《低压电流互感器的应用及发展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低压电流互感器的应用及发展.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、低压电流互感器简介江阴市星火电子科技蒋大维所谓低压，标准中一般依据设备最高电压Um定义，IEC61869-2023 默认将低压定义为 0.72KV 以下，所谓默认，即是没有明确指出 0.72KV 以下就是低压，标准只是分了一个电压等级。而 GB20840.1-2023互感器第一局部：通用技术要求依据中国的实际电力系统状况默认将 0.72KV 修改为 0.66KV 以下。目前拟稿的 IEC38 标准系列， 将低压定义为 1KV 以下。在行业标准，又将低压定义为 3KV、1.2KV、0.5KV 等等，固然这是依据不同行业的需要。在将来的 IEC 或者 GB 的低压标准，低压应当会被定义为 1KV。
2、但目前我们主要遵循国家标准GB20840，即是默认低压为0.66KV，固然同时默认等同于IEC 标准0.72KV。它的规章一般是这样的，国内销售的低压电流互感器电压等级标注为 0.66KV，而出口产品标注为 0.72KV。所以我们暂且认定低压电流互感器的标准为 0.66KV。低压电流互感器为什么要认定设备最高电压呢？ 0.66KV 的低压电流互感器能不能使用在电压为 3.6KV 的设备中呢。很明显是不行以的，由于这个就要涉及到互感器的绝缘水平了，不同的设备电压所要求的绝缘水平是不一样的。虽然设备电压是 0.66KV，但在特别的时段，这个电压有可能成倍的上升，假设互感器内部绝缘水平不够，那很有可
3、能内部击穿，从而损坏互感器。GB20840 中规定 0.66KV 互感器的额定绝缘水平是要到达3KV 的工频耐受电压，而设备电压3.6KV 的互感器则要到达不低于18KV 的工频耐受电压， 所以 0.66KV 的互感器假设误用在 3.6KV 的电压设备中，有可能会由于它的绝缘水平不够而导致绝缘击穿，轻则互感器无法测量保护，严峻时可发生安全事故。低圧电流互感器从使用功能上分为测量用电流互感器和保护用电流互感器。测量用电流互感器是为测量仪器和仪表传送信息信号的电流互感器。保护用电流互感器是为保护和掌握装置传送信息信号的电流互感器见 GB20840.2-2023。下面，我们分别说说这两类互感器的区分
4、及应用。首先测量用互感器顾名思义它着重测量，所以它对准确级的要求格外严格， GB20840.2-2023 中将测量用互感器的准确级分别定义为 0.1、0.2、0.5、1、3，特别测量用电流互感器准确级定义为 0.2S 和 0.5S。具体准确级要求见表 1、表 2 和表 3。测量用电流互感器有一个参数叫作仪表保安系数 FS，说明在额定一次电流的保安系数下最大的复合误差必需不小于 10%，GB20840.0-2023 给出的标准值为 5 和 10，这个保安系数是用来保护互感器二次侧的仪表的，防止设备中一次侧消灭故障大电流，而互感器不能快速饱和，导致仪表损坏。举例，互感器 1005A，FS=5，准确
5、级 0.5，那么在这个互感器的一次电流为 500A 时，二次侧不允许在输出 0.5 级的二次电流了，它此时的复合误差必需10%，也就是此时二次侧的电流由于饱和作用已经不能随着一次侧电流线性增涨。GB20840.2 要求的测量用电流互感器的二次侧的标准值为 1A 和 5A，但在实际应用中我们可以依据实际状况将二次输出变成低于 mA 或者 mV 级小信号，同时算定二次侧电压值，在二次末端加上一个钳位的双向二极管，这样到了保安系数下的一次电流后，互感器二次侧信号即不会再上升，这样就解决了三个问题：一、二次信号便利处理；二、保证了互感器二次侧的仪表的安保问题；三、互感器的二次侧不会产生高压。那保护用电
6、流互感器的准确级要求就没有那么高了，到底它的作用是保护，而不是测量，但要求不高不代表没有要求，保护用电流互感器的准确级标准定义为 5P 和 10P， P 代表保护的英文首字母。具体要求准确级见表 4。测量用电流互感器有保安系数，保护用电流互感器有一个相对应的值叫作准确限值系数 ALF，说明在额定一次电流的准确限制系数下，互感器的复合误差必需满足保护用电流互感器的准确级要求，GB20840.0-2023 给出的标准值为 5、10、15、20、30。从这里可以看出测量用电流互感器在保安系数下是要求饱和，而保护用电流互感器则是要求不能饱和，饱和了就不能对后面的装置进展保护了。举例：100A5A，5P
7、10，依据表 4 来看，在保护电流互感器一次电流在 100A 时，互感器满足准确级 5P，即此时比差值1，相位差60，在 1000A 时同时必需满足 5P 的准确级，此时比值差为 5,没有相位差要求。在保护用电流互感器里面有一类特别的互感器，就是零序互感器，零序互感器虽然属于保护用电流互感器，但它的工作方式又和标准中的保护用电流互感器不一样。这个在零序互感器的简洁介绍做了说明，这里就不再重复。低压电流互感器依据使用方式来分又分为闭合式电流互感器和开合式电流互感器， 闭合式电流互感器现在有很多类型，按一次侧来分，可分为母线贯穿式、复匝式；按封装构造可分为：树脂浇筑式、外壳式；他们有个共同的特点是
