电流互感器范例6篇

电流互感器范文1

关键词:220kV;电力系统;电流互感器;故障

中图分类号:TM406 文献标识码:B

一、引言

220kV电流互感器与母线上的电器设备是连通的,因此非常容易造成系统的故障,导致电力系统停止运行,无法正常供电,如果不能及时的排除高压电流互感器的故障,那么电网也就不能正常的运行,会给生产和人们日常生活带来极大不便,也会影响电网的安全性。

二、电流互感器概述

电流互感器能够将电力系统中的一次大电流量转换成为与其成正比的二次小电流,之后传输到测量仪表和继电保护及自动装置中,在构成上,具有自身特点:

1在电力系统的互感器中,一次绕组大多是进出导线,数量只有1-2匝,而二次的匝数相对较多。

2 在运作过程中,电流互感器的铁芯中磁密很低,其中一次二次安匝要保持平衡。如果电力系统发生故障,电流过大,二次电压过高,励磁电流增加,铁芯中的磁密就会迅速增加,导致铁芯饱和。

3大多数情况,磁密较低,励磁阻力较大,二次匝数很多,因此负载阻抗变化不能对二次电流产生什么影响。

4 电流互感器二次负荷一旦过大,在运行的过程中,二次电压就会很高,导致误差过大。尤其是在系统出现故障的时候,电流互感器一次电流能够达到额定电流的十倍,造成铁芯饱和,电路变换误差增加,无法保证继电保护的需要,造成保护误动,那么二次回路就必须开路。而如果运行中二次回路开路,二次电流消失,磁场也会消失,磁密增加,二次电压会升高,危机设备和人身安全。

三、电流互感器故障原因

1 结构

35kV以及以上的电压等级互感器通常是泊纸绝缘结构,220kV电压等级的互感器的主要绝缘结构是电容性的。

2 互感器故障根源

2.1 绝缘热击穿原因导致的故障

高压电流互感器可以承受高的电压,也能经过大电流,而绝缘介质在高压作用下温度会上升,超过了绝缘材料温度,因此造成了绝缘热击穿。

2.2 局部放电导致的故障

220kV电路互感器主电容在正常运作的情况下均匀分布,一旦生产工艺出现问题,就会导致电容板光滑度受损,绝缘包绕松紧不均匀没造成电容屏错位等缺陷,因为下部U型卡子卡的太紧,导致绝缘变形,还有可能因为积风泡导致电压分布改变,造成个别电容屏场强较高,局部放电,如果不能及时的处理,则会导致电容芯棒事故。

2.3 潮湿

因为密封性差导致互感器内部放电加强,造成互感器绝缘劣化。互感器水积沉在电容芯棒底部,芯棒弯曲的地方是绝缘性质最为薄弱的地方,在工作场的长期作用之下,会造成电容芯棒击穿,导致电力故障。

2.4 干燥和脱气处理不足

220kV电流互感器如果没有进行真空注油,就会造成气体不能排除,不能保证真空度,或者脱气时间不足,在电压和温度的作用之下就会导致发热和电老化击穿。

2.5 人员操作失误

在互感器的故障中,人员作用是最大的,大多数的操作失误是因为过失导致的一次引线接头松动,注油工艺差,二次绕组开路等,因为这些操作的失误很容易造成电力系统局部过热或者放电,就会造成油中溶解气体色谱分析的结果出现异常情况。

3预防性试验和局部放电测量

我国关于电力系统的相关规定对电流互感器的预防性进行了相关的规定,对于预防性试验的项目进行了规定:测量介质损耗因数以及电容量和油中溶解气体色谱的分析,测量绕组和末屏的绝缘电阻,经过这些项目的测量,通过对结果的分析可以明确进水受潮和工艺制作不足等等各方面的问题和故障隐患。

通常进行的常规性绝缘试验是无法检测出电流互感器的局部缺陷的,但是进行局部放电测量却能够十分灵敏的对局部缺陷进行检测。相关的规定也对大修之后的互感器放电测量进行了相关的规定。

4检测

4.1 当前对高压电流互感器进行的检测项目很多,最主要的是对主绝缘的介质损耗因数进行测量,电容量以及电容流量的测量。通过对实际运作过程中的现场测试克制,检测对于绝缘体缺陷的检测效果是十分突出的,能够有效监控绝缘体问题。

