第二章电流互感器方案课件.ppt

1、 高供高量用户的电能计量装置不仅包括电压互感器，高供高量用户的电能计量装置不仅包括电压互感器，还包括电流互感器，除了高压用户，低压大电流用户也要还包括电流互感器，除了高压用户，低压大电流用户也要用到电流互感器，因为电流互感器是将大电流或高压大电用到电流互感器，因为电流互感器是将大电流或高压大电流变成低压小电流，供测量仪器、仪表或继电保护装置使流变成低压小电流，供测量仪器、仪表或继电保护装置使用。电流互感器是根据什么原理工作的呢？在实际应用中用。电流互感器是根据什么原理工作的呢？在实际应用中如何选择使用电流互感器？电流互感器在使用过程中要注如何选择使用电流互感器？电流互感器在使用过程中要注意哪些

2、问题？在这节中我们会把上述问题全部解释清楚。意哪些问题？在这节中我们会把上述问题全部解释清楚。本节知识点：本节知识点：掌握电流互感器的结构和工作原理掌握电流互感器的结构和工作原理掌握电流互感器主要技术指标的含义掌握电流互感器主要技术指标的含义能合理地选择电流互感器能合理地选择电流互感器能正确的使用电流互感器能正确的使用电流互感器一、电流互感器一、电流互感器(TA)(TA)的结构和工作原理的结构和工作原理TA铁芯铁芯 一、二次绕组一、二次绕组 接线端子接线端子 绝缘支撑物绝缘支撑物 1 1、电流互感器（、电流互感器（TATA）的结构）的结构电流互感器符号图电流互感器符号图辅助绕组、铁芯辅助绕组、

3、铁芯 n电流互感器原理是依据电流互感器原理是依据电磁感应电磁感应原理的。电流互感器是由原理的。电流互感器是由闭合的铁心和闭合的铁心和绕组绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联的，因此测量仪表和保护回路串联线圈线圈的阻抗很小，电流的阻抗很

4、小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量。流转换成二次侧小电流来测量。变压器变压器电磁感应原理电磁感应原理 2 2、电流互感器（、电流互感器（TATA）的工作原理）的工作原理理想情况下理想情况下工作原理工作原理1221NNIINN电流互感器电流互感器额定变比额定变比1221NNIIKNNIN100A/5A150A/5A200A/5A不约分表示不约分表示电磁式电压互感器电磁式电压互感器电流互感器电流互感器2121NNUUKNNUN二、电流互感器二、电流互感器(TA)(TA)的铭牌参数的铭牌参数1 1、电

5、流互感器（、电流互感器（TATA）的全型号含义）的全型号含义L L绕组、安绕组、安装型式装型式 绝缘型式绝缘型式 结构型式结构型式 额定电压额定电压 L L电流互感器电流互感器 Q Q加强式；加强式；D D差动保护；差动保护；J J加大容量型加大容量型绝缘型式绝缘型式 结构型式结构型式 A A穿墙式；穿墙式；B B支持式；支持式；C C瓷箱式；瓷箱式；D D单匝式；单匝式；F F多匝式；多匝式；J J接地保护；接地保护；M M母线式；母线式；Z Z支柱式；支柱式；Q Q线圈式；线圈式；R R装入式；装入式；Y Y低压的低压的绕组、安绕组、安装型式装型式 C C瓷绝缘的；瓷绝缘的；G G改进过的

6、；改进过的；K K塑料外壳式；塑料外壳式；L L电缆电容式；电缆电容式；M M母线式；母线式；P P中频的；中频的；M M速饱和的；速饱和的；S S速饱和的；速饱和的；Z Z浇注式；浇注式；W W户外式户外式LFC-10型为型为10KV多匝式瓷绝缘电流互感器多匝式瓷绝缘电流互感器2 2、电流互感器（、电流互感器（TATA）主要技术参数）主要技术参数额定电压额定电压 额定变比额定变比 额定二次负载额定二次负载 准确度等级准确度等级 电流互感器的额定电压是指一次绕组长期能承受的最大电流互感器的额定电压是指一次绕组长期能承受的最大工频有效值电压，通常用线电压表示工频有效值电压，通常用线电压表示，如，