8、，系统设备设计之初已经将他们考虑进去了，哪边要用测量用电流互感器，哪边需要监控保护的，则使用保护用电流互感器，都是事先装好的，装好后，除非拆线拆铜牌，否则拆卸不下互感器的。图 1：左图，母线贯穿式；右图，复匝式，皆为树脂浇注式低压电流互感器，供国家电网使用。图 2：母线贯穿式、外壳封装式低压电流互感器现在国家在号召资源治理、节能减排、城乡网改造，很多企业、能源部门乐观响应号召，对现在的用电进展治理，于是必需要对用电进展改造。改造就要涉及很多安装设备的问题，其中互感器就是其中环节之一。由于你的改造不能够大范围的改动从前的设备，改造越简洁越好、越便利越好。比方超市，你要安装的互感器，总不能把整个超
9、市断电然后再切开线路去安装互感器吧。一方面超市的经营不允许，同时供电局也不会同意你动之前的东西的。所以，在互感器上面就消灭了开合式互感器，顾名思义，开合式互感器的作用是， 在不断开一次侧线路，就能便利拆卸、安装的一种特别用互感器。见图 3。图 3：江阴市星火电子科技的各式开合式互感器及安装方式开合式互感器种类很多，依据一次侧构造来分，可分为电缆型安装构造和铜牌型安装构造；依据二次侧输出来分，可分为 1A5A 输出型、小电压信号输出型0-5V、小电流信号输出型(0-1A)；依据有用程度来分，可分为准确级较高、但体积较大的还有准确级差一点但体积较小的固然体积大价格也大。重点说下，现在准确级不是衡量
10、互感器好坏的唯一标准，在互感器的几个模糊概念解析准确级、精度、线性度、全都性一文中我已经说过，如今在软件补偿已经很好的今日，全都性的重要性已有大于准确级的趋势，准确级可以补偿，全都性好可以削减很多工作。而开合式电流互感器由于磁芯进展了砂轮或者线切割，它的导磁率势必下降，但同时他的稳定性及全都性势必增加，由于磁芯本身的磁导率是不稳定的，但经过一刀切割， 接缝处势必混入空气，在磁芯切割后的磁导率混淆空气磁导率，这样反倒稳定了磁芯的磁导率，同时相对稳定了互感器的性能，继而提高了互感器的全都性。见图 4。图 4：左图：闭合式，准确级好；右图：开合式，全都性好。开合式电流互感依据使用场所分户内开合式电流
11、互感器和户外开合式电流互感器， 在 GB20840 国家标准里，对户内电流互感器的最低防护等级推举为 GB4208 的 IP20，对户外电流互感器的最低防护等级推举为 GB4208 的 IP44。目前没有开合式电流互感器的相关要求，所以开合式电流互感器的防护等级没有明确要求。但是开合式电流互感器在实现防护方面的难度要远远大于闭合式电流互感器，由于开合式的铁芯是可以开合的，特别是硅钢材质的磁芯，假设处理不当，开合式电流互感器的磁芯端面就会与空气接触而导致生锈。见图 3所以现在如何对户外开合式互感器进展防护是首要问题。不过江阴市星火电子科技在 2023 年设计出的 FSCT 系列的防水开合式通过特
12、别的处理，已经能够到达 IP67 的防护等级，已经通过特地机构进展检测，同时申请了制造及有用型专利，可以说解决了行业内开合式电流互感器户外防护的问题。见图 5图 5、江阴市星火电子科技的防水开合式及检测报告在开合式电流互感器中还有一种特别的开合式电流互感器，那就是罗氏线圈，全称罗哥夫斯基线圈见图6，罗氏线圈由于不含铁芯，又叫空心线圈，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。罗氏线圈不含铁芯及骨架，所以易于打圈及折叠，由于这种特别构造，所以我把它又归类到开合式电流互感器。罗氏线圈的工作原理是输出信号时电流对时间的微分。通过一个对输出的电压信号进展积分的电路，就可以真实复原输入电流。他的特点是与
13、常规互感器相比，罗氏线圈不含铁磁性材料，故无磁滞效应，无磁饱和现象，所以能测试数百安培的电流而不饱和， 几乎没有相位差，同时无二次开路危急。但由于制造工艺和材料的限制，对于正常 50Hz 正弦波来说其准确级不及带铁芯的常规电流互感器，但它具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和、几乎没有相位误差的特点，故其可应用于继电保护用电流互感器。柔性罗氏线圈格外松软，简洁折叠，所以格外适用于空间比狭窄、不易于安装一般开合式电流互感器的环境，加上它不会产生饱和，所以也深受业内人士欢送。图 6、江阴市星火电子科技生产的罗氏线圈及积分器固然本文不能一一介绍低压电流互感器其他很多重要的指标，只是通过以上文章， 期望大家能够对低压电流互感器有个初步的生疏，目前针对低压互感器的国家标准还没有出台，但 IEC38 505 506 已经在出草案，用不了多久，我国也会相继出好国家标准。