(shí)的二次電流誤差限值為互感器的準(zhǔn)確等級(jí)，（例如15VA0.2級(jí)、30VA0.5級(jí)等）。標(biāo)準(zhǔn)值為：0.10.20.5135。對(duì)于保護(hù)用電流互

6、感器，以保護(hù)用互感器類(lèi)型（P、PR、PX和TPS、TPX、TPY、TPZ等）、額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差值、Kalf(或ALF)準(zhǔn)確限值系數(shù)、額定輸出（VA）等參數(shù)標(biāo)注準(zhǔn)確等級(jí)（例如：30VA5P10、15VA10P20等）標(biāo)準(zhǔn)值為：5P10P勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流Ie在一次繞組和其他繞組開(kāi)路的情況下，以額定頻率的正弦波電壓時(shí)駕馭二次接線端子時(shí)，二次繞組所汲取的電流方均根值。三、電流互感器試驗(yàn)電流互感器試驗(yàn)分為出廠試驗(yàn)、交接驗(yàn)收試驗(yàn)、大

7、修試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)。按試驗(yàn)性質(zhì)和要求分為絕緣試驗(yàn)和特性試驗(yàn)。電流互感器特性試驗(yàn)項(xiàng)目包括：a.測(cè)量二次繞組的直流電阻；b.極性試驗(yàn)；c.變比試驗(yàn)；d.伏安特性試驗(yàn)。1.測(cè)量二次繞組的直流電阻：電流互感器的二次繞組直流電阻較小，應(yīng)使用雙臂電橋測(cè)試比較準(zhǔn)確。也可采用直流壓降法，通入直流電流，測(cè)量電流、電壓計(jì)算求得。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)一般不要求測(cè)試。但是如果需要根據(jù)伏安特性繪制誤差特性曲線，使用到二次繞組直流電阻值。如果沒(méi)有互感器的出廠測(cè)試值，就要在現(xiàn)場(chǎng)

8、測(cè)試二次繞組的直流電阻值。2.極性試驗(yàn)：極性試驗(yàn)的目的是為了檢查一、二次繞組之間的極性關(guān)系是否正確。電流互感器一、二次繞組規(guī)定為減極性。所謂減極性，就是當(dāng)從一側(cè)繞組的參考正極性端通入交流電流時(shí)，同時(shí)在另一側(cè)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，如果另一側(cè)繞組外部端子接有負(fù)載或短接，將有電流從另一側(cè)繞組的參考極性端流出，由非極性端返回。兩側(cè)繞組電流所產(chǎn)生的磁勢(shì)相減。極性試驗(yàn)的方法一般采用直流法，試驗(yàn)接線如圖3。sv互感器E圖2圖3中電源E一般使用1.53V