7、如LCW-35额定一次、二次电流之比，也等于一、二次绕组匝数反比额定一次、二次电流之比，也等于一、二次绕组匝数反比额定二次电流通过二次额定负荷阻抗时所消耗的额定二次电流通过二次额定负荷阻抗时所消耗的视在功率视在功率 S S2N2N=I=I2 22N 2N * *Z Z2N2N(VA)(VA)常用测量用互感器有常用测量用互感器有0.10.1、0.20.2、0.2S0.2S、0.5S0.5S、0.50.5、1 1级级S级电流互感器与普通电流互感器相比，最大的区别在于级电流互感器与普通电流互感器相比，最大的区别在于S级级电流互感器在低负载时的误差特性比普通电流互感器好电流互感器在低负载时的误差特性比

8、普通电流互感器好宽量限宽量限S S级电流互感器与普通电流互感器的区别级电流互感器与普通电流互感器的区别 三、电流互感器三、电流互感器(TA)(TA)的误差的误差大电流大电流I1小电流小电流I2TA12IIKIN1 1、电流互感器（、电流互感器（TATA）比差）比差比差比差 If比差比差 If折算到一次回路的二次电流与实际一次电流的差值的百分比值折算到一次回路的二次电流与实际一次电流的差值的百分比值额定电流变比与实际电额定电流变比与实际电流变比之间的差异程度流变比之间的差异程度单位（）；一般情况下较小（小于单位（）；一般情况下较小（小于1） 导致导致%100112IIIKfINI%100IIIN

9、IKKKf内部损耗导致内部损耗导致2 2、电流互感器（、电流互感器（TATA）角差）角差我们把旋转我们把旋转180后的二次电流相量与一次侧电流相量之相位差后的二次电流相量与一次侧电流相量之相位差称为电流互感器的相位差，简称角差称为电流互感器的相位差，简称角差单位（分）；一般情况下较小（小于单位（分）；一般情况下较小（小于2）大电流大电流12IIKIN角差角差 I角差角差 I 有正负有正负 I1I2I2II为正为正I2I1I2II为负为负ITA 0oI。小电流小电流3 3、影响电流互感器（、影响电流互感器（TATA）误差的主要因素）误差的主要因素影响因素影响因素一次电流：一次电流：二次负载：二次

10、负载：负载功率因数：负载功率因数：一次电流越接近一次电流额定值，比差和角差越趋近于零一次电流越接近一次电流额定值，比差和角差越趋近于零比差随按正弦曲线规律变化，角差按余弦曲线规律变化比差随按正弦曲线规律变化，角差按余弦曲线规律变化二次负荷阻抗增加，比差向负方向增大，角差向正向增大二次负荷阻抗增加，比差向负方向增大，角差向正向增大此外，工作频率也会对电流互感器的误差产生影响。可在此外，工作频率也会对电流互感器的误差产生影响。可在40Hz60Hz的频率范围使用的频率范围使用四、电流互感器四、电流互感器(TA)(TA)的正确使用的正确使用1 1、电流互感器（、电流互感器（TATA）的接线方式）的接线

11、方式1 1）电流互感器（）电流互感器（TATA）的）的V V形混相接线方式形混相接线方式电流互感器（电流互感器（TATA）的）的V V形混相接线形混相接线在二次侧的公共线在二次侧的公共线上可获得电流上可获得电流bI。缺点：接线容易出缺点：接线容易出错，且发生错误接错，且发生错误接线后，不易查找线后，不易查找常用于三相三线常用于三相三线系统系统1 1、电流互感器（、电流互感器（TATA）的接线方式）的接线方式2 2）电流互感器（）电流互感器（TATA）的）的V V形分相接线方式形分相接线方式各相电流相互独立，各相电流相互独立，使得错误接线机率相使得错误接线机率相对减少，提高了准确对减少，提高了准

12、确度与可靠性度与可靠性DL/T448-2000电能计量电能计量装置技术管理规程装置技术管理规程中，中，将分相接法列为三相三线将分相接法列为三相三线系统标准接线方式系统标准接线方式电流互感器（电流互感器（TATA）的）的V V形分相接线形分相接线两台电流互感器两台电流互感器宜采用四线连接宜采用四线连接1 1、电流互感器（、电流互感器（TATA）的接线方式）的接线方式3 3）电流互感器（）电流互感器（TATA）的）的Y Y形混相接线方式形混相接线方式当三相电流平衡时当三相电流平衡时中线电流为零，否中线电流为零，否则中线电流不为零则中线电流不为零常用于高压大电流接地系常用于高压大电流接地系统，发电机