4.2 在对电力互感器进行检测的时候,红外测温的方法应用普遍。这一方法的运作原理是根据电流互感器的自身构造和运作系统在传热学理论的基础上,对金属的导电性能。绝缘油以及气体带来的传导和对流进行检测,从而在电流互感器外部得到温度分布的热图像,在此基础上对系统内部的问题进行判断,通过检测结果可以得知,对检测电路互感器内部的接头松动作用明显。

四、电流互感器故障处理

1 要解决互感器问题就必须改变潮湿环境,将互感器进行更换,选择能够与负荷相符合的互感器,同时对接错的线路进行纠正。

2 在排除故障的时候,需要先将电力供应切断,之后对二次回路进行线路检测,将电路互感器二次开路的故障排除。在进行检查的时候必须十分重视安全问题,最大程度降低一次负荷电流,从而降低二次回路的电压。同时必须佩戴绝缘手套,选用绝缘性能好的工具,在绝缘垫子上进行施工。与此同时,要重视对照负荷实际的线路图纸,确定好接线的位置。电流互感器二次开路通常不太容易被发觉。在检查期间,互感器的表现特征并不明显,会长时间处在开路的状态中。所以在检测的过程中必须仔细的听看,不能漏掉任何的细小现象,同时作出相应的处理:

2.1 如果发现互感器二次开路,那么就必须清楚故障时发生在哪一组电流回路和开路中,是否对保护产生影响等,同时向调度人员进行详细的报告,排除误动保护装置。

2.2 最大程度降低一次负荷电流,如果互感器问题较大,那么必须停电进行检查。

2.3 必须尽快在附近的实验断上将互感器进行二次短路,然后再进行检查,这一过程中必须使用性能良好的接线,严格按照图纸来进行。

2.4 如果在进行短路连接的时候有火花出现,那么短接效果较好,故障可以确定就在接点之下的线路中,在这一范围中进行详细的查找。而如果没有火花出现,那么短接失效,问题则在接点以前的线路中,需要变换接点进一步锁定故障位置。

3 如果一次接线压接处发热导致运行异常的处理办法

出现一次接线压接处故障应该先将该处进行打磨,这样可以增加接触的面积,从而保证接触良好,然后通过涂抹导电膏并且用弹簧压紧,这样可以明显缩小蜡片融化,同时生产厂家应该适当的增加爱长接线板,这样可以通过两个螺丝孔来进行固定,可以增加接触面积也能够更加牢固的压接,防止发热故障的产生。

结语

220kV互感器的作用在电力系统的正常运行中是十分重要的,当互感器发生故障的时候,电力系统不仅无法保证供电,同时还会对人们的用电安全产生影响,因此对220kV故障的清查和排除是十分重要的,通过分析和判断来对故障进行确定和排除,在这个过程中我们应该不断的总结经验,将故障判断的思路进行理顺,为上级相关部门采取措施提供依据,从而将事故扼杀,确保供电安全和稳定。

参考文献

[1]钟守熙.电流互感器典型故障案例分析[J].四川电力技术,2009(03).

[2]赵建洲,尚耀辉,王宁,刘亚亚.一种具有不平衡电流保护功能的电流互感器[J].电力电容器与无功补偿,2009(04).

电流互感器范文2

关键词:应用电子式;电流互感器;变压器差动保护研究

我国一直致力于民生事业的建设,随着科技的发展,电力已经成为了人们日常生活中不可或缺的必需物,而在电力输送过程中电流互感器以及变压器等继电器的存在是保障电流等电信号满足人们日常所需的关键,这也是由于目前所采用的继电器多为电磁式互感器,而而这种互感器极易受到外界影响,进而影响电力的正常输送,而无论城乡电网还是低级电网随着时间的推移都逐渐出现饱和的趋势,而电子式电流互感器的出现对于饱和的电信号有着重要作用。

