低压配电系统电流互感器的选型

低压配电系统电流互感器的选型 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 何艳 1白怡明 1 杨广亮 2 1 中煤国际 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 集团沈阳设计研究院, 沈阳市 110000 2 江苏安科瑞电器制造有限公司，江苏江阴 214405； 摘 要：分析低压电流互感器的原理，介绍了准确级和准确级限值的概念，同时并在此基础 上，结合工程实例分析。低压电流互感器在低压测量、计量、继电保护、系统监测、接地保 护等方面的选用。 关键词 低压配电系统 低压电流互感器 工作原理 准确级 准确级限值 选型 1.引言 随着我国电力工业中城网及农网的改造，以及低压配电系统的自动化程度不断提高，电流 互感器作为低压配电系统中的一种重要电气元件，已被广泛地应用于测量、计量、继电保护、 系统监测、接地保护和各种电力系统分析之中，本文对此进行初步的探讨。 2.低压电流互感器工作原理 低压电流互感器的工作原理如图 1 所示，电流互感器的一次绕组串联在被测线路中，I1 为线路电流即电流互感器的一次电流，N1 为电流互感器的一次匝数，I2 电流互感器二次电 流（通常为 5A、1A），N2 为电流互感器的二次匝数，Z2e为二次回路设备及连接导线阻抗。 当一次电流从电流互感器 P1 端流进，P2 端出，在二次 Z2e接通的情况下，由电磁感应原理， 电流互感器二次绕组有电流 I2 从 S1 流过，经 Z2e至 S2，形成闭合回路。由此可得电流在理 想状态下 I1×N1=I2×N2，所以有 I1/I2=N1/N2=K，K 为电流互感器的变比。 S2S1 I1 I2 N1 N2 Z2e P1 P2 图 1 3.低压电流互感器的选型 3.1 测量用电流互感器 3.1.1 测量用电流互感器是为指示仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、积分仪表和其他类似电器提供电流的电流互感器。 测量用电流互感器广泛用于对低压配电系统电流的测量，主要准确（对电流互感器给定的等 级）级有：0.2、0.5、1、3、5 等，目前应用比较广泛的测量用互感器主要为母线式电流互 感器，安装方便，而且其型号、 规格 视频线规格配置磁共振要求常用水泵型号参数扭矩规格钢结构技术规格书 繁多，可根据不同规格的母排或线缆选用最经济合理的 电流互感器，表（一）以 AKH-0.66 型电流互感器，分析测量用电流互感器的运用及特点。 表（一）AKH-0.66 测量用电流互感器技术参数表 电流互感器型号 输入、输出 主要特点 AKH-0.66/I 型 输入：5-3000A 输出：0-5A（0-1A） 适用用于多（单）根电缆或单根母排穿越，适用面广 AKH-0.66/II 型 输入：150-6300A 输出：0-5A（0-1A） 适用用于多根母排或多根电缆穿越，适用面广，二次接线 端与母排安装水平面平行。 AKH-0.66/III 型 输入：250-6300A 输出：0-5A（0-1A） 具备 II 型特点，精度高，容量大，适用于相间距离小的 场合，二次接线端与母排安装水平面垂直。 AKH-0.66/M8 型 输入：5-150A 输出：0-5A（0-1A） 适用于小电流空间场所，为接线式电流互感器。 AKH-0.66/K 型 输入：100-6300A 输出：0-5A（0-1A） 用于项目改造，无须拆一次母线，安装方便，为用户节省 人力、财力，提高改造效率。 AKH-0.66/S 型 输入：5-6300A 输出两组：一组 0-5A（0-1A）， 另一组 AC0-20mA 双路输出，一路用于电流的测量，另一路用于远传，用于 系统监测，与遥测单元配合使用，为用户节约成本。 AKH-0.66/SM 型 输入：5-6300A 输出两组： 一组 0-5A（0-1A）， 另一组 DC4-20mA 双路输出，一路用于电流的测量，另一路用于远传，用于 系统监测，与自控仪表如 PLC 配合使用，为用户节约成本， 辅助电源 DC24V 由 PLC 供电。 3.1.2 测量用电流互感器在低压配电系统中的问题及应用实例 测量用电流互感器在低压配电系统中二次输出 5A 和 1A 的选择，是一些电气工程师经常 遇到的问题。 