13、二次回路，低统，发电机二次回路，低压三相四线电路压三相四线电路严禁公共线断开，严禁公共线断开，否则否则,会造成较大会造成较大的计量误差的计量误差电流互感器（电流互感器（TATA）的）的Y Y形混相接线形混相接线1 1、电流互感器（、电流互感器（TATA）的接线方式）的接线方式4 4）电流互感器（）电流互感器（TATA）的）的Y Y形分相接线方式形分相接线方式电流互感器（电流互感器（TATA）的）的Y Y形分相接线形分相接线各相电流相互独立，各相电流相互独立，使得错误接线机率相使得错误接线机率相对减少，提高了准确对减少，提高了准确度与可靠性度与可靠性DL/T448-2000电能计量电能计量装置技

14、术管理规程装置技术管理规程中，中，将分相接法列为三相四线将分相接法列为三相四线系统标准接线方式系统标准接线方式三台电流互感器三台电流互感器宜采用六线连接宜采用六线连接2 2、电流互感器（、电流互感器（TATA）的选择）的选择额定电压额定电压准确度等级准确度等级额定容量额定容量额定变比额定变比为保证良好的电流特性，不应使其工作在一次额定为保证良好的电流特性，不应使其工作在一次额定电流的电流的1/31/3以下，应该尽量使其在额定电流的以下，应该尽量使其在额定电流的2/32/3以以上运行上运行 TATA安装处电压，安装处电压，kVkV； TATA额定电压，额定电压，kVkVNXUUNUXU TA T

15、A额定容量，额定容量，VAVA； 二次总负载视在功率，二次总负载视在功率，VAVANNSSS25. 0NSSDL/T448-2000DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程电能计量装置技术管理规程规定，规定，、类电能计量装置，应选用类电能计量装置，应选用0.2S0.2S级的电流互感器，级的电流互感器，对其它类电能计量装置应选用对其它类电能计量装置应选用0.5S0.5S级的电流互感器。级的电流互感器。为什么选择电流互感器的变流比过大时，将为什么选择电流互感器的变流比过大时，将严重影响电能表的准确计量？严重影响电能表的准确计量？n 如果选择电流互感器的变比过大，如果选择电流互感器的变比过大

16、，则当一次侧负荷电流较小时，电流互感器则当一次侧负荷电流较小时，电流互感器二次电流很小，小于电能表的启动电流，二次电流很小，小于电能表的启动电流，圆盘转不起来，使电能表出现很大的负误圆盘转不起来，使电能表出现很大的负误差。因此在选用电流互感器时，变比不宜差。因此在选用电流互感器时，变比不宜过大，应尽量保证负荷电流达到电流互感过大，应尽量保证负荷电流达到电流互感器额定电流的器额定电流的1/31/3以上，最好能经常达到额以上，最好能经常达到额定电流的定电流的2/32/3左右。左右。 如何选择，简单说来就是怎样确定额定一次电如何选择，简单说来就是怎样确定额定一次电流的问题。它应流的问题。它应“保证其

17、在正常运行中的实际负荷保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的左右，至少应不小于电流达到额定值的左右，至少应不小于”。n如有一台如有一台 配变供制砖机生产用配变供制砖机生产用电，负荷率为左右，那么在正常生产时的电，负荷率为左右，那么在正常生产时的实际负荷电流约实际负荷电流约 ，按上面所述标准选择，按上面所述标准选择，应选怎样规格的应选怎样规格的TATA？答：就应该配置答：就应该配置规格的，这规格的，这样就保证了轻负荷时工作电流不低于额定值，样就保证了轻负荷时工作电流不低于额定值，同时也满足了对的二次侧实际负荷的要求。同时也满足了对的二次侧实际负荷的要求。n变比选大，在实际工作中常发生。当用

18、电处在轻负变比选大，在实际工作中常发生。当用电处在轻负荷时，实际负荷电流将低于的一次额定电流的，荷时，实际负荷电流将低于的一次额定电流的，特别当负载电流低到标定电流值的及以下时，比差特别当负载电流低到标定电流值的及以下时，比差增加，并且是负误差。所以，为了避免长期运行在低增加，并且是负误差。所以，为了避免长期运行在低值区间，对于农村负荷或变化较大的负荷，宜选用高于值区间，对于农村负荷或变化较大的负荷，宜选用高于额定值，只要最大负荷电流不超过额定值的额定值，只要最大负荷电流不超过额定值的即可。即可。n变比选小，这种状况仅发生在电工对实际负荷调查不变比选小，这种状况仅发生在电工对实际负荷调查不清，