1电子式电流互感器综述

虽然电子式电流互感器在解决电流等电信号饱和上有着得天独厚的优势,但是不可否认由于电子式电流互感器出现的时间较晚,使得绝大多数人员依旧采用传统的电磁式互感器,所以为了推动电子式电流互感器的使用,就必须对其有一定的了解。1.1电子式电流互感器的概念。随着信息化脚步的加快,目前社会上的绝大多数的仪器都在朝智能化的方向迈进,以期望能在解放劳动力的同时提高工作效率,毫无疑问,变电站的危险性相对较高,因此当前一部分智能变电站的出现使得电力中转更为便捷,但是传统的电磁式互感器极易受到影响,损耗了大亮的电信号,因此电子式电流互感器的出现使得智能变电站更为符合时代的发展,这主要是由于相对于传统的互感器,电子式电流互感器具有体积小,重量轻,绝缘材料简单,动态范围较宽,无磁饱和现象,数字量、模拟量输出均可,且二次输出可开路,但是温度对其影响较大。目前社会上广泛使用的电子式电流互感器包括应用电子式电流互感器以及光学互感器。1.2电子式电流互感器工作原理。电子式电流互感器之所以能快速的代替传统的电磁式互感器的原因正是由于其所具有的特点,同样也离不开电子式电流互感器的工作原理。电子式电流互感器的工作原理包括:罗氏线圈原理、低功率小铁心线圈原理、电阻分压原理、阻容分压原理以及串联感应分压原理,其中罗氏线圈原理是通过电磁感应定律算出导体的电动势,从而调节线圈,进而使得互感器更为合理、科学;而低功率小铁心线圈原理则是算出电路中的电功率,从而调节小铁心线圈,进而提高互感器的电流调节作用;电阻分压原理利用电阻并联的方法对工作中的电子式电流互感器进行差动保护;而阻容分压则是通过为了降低过高电压通过的可能性,进而避免短路的情况出现,从而起到保护变压器的作用;串联感应分压器原理就是将多种不同级的电抗器串联在电路中,从而根据反馈的电信号合理的尽心线圈设置,从而保障电子式电流互感器的工作。

2应用电子式电流互感器的变压器差动保护的必要性

显然,正是由于电子式电流互感器的优点使得传统的电磁式互感器的应用价值受到了威胁,尤其是在全面智能化的未来,但是即便如此也需要对电子式电流互感器采取一定的措施进行保护,这是由于尽管电子式电流互感器尽管不具备磁饱和现象影响电力信号的传输,但是却极易受到温度的影响,也就是说如果通过的电子式电流互感器的电压或电流过高轻则损耗电力,重则会产生危险,所以为了保障电子式电流互感器能够正常的工作,有必要对应用电子式电流互感器进行变压器差动保护。

3变压器差动保护的研究现状

正是由于变压器差动保护对于电子式电流互感器的工作正常有着十分重要的作用,所以必须对差动保护原理有一定的了解,并了解当前电子式电流互感其以及差动保护的现状。3.1差动保护原理分析。由于差动保护的原理简单并且上手容易,所以被广泛的应用在各大变电站电力保护中,是十分重要的电力运输保护原理。一般所采用的差动保护分为全电流差动保护以及基于故障分量的电流差动保护,主要通过对比不同级别的电压侧得电流,一般情况下智能变电站所采用的是三相变压器差动保护相位补偿方式,通过对不对等的电流进行处理,令两侧的电流差为零,但是这种差动保护方式并不能体现出电子式电流互感器的使用优点,所以必须对其进行改善。3.2电子式电流互感器变压器差动保护的原理分析。电子式电流互感器与传统的电磁互感器之间最大的不同的就是当遇到系统障碍时,电子式电流互感器不会遇到饱和的问题,所以仅仅是简单的采用传统的差动保护原理是不足以体现出电子式电流互感器的应用价值的,所以必须对变压器差动保护进行改善,现在所采用的电子式电流互感器变压器差动保护原理包括差动保护整合算式以及运行过程中的差动保护方案,前者通过对互感器差动保护中的电流进行运算,确定保护条件,从而得出额定电压,进而最大程度的保障电子式电流互感器的工作安全以及工作效率,而后者则是为了使差动保护的效率提高而提出的运行方案,这是由于在电子式电流互感器工作期间可能会出现意外的情况影响其工作,所以在此过程中必须根据电子式电流互感器的工作原理,进行合理的运算,得出其工作过程中的电力参数,进而帮助工作人员合理的调节线圈的大小,使其满足电子式电流互感器的差动保护要求,同时也可以根据电子电流互感器的差动保护特性进行及时的调节,从而提高电子式电流互感器的差动保护效率,进而保证电子式电流互感器的工作质量。

