低壓測量用電流互感器
1.科技名詞定義
電流互感器currenttransformer
一種在正常使用條件下其二次電流與一次電流成正比、且在聯結方法正確時其相位差接近於零的互感器。
2.電流互感器工作原理
低壓電流互感器的工作原理如圖1所示,電流互感器的一次繞組串聯在被測線路中,I1為線路電流即電流互感器的一次電流,N1為電流互感器的一次匝數,I2電流互感器二次電流(通常為5A、1A),N2為電流互感器的二次匝數,Z2e為二次迴路設備及連線導線阻抗。當一次電流從電流互感器P1端流進,P2端出,在二次Z2e接通的情況下,由電磁感應原理,電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過,經Z2e至S2,形成閉合迴路。由此可得電流在理想狀態下I1×N1=I2×N2,所以有I1/I2=N1/N2=K,K為電流互感器的變比。
圖1
3.測量型低壓電流互感器
3.1測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。
測量用電流互感器廣泛用於對低壓配電系統電流的測量,主要準確(對電流互感器給定的等級)級有:0.2、0.5、1、3、5等,目前套用比較廣泛的測量用互感器主要為母線式電流互感器,安裝方便,而且其型號、規格繁多,可根據不同規格的母排或線纜選用最經濟合理的電流互感器,以AKH-0.66型電流互感器,分析測量用電流互感器的運用及特點。
3.1概述
AKH-0.66系列電流互感器外殼採用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形,鐵芯採用取向冷軋矽鋼帶卷繞而成,二次導線採用高強度電磁漆包線,產品結構新穎,造型美觀,安裝方便,體積小,質量輕,準確度高,容量大。產品符合國標GB1208-2006。
3.2技術指標
測量CT一次電流5-6300A,二次電流5A,1A,0.1A,0.05A;
雙繞組CT一次電流5-6300A,二次電流5A、20mA,1A、20mA;
雙繞組感測器一次電流5-6300A,二次電流AC5A、DC4-20mA,AC1A、DC4-20mA;
開口式CT一次電流100-6300A,二次電流5A,1A;
額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB156-2003);
額定頻率50-60Hz;
環境溫度-30℃~70℃,最高耐溫120℃;
海拔高度≤3000m;
工頻耐壓3000V/1min50Hz;
用於沒有雨雪直接侵襲,無嚴重污染及劇烈震動的場所。
3.3AKH-0.66測量用電流互感器的分類
3.3.1AKH-0.66/I型電流互感器,主要測量範圍5-3000A,二次輸出0-5A(0-1A),主要用於多(單)根電纜或單根母排穿越,適用面廣,與電流表配合使用。
3.3.2AKH-0.66/II型電流互感器,主要測量範圍150-6300A,二次輸出0-5A(0-1A),主要適用用於多根母排或多根電纜穿越,適用面廣,二次接線端與母排安裝水平面平行,與電流表配合使用。
3.3.3AKH-0.66/III型電流互感器,主要測量範圍150-6300A,二次輸出0-5A(0-1A),主要適用用於(單)多根母排或多根電纜穿越,適用面廣,二次接線端與母排安裝水平面垂直,與電流表配合使用。
3.3.4AKH-0.66/S型雙繞組電流互感器電流互感器,一次測量範圍5-6300A,主要適用用於(單)多根母排或多根電纜穿越,適用面廣;二次兩路輸出,一路0-5A(0-1A),供給電流表測量,另一路AC0-20mA,用於遠傳,與ARTU-32遙測裝置、或電動機保護單元配合使用。
3.3.5AKH-0.66/SM型雙繞組電流感測器電流互感器,,一次測量範圍5-6300A,主要適用用於(單)多根母排或多根電纜穿越,適用面廣;二次兩路輸出,一路0-5A(0-1A),供給電流表測量,另一路DC4-20mA,用於遠傳,與自控儀表PLC或DC配合使用(輔助電源DC24V由PLC或DC提供),無須使用變送器,安裝接線方便,為用戶節約成本。
3.3.6AKH-0.66K型開口式電流互感器主要套用於工業中城網、農網改造項目,安裝方便,無須拆一次母線,亦可帶電操作,不影響客戶正常用電,為用戶改造項目節省人力、物力、財力,提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。
4測量用電流互感器在低壓配電系統中的問題及套用實例
測量用電流互感器在低壓配電系統中二次輸出5A和1A的選擇,是一些電氣工程師經常遇到的問題。
2009年12月山東聊城某化工廠,各生產車間環境多為爆炸性環境,各車間電氣控制室不安裝在車間內,而是安裝在離各車間較遠的公共電氣控制室,來實現對系統電流信息的集中採集,現場電流互感器與控制室之間距離大約200米,有的甚至300米,二次傳輸導線為2.5平方毫米,使用的電流互感器有AKH-0.66/30I200/5A0.5級5VA穿心1匝等許多規格,使用的電流表為CL72-AI,該項目比較大,該項目在將完工,部分工程試運行時,發現所有電流表顯示與現場電流完全不準確。
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,通過二次迴路額定負載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×2×200m/2.5=2.82Ω,S2e=I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA,遠遠大於電流互感器的額定容量5VA,所以此時應該選擇200/1A的電流互感器,2010年2月份該項目更換了所有的比5A電流互感器,同時由於電流表為數顯表,變比可以重新設定為200/1,使整個系統恢復正常。
從本實例可以得出電流互感器接數顯電流表時,傳輸距離對比如表(二)
表(二)傳輸距離對比
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)
5.電流互感器的安裝方式
6.電流互感器使用過程中的注意事項
6.1電流互感器在接線時,同名端必須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。
6.2電流互感器在正常運行時,二次不得開路,防止二次開路產生高電壓,影響人身和設備安全。
7.測量型低壓電流互感器的選型
範例
型號:AKH-0.66/30I
額定電壓:660V
頻率:50-60Hz
額定電流比;400A/5A
準確級:0.5級
容量:2.5VA
穿心匝數:1匝