19、或用电户增加了用电负荷的时候。长时间过负荷清，或用电户增加了用电负荷的时候。长时间过负荷运行也会增大误差，并且铁心和二次线圈会过热使绝缘老运行也会增大误差，并且铁心和二次线圈会过热使绝缘老化。所以，工作人员应经常测试实际负荷，及时调整化。所以，工作人员应经常测试实际负荷，及时调整变比。变比。3 3、电流互感器（、电流互感器（TATA）使用注意事项）使用注意事项极性连接极性连接电流互感器的极性，一般按减极性标注电流互感器的极性，一般按减极性标注即一次电流从同名端流入互感器时，二次电流从同名端即一次电流从同名端流入互感器时，二次电流从同名端流出互感器，这样的极性称为减极性流出互感器，这样的极性称为

20、减极性单电流比：一次绕组标为单电流比：一次绕组标为，；二次绕组标为；二次绕组标为，1P2P1S2S 多量限：一次绕组标为多量限：一次绕组标为,；二次绕组标为；二次绕组标为,1P2P1S2S目前多用目前多用P，S表示电流互感器表示电流互感器一、二次侧一、二次侧3 3、电流互感器（、电流互感器（TATA）使用注意事项）使用注意事项二次侧严禁开路二次侧严禁开路 二次侧保护接地二次侧保护接地 计量回路专用计量回路专用 二次侧开路，出现高电压二次侧开路，出现高电压, ,危及人身和仪表的安全；出现危及人身和仪表的安全；出现不应有的过热不应有的过热, ,可能烧坏线圈绕组；误差增大可能烧坏线圈绕组；误差增大用

21、于电能计量的电流互感器，其二次回路不应再接入继用于电能计量的电流互感器，其二次回路不应再接入继保护装置和自动控制装置等，以防互相影响保护装置和自动控制装置等，以防互相影响防止电压互感器一、二次间绝缘击穿，高电压窜入低压防止电压互感器一、二次间绝缘击穿，高电压窜入低压侧造成人员伤亡或设备损坏；侧造成人员伤亡或设备损坏；接地点只允许有一个接地点只允许有一个电流互感器的极性，一般按减极性标注电流互感器的极性，一般按减极性标注即一次电流从同名端流入互感器时，二次电流从同名端即一次电流从同名端流入互感器时，二次电流从同名端流出互感器，这样的极性称为减极性流出互感器，这样的极性称为减极性极性连接极性连接电

22、流互感器的作用是什么？电流互感器的作用是什么？电流互感器的比差和角差是如何定义的？电流互感器的比差和角差是如何定义的？使用电流互感器时要注意哪些事项？使用电流互感器时要注意哪些事项？练习n1、两台单相电压互感器按、两台单相电压互感器按vv形连接，二次侧形连接，二次侧v相接地。相接地。若电压互感器额定变比为若电压互感器额定变比为10000V100V一次侧接人线一次侧接人线电压为电压为10000V的三相对称电压。的三相对称电压。带电检查二次回路电压带电检查二次回路电压时，电压表一端时，电压表一端V相，另一端接相，另一端接u相，此时电压表的指示相，此时电压表的指示值为多少？值为多少？n两只单相电压互

23、感器两只单相电压互感器VV接法测得接法测得UUV=UVW=50V，UuW=100V，则可能是，则可能是()。n(A)一次侧一次侧U相熔丝烧断；相熔丝烧断；n(B)一次侧一次侧V相熔丝烧断；相熔丝烧断；n(C)二次侧熔丝二次侧熔丝W相烧断；相烧断；n(D)一只互感器极性接反。一只互感器极性接反。某工厂有功负荷为1000kW，功率因数为cos =08，以10kV电压供电，高压计量，求需配置多大的电流互感器? n n配置75/5A或100/5A的电流互感器比较合适。 n某低压客户报装容量为单相某低压客户报装容量为单相220V、2kW电动机电动机2台和台和200W的照明负荷，问该户应的照明负荷，问该户

24、应配用多少安的电能表和至少多大截面的接配用多少安的电能表和至少多大截面的接户线户线?电动机负载电流电动机负载电流I=221000/22018.2(A)照明负载电流照明负载电流I=200/220=0.9(A)总负载电流总负载电流I=18.2+0.9=19.1(A)根据最大负载电流可知，应选配根据最大负载电流可知，应选配5(20)或或5(30)的单相的单相220V电流互感器额定负载铜芯或电流互感器额定负载铜芯或10mm2铝芯接户线。铝芯接户线。n有一电流互感器，铭牌标明穿2匝时电流比为1505A，试求将该电流互感器改用为 1005A时，一次侧应穿多少匝?人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。