4应用电子式电流互感器的变压器差动保护情况

如今应用电子式电流互感器的使用范围越来越广,而为了保障电子式电流互感器的工作效率以及工作质量,对其进行变压器差动保护是十分必要,更遑论,但是当今社会对于继电器的保护装置的研究十分重视,但是由于电子式电流互感器的出现较短,且又需要其能在商业化应用中具有更高的价值,就必须对电子式电流互感器的变压器差动保护提出更高的要求,应用电子式电流互感器在工作过程中由于损耗等问题不同级别的电流量是时刻变化的,而这在动态保护方案中虽然也被考虑到,但是却由于信息采集不到位而导致电子式电流互感器的工作出现问题,因此必须同步采样,保障两侧的电力信息能最大化的同步,可采用GPS硬件时钟法,最大化的实现全电站的样本采集的同步化,除此之外,必须对电子式电流互感器进行多次分析及时的发现差动保护的漏洞,进而针对解决,同时也要对差动保护进一步的研究,从而保证电子式电流互感器的工作质量。

综上所述,随着社会的变迁,时代的发展,智能化的变电站会最大化的保障人们日常对电力的需求,也能解放劳动力,但是电磁式互感器却并不适用于智能变电站,因此为了提高智能变电站的商业价值,必须推进应用电子式电流互感器的普及以及使用。而电子式电流互感器的优点时期成为了炙手可热的新一代传感器,因此对其进行变压器差动保护具有十分重要的作用。

作者:臧红波 管志岳 单位:1.无锡职业技术学院 2.宝克(无锡)测试设备有限公司

参考文献

电流互感器范文3

关键词:低压;防窃电;成套电流互感器;特性研究

现在我国的低压配电网存在着很多的窃电行为,相关的部门想出了很多防窃电的方式,低压防窃电成套电流互感器就是一种重要的手段。低压防窃电成套电流互感器还存在着性能和品质不一的现象,在这样的情况下,就需要对相应的测量技术标准进行研究,总结出了低压防窃电成套电流互感器的特性,从特性入手,对低压防窃电成套电流互感器特性进行具体的分析。

1 防窃电的绝缘特性和结构特性

现在的低压系统,为了避免出现人为的破坏会形成二次引线的分流从而产生少记电量的情况,在正在应用的低压防窃电成套电流互感器的使用中,必须要在二次端子上研究出一些比较特殊的防窃电结构,主要可以从以下三个方面来考虑:1)二次引线的长度必须要在8m左右,而且也能够对A、B、C三相进行区分,在二次回路的中间是补不能够有接头的,否则就会有着一定的危险性,失去了自身的优点。2)在结构上使用的二次端接线盒必须要有着防窃电的功能,无论是暴露的部分,还是接线盒都必须要有着防窃电的功能,除此之外,也不能够积存雨水,有着防雨的作用,这样就不会出现电力事故,否则与雨水联通就会形成导电体,在使用的过程中存在着安全隐患。3)一只零线和三只互感器被引入到装置中,这样就形成了一组,而且相互之间的距离也必须要和变压器中二次套管的距离是相同的,_保一次穿线孔能够套在变压器的导杆上。

在对低压防窃电成套电流互感器研究的过程中,对外绝缘特性和防水性能的考察可以使用户外式互感器湿度试验,这一仪器在使用的过程中,可以对其进行全面的考察,在试验的过程中,一定要进行雨水的淋浇,还要对一次绕组对地、二次绕组对地与一次绕组和二次绕组之间进行充分的测量,尤其是对绝缘电阻和工频耐压试验。在整个试验的过程中,利用的是湿试试验的方式对绝缘电阻值和泄露电流值来进行流感器外绝缘性能的评价。试验设备使用的是绝缘电阻测量仪、淋雨试验装置和交直流耐压试验装置。

