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電流互感器

2023.01.17 廣西

什么是電流互感器？

通俗的說(shuō)就是能將大電流轉(zhuǎn)換成額定5A小電流的裝置。我們知道電流越大，承載電流的導(dǎo)體就越大，導(dǎo)體太大不便于直接測(cè)量。與變壓器電磁感應(yīng)原理一樣，當(dāng)初線圈中通過(guò)交流電壓時(shí)，鐵芯便會(huì)產(chǎn)生磁通，次級(jí)線圈便會(huì)感應(yīng)出相同頻率的感應(yīng)電壓，連接負(fù)載后便會(huì)有感應(yīng)交變電流的產(chǎn)生。

變壓器工作時(shí)，初、次級(jí)電壓關(guān)系：

電壓與匝數(shù)成正比，與電流成反比。如果將想要將大電流轉(zhuǎn)換成小電流，則次級(jí)匝數(shù)需要大于初級(jí)匝數(shù)。也可以說(shuō)電流互感器相當(dāng)于是個(gè)升壓變壓器，這就是我們常說(shuō)的為什么電流互感器的二次側(cè)不能開(kāi)路，二次側(cè)高壓容易造成絕緣擊穿的事故，二次接地非常關(guān)鍵。在高壓中，為了防止一次、二次擊穿短路，都會(huì)采用環(huán)氧樹(shù)脂澆筑，將導(dǎo)體澆筑后做耐壓測(cè)試。

互感器二次額定5A電流，當(dāng)連接測(cè)量或計(jì)量?jī)x表的導(dǎo)線電阻過(guò)大也會(huì)影響電流測(cè)量的準(zhǔn)確性。根據(jù)導(dǎo)體電阻R=ρ.L/S 可以看出，互感器二次側(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度要小，導(dǎo)線截面要大。所以通常計(jì)量?jī)x表需放置在計(jì)量柜，而且導(dǎo)線不小于4mm2。

互感器變比的選擇？

在10kV系統(tǒng)中，一般互感器不要工作在一次額定電流的1/3以下。例如100/5互感器，被測(cè)一次電流應(yīng)大于30A。根據(jù)GB J 63-90的規(guī)定，儀表指示應(yīng)在量程的70%~100%處。

I₁：變壓器一次側(cè)額定電流（A）

由此可得：

400KVA時(shí)，電流I₁=23A, N=6.6，取8 即選用40/5

500KVA時(shí)，電流I₁=29A, N=8.3，取10 即選用50/5

630KVA時(shí)，電流I₁=36A, N=10.4，取15 選用75/5

800KVA時(shí)，電流I₁=46A, N=13.2，取15 選用75/5

1000KVA時(shí)，電流I₁=58A, N=16.5，取20選用100/5

1250KVA時(shí)，電流I₁=72.5A, N=20.7，取30選150/5

1600KVA時(shí)，電流I₁=92.8A, N=26.5，取30 選150/5

精度等級(jí)：測(cè)量級(jí)0.5；計(jì)量級(jí)0.2S;保護(hù)級(jí)5P10、5P20等。5P20指的是在短路電流達(dá)到20倍的額定一次電流時(shí)，二次輸出的復(fù)合誤差不大于5%。

電流互感器接線

通常互感器安裝有時(shí)候有兩個(gè)，有時(shí)候會(huì)有三個(gè)。兩個(gè)互感器直接A、C兩相，根據(jù)電流矢量和為0，可以計(jì)算出A、C相加即為B的方向矢量。所以多數(shù)情況下都是采用兩個(gè)電流互感器?？紤]到小電流接地選線功能時(shí)，需要有三相互感器。即在采用零序互感器時(shí)候。

電流小于2500A時(shí)可以才用支柱式互感器，大于2500A時(shí)，考慮到動(dòng)熱穩(wěn)定因此，需要才用穿心式互感器。

原理圖上，電流互感器回路號(hào)規(guī)定4開(kāi)頭如401、411等，前面加上相序號(hào)。TA代表電流互感器，TV代表電壓互感器，前面序號(hào)代表第幾個(gè)繞組。前面說(shuō)了防止二次側(cè)高壓，所以S1端需要接地。要注意的是一次側(cè)從P1進(jìn)，那么二次側(cè)就需要S1接入裝置。如果是P2先進(jìn)，那么二次側(cè)就需要反接，如圖中。

10kV電流互感器的檢驗(yàn)

a、絕緣電阻測(cè)量

一次繞組對(duì)二次繞組及地≥2500MΩ

二次繞組間及地≥500MΩ

b、工頻耐壓試驗(yàn)

一次繞組對(duì)二次繞組及地:42kV，時(shí)長(zhǎng)5min

二次繞組間及地3kV，時(shí)長(zhǎng)1min

c、繞組匝間絕緣試驗(yàn)：

一次繞組施加電流500A，二次開(kāi)路，時(shí)間1min

d、局部放電測(cè)量：

預(yù)加電壓33.6kV，

預(yù)測(cè)電壓8.3kV，視在放電量5pC