2009 年 12 月山东聊城某化工厂，各生产车间环境多为爆炸性环境，各车间电气控制室不 安装在车间内，而是安装在离各车间较远的公共电气控制室，来实现对系统电流信息的集中 采集，现场电流互感器与控制室之间距离大约 200 米，有的甚至 300 米，二次传输导线为 2.5 平方毫米，使用的电流互感器有 AKH-0.66/30I 200/5A 0.5 级 5VA 穿心 1 匝 等许多规 格，使用的电流表为 CL72-AI，该项目比较大，该项目在将完工，部分工程试运行时，发现 所有电流表显示与现场电流完全不准确。 经分析，电流互感器额定容量就是电流互感器额定二次电流 I2e，通过二次回路额定负载 Z2e 时所消耗的视在功率 S2e，即，S2e=I2e²Z2e； 因数显表消耗的视在功率只有 0.05VA，很 小，所以我们可以不考虑 ，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e= I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA，远远大于电流互感器的额定容量 5VA，所以此时应该选择 200/1A 的电流互感器，2010 年 2 月份该项目更换了所有的比 5A 电流互感器，同时由于电流 表为数显表，变比可以重新设定为 200/1，使整个系统恢复正常。 从本实例可以得出电流互感器接数显电流表时，传输距离对比如表（二） 表（二）传输距离对比 二次导线截面积（mm²） 额定二次电流（A） 互感器容量（VA） 单程传输距离（m） 5 4.2 1.5 1 2.5 106 5 14.2 2.5 1 5 355 5 45 4 1 10 1136 0.2 0.02 0.2 2840 3.2 计量用电流互感器 3.2.1 计量用电流互感器就是与计费电能表和计量装置配合使用的电流互感器。主要准确级 有：0.2、0.5S、0.2S。 3.2.2 计量用电流互感器在低压配电系统中的问题及应用实例 计量用电流互感器在低压配电系统中，准确级 0.2 级、0.2S 级区分是用户经常碰到的问 题，以及错误接线（极性接反）对计量的影响。 3.2.2.1 准确级 0.2 级、0.2S 级区别见表（三） 表（三）误差和相位差限值 在下列额定电流（%）下的相位差 在下列额定电流（%）下的 电流误差 （ ±%） ±（′） ±crad 准确 级 1 5 20 100 120 1 5 20 100 120 1 5 20 100 120 0.2 0.75 0.35 0.2 0.2 30 15 10 10 0.9 0.45 0.3 0.3 0.2S 0.75 0.35 0.2 0.2 0.2 30 15 10 10 10 0.9 0.45 0.3 0.3 0.3 3.2.2.2 计量用电流互感器的错误接线（极性接反）对计量的影响 （1）计量接线方式三相三线 正确接线时的有功功率为：P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc); 三相 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 平衡时，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UI cosφ 假如 A 相电流互感器极性接反，祥见接线图（a）和相量图(b) Ic Ia Io A B C (a)接线图 Ubc Ia Ib Ic Uab -Ia ( b)相量图 这样我们可以得出：公用线的电流 Io 是相电流的√3 倍； 电能表一的电流滞后电压的角度为：30°+φa+180°=210°+φa； 电能表二电流滞后电压的角度为：30°-φc； 所以错误接线时的有功功率为： P´=Pa´+ Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ; 若功率因数 cosφ=0.9，则当 A 相计量互感器极性接反，漏计电能为实际计量电能的： P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19 倍; (2)计量接线方式三相四线 正确接线时的有功功率为：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc; 三相电路平衡时，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ 假如 A 相电流互感器极性接反，祥见接线图（c）和相量图(d) Ib Ia Io A B C (c)接线图 Ic Ua Ia Ib Ub UcIc -Ia ( d)相量图 这样我们可以得出：公用线的电流 Io 是相电流的 2 倍,A 相电流为-Ia； 所以错误接线时的有功功率为： P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ; 则当 A 相计量互感器极性接反，漏计电能为实际计量电能的： P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2 倍; 3.3.