如果是普通的互感器,在二次端子暴露在空气中的时候,空气就会起到一定的阻隔性作用,但是低压防窃电成套电流互感器中的二次端子如果密封,就会导致电流互感器中的电力仅此你和连接,尽管使用的材料有着绝缘特性,但是在使用的过程中,如果是在污秽严重的地方、或者是比较潮湿的环境中使用,结构设计也存在着不合理的现象,就会导致整个绝缘材料的表面形成比较强的电气连接的通道,这一通道就是泄露电流通道。在环境比较差的地方使用绝缘材料,发生了漏电现象的时候,就会使低压防窃电系统出现严重的安全隐患,整个配电线路也会出现安全问题,严重的影响着人们的生命安全,一旦出现安全事故,影响是极为不利的。

低压防窃电成套电流互感器主要有两种比较典型的系统,一种是75A/5A的互感器结构,另外一种是150A/5A的互感器结构,这两种比较典型的互感器结构的特点就是二次接线盒的密封性好、材料的质量优良、尺寸恰当、底部有积水泄漏孔,在使用的过程中,可以避免发生漏电的行为,增加了防窃电成套电流互感器的使用寿命,也能够最大限度的避免雨水发生的短路现象。

在进行湿试试验的过程中,使用的却是双层密封结构的成套电流互感器,这一互感器在性能上是无法与前两种典型的互感器结构优良的,但是绝缘电阻值是大于5MΩ、工频耐压泄露电流是小于5mA的,这样的特征是能够满足基本的户外使用要求的。表1就是对双层结构成套电流互感器在进行实时验之前和实验的过程中的绝缘电阻值的变化进行了具体的分析。无论是在试验之前还是在试验的过程中,可以发现工频耐压泄露的电流均是在1.5mA左右,从整体上来看,变化的并不明显。通过对七个厂家的低压防窃电成套电流互感器进行分析和研究可以知道,只有上述两种典型结构和双层密封结构能够通过湿试验,达到户外使用的要求。其它结构的部分成套CT因不注重防水设计甚至导致在湿试验中出现100mA以上的工频耐压泄漏电流和50kΩ左右的绝缘电阻值。

综上所述,低压防窃电成套电流互感器的结构设计对于保证其运行安全是至关重要的。

2 伏安特性和误差特性

为了找到伏安特性和误差特性之间的联系、建立电测量特征和铁芯材料性能之间的量化关系,从而为电流互感器质量评价体系提供依据,就需要推算出伏安特性检测回路的计算公式,并与已有的误差公式进行对比,分析出共同的影响因素。

2.1 伏安特性磁感应强度

伏安特性是指互感器一次侧开路,二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线,反应了铁芯磁化曲线的饱和程度。二次绕组施加的电压可以分为两部分:一部分提供二次绕组直流电阻和感应电抗的电压降,另一部分为二次绕组提供感应电动势。要产生感应电动势E2,铁芯中需要有交变磁通,即需要有磁感应强度Bm:

Bm为磁感应强度(T);S为铁芯截面积(m2);f0为电源频率(Hz)。

2.2 误差分析

根据JJG1201-2007中误差测试接线图进行误差特性检测。误差特性检测设备为比较仪式互感器校验仪HED-H+、电流互感器负荷箱FY96C、升流器SL4、标准电流互感器HL-1572等。

CT相角差f和比值差δ计算公式如下:

公式中Zo2为二次回路总阻抗(Ω);α为二次回路总阻抗角;ψ为磁滞角(°);L为平均磁路长度(m);S为铁芯截面积(m2);μ为导磁率(T*m/A),ω为角频率,ω=2πf0,f0为电源频率(Hz)。

3 电测量特征与铁芯材料优劣的对应关系

随着励磁电流的增加,铁芯磁导率并不是恒定的参数,因此励磁电流、外施电压之间呈现出非线性变化规律,然而正是这一非线性曲线反应了铁芯材料的性能。良好的铁芯材料能够使励磁电流与外施电压在较宽的电流范围内呈现出一致的线性特征,由此制作的电流互感器误差变化范围相对较小。另一方面,良好的铁芯材料达到一定励磁电动势时所需要的励磁电流值相对较小。

结束语

目前许多厂家生产的低压防窃电成套CT的结构设计存在缺陷,不能够保证安全运行在污秽严重、多雨或潮湿的环境中。结构特性分析和湿试验结果说明低压防窃电成套CT的结构设计尤其是防水性能的优劣对于保证其运行安全是至关重要的。两种典型结构和双层密封结构是低压防窃电成套CT相对优良的设计结构,在使用的过程中,一定要根据具体的情况进行区分。

参考文献

[1]张志伟.电流互感器二次侧开路原因避免措施及[J].农村电工.2015(08).

[2]肖继松,代东生.高压电流互感器二次侧断线危害的解决方案[J].石油工程建设.2014(01).

电流互感器范文4

【关键词】电能计量装置;电流互感器;电压互感器;综合误差

【中图分类号】TM744 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0344-01

引言

电能计量装置是电力系统电能计量的重要设备,它的准确可靠直接关系到电力系统的经济效益,它主要由计量用电流互感器、计量用电压互感器、电能表及其二次回路。本文主要研究电压互感器二次导线压降和电流互感器引起的误差和相关解决措施。

一、误差的分析

1.电压互感器二次导线压降引起的误差

电压互感器的负载电流通过二次连接导线及串接点的接触电阻时会产生电压降,这样加在电能表上的电压不等于电压互感器二次线圈电压,因此会产生计量误差。根据《电能计量装置技术管理规程》规定,对于Ⅰ、Ⅱ类计费电能计量装置,电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2%,其他大于额定电压的0.5%。

2.电流互感器选用不当引起的误差

由于一次电流通过电流互感器一次绕组时,要使二次绕组产生感应电动势,必须消耗磁,使铁芯产生磁通。电流互感器的误差是由铁芯所消耗的励磁安匝引起的。电流互感器误差取决于互感器的比差、角差,而比差、角差又与外接负载阻抗Zb、铁芯抗角α,铁芯损耗电量角φ有关。由互感器电流特征曲线、负荷特性曲线和误差特二次负荷要控制在25%~100%之间,一次电流为其额定值60%左右,至少不得低于30%,才能发挥到最优状态,从而降低电流互感器误差。

二、降低电能计量装置综合误差的措施

1.减小负载,以减小回路电流,从而减小回路压降。

二次回路中之所以产生压降,是因为电流的存在,若电流等于零,则不管回路阻抗如何,都将使压降等于零。

2.减小电压互感器二次回路压降

1)设置计量专用的二次回路。对重要电能表装设专用的PT二次回路将电能表的二次回路与其他表计、继电保护装置等回路分开,直接由PT二次端子单引专用电缆线至电能表。

2)对10kV侧计量可将电能表装在靠近PT的开关室这样可大大缩短二次导线长度,从而可以大大减少二次回路压降及其引起的计量误差,但开关室的温度随季节变化较大,故这只适用于开关室、保护室在一起的场所,必须采用温度特性好,附加误差小的电能表才可行。

3)加粗电压互感器二次导线截面,减少接点接触电阻。互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线,电压二次回路连接导线截面应按允许电压降计算确定,至少应不小于2.5mm2。

3.根据互感器的误差合理配对

从互感器的合成误差计算公式来看,互感器的合成误差与比差、角差有关,所以,安装时应将互感器合理配对,尽量做到接人电能表同一元件的电流互感器、电压互感器的比差符号相反、数值相近或相等;角差符号相同、数值相近或相等,从而得到较小的合成误差。

4.尽量使互感器运行在额定负载内

若互感器运行在非额定负载内,从而降低互感器准确度,增大互感器合成误差。

电流互感器范文5

关键词:电网 短路电流 电流互感器

随着我国的电力系统的传输容量越来越大,系统的短路容量快速增加。以10kV系统为例,短路容量从以前的几千安增大到了几十千安。我国以前生产的电流互感器的额定动稳定电流和额定短时热电流(以下简称动稳定电流和短时热电流)是按照当时电力系统短路容量设计的,其值都比较小,目前,这种变化给电力系统的安全运行带来的隐患没有引起有关人员的高度注意,更没有及时对运行中的电流互感器的动、短时热稳定电流进行校核,及时更好不满足要求的电流互感器,各电网经常发生电流互感器的爆炸事故,造成不必要的损失。这种爆炸事故不但会造成电流互感器本身的损坏,而且还会引起断路器等其它设备的损坏,每次事故的损失都比较严重。因此,大家应十分重视电流互感器的动、短时热稳定电流的选择和校核工作。