保护用电流互感器 3.3.1 保护用电流互感器就是为保护用继电器提供电流的电流互感器器，与电流继电器等类 似电器配套使用，主要用于低压配电系统电流过载保护和短路保护。主要准确级有：5P、10P， 5、10 表示复合误差 5%、10%，准确限值系数又叫限值系数，它是额定准确限值一次电流（此 时符合误差不超过 5%、10%）与额定一次电流的比值，准确限值系数有，5、10、15、20， 3.3.2 保护用电流互感器在低压配电系统中的问题及应用实例 保护电流互感器在低压配电系统中，准确级以及准确限值系数的选择是用户经常碰到的 问题。 2003 年河北某工厂，由于新厂房扩建，在新厂房 1500 米附近安装了一台 250KVA （10/0.4kV）配变，与主变距离 2500 米，因负荷较小（额定电流 80A），当时为了考虑计量 准确，使互感器额定一次电流与最大负荷电流相接近，将电流互感器比选择 100/5A，同时 保护用电流互感器选择 100/5A，10P10。在施工下水道时，将电缆挖断，造成工厂附近大面 积停电。 经电网参数计算得：主变短路电抗为 X1 = 0.07Ω，配变短路电抗为 X2 = 0.5Ω，短路 点前短路电抗为 X3= 0.4Ω， 计算电抗 X*∑= X1 + X2 + X3 = 0.97。 相短路时 TA 流经次 暂态短路电流周期分量有效值为：I" = 1 / X*∑×5.5 = 5.67（kA），此时短路电流是额 定电流的 56.7 倍，远远大于准确限值系数 10，同时复合误差超过 10%时，影响继电器动作， 应该选择 500/5A 10P15。 3.4.剩余电流互感器 3.4.1 在低压配电系统中接地保护主要有：零序保护（中、高压均可以使用）和剩余电流保 护（也称漏电电流保护），两者基本工作原理相同都是基于基尔霍夫电流定律，但是使用场 合根据系统接地方式的不同而不同。剩余电流互感器主要与继电器配合使用，也常常与电气 火灾监控系统配套使用，灵敏度高。 3.4.2 剩余用电流互感器与零序电流互感器在低压配电系统中的区别，祥见（表四），以及 剩余电流互感在接地系统方式不同时的应用，祥见表（五）。 表（四）剩余电流互感器与零序电流互感器的区别 接地故障保护方式 接线方式 灵敏度 适用接地系统 备注 剩余电流保护 A、B、C 三相导线与 N 线 一起穿过一个剩余 C.T， 高 TT、TN-S、 TN-C-S、IT 零序电流保护 A、B、C 三相导线一起穿过一零序 C.T，低压也可在中性线 N 上安装一个零序 C.T 较高 TN-S、TN-C、 TN-C-S、IT 表（五）接线方式剩余电流互感器在接地系统方式不同时的应用 系 统 系 统 接 线 TT 系统 TN-S 系统 TN-C 系统 TN-C-S 系统 IT 系统 3.5 电流互感器使用过程中的注意事项 3.5.1 电流互感器在接线时，同名端必须要保持一致，即 P1、S1；P2、S2。 3.5.2 电流互感器在正常运行时，二次不得开路，防止二次开路产生高电压，影响人身和设 备安全。 文章来源于：《电气开关》2010 年 4 期。 4.结束语 本文对低压配电系统中的不同类型电流互感器进行了简单概述，推荐给电力系统各位专 家和电气工程师们参考，有利于不同类型低压电流互感器在低压智能配电系统的广泛应用。 参考文献 [1]江苏安科瑞电器制造有限公司.电量传感器选型手册,200903 版. [2]任致远，周中.电力电测数字仪表原理与应用指南,中国电力出版社，2007. 如感兴趣，可索取更多详细资料，请联系： 江苏安科瑞电器制造有限公司 技术支持：杨兴媚 Q Q：1753490527 电话：0510-86189371 13626237782 传真：0510-86179975 邮箱：acrelyxm@163.COM 主页：http://www.jyacrel.cn/ http://shop.ebdoor.com/Shops/2825491 地址：江苏省江阴市南闸镇东盟路 5 号