电流互感器额定动稳定、短时热电流和试验方法

电流互感器的短时热电流(Ith)是在二次绕组短路的情况下,电流互感器在一秒钟内承受住且无损伤的最大一次电流方均根值。而额定动稳定电流(Idyn)是在二次绕组短路的情况下,电流互感器能承受其电磁力的作用而无电气或机械损伤的最大一次电流峰值。并且,动稳定电流通常为短时热电流的2.5倍。

在电流互感器的型式试验中,需试验电流互感器的动稳定电流和短时热电流是否达到铭牌值,其短时热电流的试验方法:对于短时热电流(Ith)试验,互感器的初始温

度应在5~40℃之间,本试验应在二次绕组短路下进行,所加电流I 和持续时间t应满足(I2t)不小于 ,且t在0.5~5s之间。

动稳定试验应在二次绕组短路下进行,所加一次电流的峰值,至少有一个峰不小于额定动稳定电流(Idyn)。

动稳定试验可以与上述热试验合并进行,只需试验中电流第一个主峰值不小于额定动稳定电流(Idyn)。

二、电力系统短路电流计算

在电力系统中,一般三相短路电流数值较大,产生的电动力和发热也最严重。在确定电流互感器动稳定和短时热电流时,可以只根据三相短路电流来选择,而不必考虑系统中的中性点是否接地。

当三相短路时,并设短路发生在Um=0时:

式中ik——短路全电流瞬时值;

Um——系统母线电压;

上式右边第一部分为正弦电流,是短路电流的周期分量。第二部分是一个按指数衰减的直流分量,又叫非周期分量或自由分量。

ik=ip+inp

某一瞬时的短路全电流有效值Ik(t)是以t为中点的一个周期内的ip有效值Ip(t)与inp在t瞬时值inp(t)的方均根值,即

短路电流经过半个周期(t=0.01s),短路电流瞬时值达到最大值,这一瞬时电流为短路冲击电流,用ish 表示。

式中ksh——短路电流冲击系数

短路全电流ik的最大有效值是短路后第一个周期的短路全电流有效值,用Ish表示,也叫冲击电流有效值。

式中——短路次暂态电流有效值,是短路后第一周期的短路电流周期分量ip的有效值

对于一般的高压电力网而言,电抗均较电阻值要大得多,τ值一般取τ=0.05s,相应的ksh=1.8,因此

ish=2.55

短路暂态过程在经过0.2s后就衰减完毕,这时的短路电流达到稳定状态,称为短路稳态电流,用Ik表示。

在无限大容量系统中,由于系统电压在短路过程中是恒定的,所以可以认为暂态过程以后,所有时间短路电流完全相同,即

Ip==Ik

ish=2.55Ik

短路冲击电流ish用来校验电流互感器的动稳定度。

短路稳定电流Ik=用来校验电流互感器的短时热稳定。

在电力系统中,一般都知道母线的短路容量,根据下式,可以方便地计算出系统的三相短路电流(三相短路电流的周期分量有效值)为:

式中Um——短路点的计算电压(母线电压的平均值),对于不同的母线电压,可取对应取0.4、10.5、37、115、230、525kV;

三、电流互感器的动、短时热稳定电流的选择

电流互感器的额定动稳定电流应满足下面的条件:

Idyn≥ish=2.55Ik

电流互感器的额定短时热电流应满足以下条件:

式中Ith——设备的短时热稳定的电流铭牌值;

T——电流互感器铭牌的短时热稳定电流值持续的时间。

Ik——短路电流稳态值

tk——短路电流持续时间,短路发生到开关切断电流的时间,一般用保护动作时间代替;

在电流系统中,电流互感器安装地点不同,流过的短路电流不同,10kV线路都为单电源,短路电流情况最为简单,便于分析说明选择原则,以下就以10kV出线电流互感器为例,分析说明电流互感器的动、短时热稳定电流的选择方法,其分析方法也同样适用于其它安装地点的电流互感器的选择。

对于10kV出线的电流互感器,线路的任一点发生短路,短路电流都会流过该电流互感器,短路电流随短路点离母线距离越远短路电流而变小,当短路点发生在出线端时,短路电流最大,其值与母线短路电流基本一样。对于负荷侧变电站母线,流过进线电流互感器的短路电流也是与负荷侧母线的短路电流基本相同,应此,在选择电流互感器动、短时热稳定电流时,可以取临近的母线短路电流Ik。

短路电流持续时间越长,电流互感器发热越严重。在计算短路电流持续时间时,应考虑到断路器可能发生拒动的情况,由后备保护动作切断短路电流。另外,当断路器重合闸时,由于断路器两次动作时间间隔很短,电流互感器的热量来不及散发,温度不会发生明显变化,应该将两次短路电流持续时间相加作为短路电流持续时间tk。一般情况下,后备保护动作时间比重合闸叠加时间更长,应此,应以该断路器的后备保护动作时间作为tk。

根据上面的分析结果,很容易地计算出Ik和tk,在根据上面电流互感器动、短时热稳定电流的应满足的条件,可以方便地确定电流互感器动、短时热稳定电流值。

四、电流互感器动、短时热稳定电流的一般规定

电流互感器额定动稳定电流通常为额定短时热电流的2.5倍。如与此值不同,应在铭牌上标明。从上面对电力系统的短路电流分析可知,短路时的冲击电流也基本上是稳态短路电流的2.5倍,因此,当电力互感器的短时热电流满足安装地点的短路电流的要求时,动稳定电流一般都能满足要求。但在实际选择中,还是要注意电流互感器铭牌短路电流持续时间对结果的影响。

电流互感器额定短时热电流的交流分量应从下列数值中选取:

3.15,6.3,8,10,12.5,16,20,25,31.5,40,50,63,80,100kA。

短路持续时间应在下列数值中选取:

1,2,3,4,5s。

参考资料:

电流互感器范文6

1.概念简介.根据变压器的原理,对电流互感器的工作原理进行分析.电流互感器是由一个封闭的铁心和一个绕组组成的.它的一次侧绕组匝数是少的,在电流测量电路是必要的,所以它往往有一个线路的所有电流流量.二次绕组匝数较多,串联在测量仪器和保护电路上,电流互感器在工作时,二次侧电路,从开始到结束是关闭的,所以测量仪器和保护电路串联线圈阻抗很小,电流互感器的工作状态接近一个短路电路.电流互感器是将大电流变为小电流测量的两方,两方不能打开.

2.工作原理.在发电、变电、输电、和配电的生产线路中,电流互感器起着电流转换和电气隔离的作用.电流互感器和变压器的原理是类似的,都是根据电磁感应的工作原理来进行的,变压器是电压和电流互感器的变换器.电流互感器连接被测绕组电流(转向N1),叫作一次绕组(或初级绕组),测量仪器的绕组(转向N2)的称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组).电流互感器一次绕组的电流I1和I2两次绕组的电流的比值,称为k的实际电流比.

3.课本中对于电流互感器的常规解读.电流互感器反映了电路中的电流大小的数值,因此电流互感器可以使用电路中电流的串联连接中.一些教科书认为,可以将变压器原来的线圈匝做少,而匝数的二次线圈做的更多,那么电流的二次线圈比原来的线圈电流变小.如果原线圈串联连接在电路中,二次线圈的两端与普通的交流电流表连接,可以测量大电流.这样的变压器被称为电流互感器.

二、常见的对电流互感器的错误解读

1.电流互感器中的输出电流与副线圈回路中的“负载”无关.根据共同演绎的思想,电流互感器输出电流I2只有原始、次级线圈匝数比n1/n2和电流I1决定,与次级线圈回路状态无关和循环中的“负载”是不相关的.可以由下式看出,I2=n1I1/n2.然而,无论是电压还是电流互感器,它们的工作过程都属于电流的磁效应和电磁感应的范畴.在法拉第电磁感应定律中,只有感应电动势,将独立的“回路”状态和负载撇开.

2.电流互感器输出端电流值变为零时输入端电流亦变为零.电流互感器原线圈中电流是否对于副线圈中的电流很依赖,这是一个值得思考的问题.理想状况下设定一种“极端”状况,那就是接在副线圈两端的电流表因“故障”而断路,也就是电阻值区域无穷大,无电流通过,则电流I2会趋于0.此时原线圈中电流是否会随着副线圈电路中的断路而趋于0呢?答案是显然的,那就是原线圈中的电流不会随着副线圈电路中的断路而趋于0,也不会出现I1等于0的结果.