1、10KV電流互感器應(yīng)用摘要：隨著大容量和高電壓電力系統(tǒng)的發(fā)展， 廣泛用于電力系統(tǒng) 中，起到測量和保護(hù)作用的電流互感器，開始變得越發(fā)重要。在電氣 工程中電流互感器是用來測量電路中電流大小的裝置。電流互感器與電壓互感器也稱為儀器用變壓器。當(dāng)某一電路中的電流過大以至于不 能通過儀器直接測量出來，這時(shí)在電路中電流互感器的另一側(cè)會準(zhǔn)確 的產(chǎn)生成比例的小電流，這樣就可以方便直接用儀器測量并記錄。 電 流互感器同時(shí)可以隔絕待測電路中可能出現(xiàn)的高電壓，以便保護(hù)測量儀器。在電力行業(yè)中，電流互感器廣泛用在測量和保護(hù)延遲中。一：原理電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。 電流互感器是由閉合 的鐵心和繞組組成。它的一次

2、側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流 的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過， 二次側(cè)繞組匝數(shù)比較 多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次 側(cè)回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小， 電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換 成二次側(cè)小電流來使用，二次側(cè)不可開路。二：作用電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變 比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測量等用途。如變比 為400/5的電流互感器，可以把實(shí)際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。 1）電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應(yīng)與被測電路串 聯(lián)，而二次繞阻

3、則與所有儀表負(fù)載串聯(lián).2）按被測電流大小，選擇合適的變化，否則誤差將增大。同時(shí)，二 次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時(shí)，一次側(cè)高壓竄入二次低壓 側(cè)，造成人身和設(shè)備事故.3）二次側(cè)絕對不允許開路。因一旦開路，一次側(cè)電流 I1全部成為磁 化電流，引起0 m和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán)重乃 至燒毀線圈；同時(shí)，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電流互感器 在正常工作時(shí)，二次側(cè)近似于短路，若突然使其開路，則勵(lì)磁電動勢 由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹担F芯中的磁通呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂 波，因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時(shí)感應(yīng)出很高的尖頂波，其值可達(dá)到數(shù)千甚至上萬伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。

4、另外，一次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達(dá)幾百伏，一旦觸及將造成觸電 事故。因此，電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān)，防止一次側(cè)開路。 在使用過程中，二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負(fù)載，然后，再停車 處理。一切處理好后方可再用。4）為了滿足測量儀表、繼電保護(hù)、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝 置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、 旁路斷路器等回路中均設(shè)28個(gè)二次繞阻的電流互感器。對于大電 流接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于小電流接地系統(tǒng)，依具體要求按 二相或三相配置.5）對于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不 保護(hù)區(qū)來設(shè)置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時(shí)，應(yīng)設(shè)在 斷

5、路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中.6）為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器 通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè).7）為了減輕發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電 流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。 為了便于分析和在發(fā)電 機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電 機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。三：分類1按用途分1)電流互感器(或電流互感器的測量繞組)：在正常電壓范圍內(nèi)，向測量、計(jì)量裝置提供電網(wǎng)電流信息。2)保護(hù)用電流互感器(或電流互感器的保護(hù)繞組)：在電網(wǎng)故障狀 態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。2按絕緣介質(zhì)分1) 干式電流互感器：由普通絕緣

6、材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。2) 澆注絕緣電流互感器：用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器3) 油浸式電流互感器：由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外 型，目前我國在各種電壓等級均常用到。4) 氣體絕緣電流互感器：主絕緣有 SF6氣體構(gòu)成。3按電流變換原理分1) 電磁式電流互感器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理時(shí)限電流變換的電流互感器。2) 光電式電流互感器：通過光電變換原理實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。4按安裝方式分1) 貫穿式電流互感器：用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。2) 支柱式電流互感器：安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器；3) 套管式電流互感器：沒有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接

7、套裝在絕 緣的套管上的一種電流互感器。4) 母線式電流互感器：沒有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在 母線上使用的一種電流互感器。5按一次繞組匝數(shù)分1)單匝式電流互感器：大電流互感器常用單匝式。2)多匝式電流互感器：中、小電流互感器常用多匝式。6按二次繞組所在位置分1) 正立式：二次繞組在產(chǎn)品下部，是國內(nèi)常用的結(jié)構(gòu)形式。2) 倒立式：二次繞組在產(chǎn)品頭部，是近年來比較新型的結(jié)構(gòu)形式。 7按電流比分1) 單電流比電流互感器：即一、二次繞組匝數(shù)固定，電流比不能改變，只能實(shí)現(xiàn)一種電流比變換的互感器。2) 多電流比電流互感器：即一次繞組或二次繞組匝數(shù)可改變，電流比可以改變，可實(shí)現(xiàn)不同電流比變換；3) 多個(gè)

8、鐵心電流互感器：這種互感器有多個(gè)各自具有鐵心的二次繞組，以滿足不同精度的測量和多種不同的繼電保護(hù)裝置的需求。為了滿足某些裝置的要求，其中某些二次繞組具有多個(gè)抽頭。四：使用原則1)電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則 ：即一次繞阻應(yīng)與被測電 路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負(fù)載串聯(lián)2)按被測電流大小，選擇合適的變比，否則誤差將增大。同時(shí)， 二次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時(shí)，一次側(cè)高壓竄入二次低 壓側(cè)，造成人身和設(shè)備事故3)二次側(cè)絕對不允許開路，因一旦開路，一次側(cè)電流 I1全部成 為磁化電流，引起0 m和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán) 重乃至燒毀線圈；同時(shí)，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電

9、流互 感器在正常工作時(shí)，二次側(cè)與測量儀表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用， 測量儀表和繼電器等電流線圈阻抗很小，二次側(cè)近似于短路。CT二次電流的大小由一次電流決定，二次電流產(chǎn)生的磁勢，是平衡一次電 流的磁勢的。若突然使其開路，則勵(lì)磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)?很大的值，鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波， 因此二次側(cè)繞組將 在磁通過零時(shí)感應(yīng)出很高的尖頂波， 其值可達(dá)到數(shù)千甚至上萬伏，危 及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。另外，二次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達(dá)幾百伏，一旦觸及將造成觸電 事故。因此，電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān)，防止二次側(cè)開路。 在使用過程中，二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負(fù)載，然后，再停電 處

10、理。一切處理好后方可再用。4)為了滿足測量儀表、繼電保護(hù)、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷 路器、旁路斷路器等回路中均設(shè) 28個(gè)二次繞阻的電流互感器。5)對于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置 的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時(shí)，應(yīng) 設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中6)為了減輕發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。 為了便于分析和在 發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。五：試驗(yàn)方法及依據(jù)1 .試驗(yàn)項(xiàng)目(1

11、)測量二次繞組的絕緣電阻(2)檢查電流互感器極性(3)變比測量(4)測量電流互感器的勵(lì)磁特性曲線(5)二次繞組交流耐壓2 .試驗(yàn)依據(jù)(1)電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) GB50150-2016(2)出廠試驗(yàn)報(bào)告3 .試驗(yàn)儀器(1) 2500V兆歐表;(2)互感器綜合測試儀(3)調(diào)壓器(4)輕型試變4 .試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作(1)對電流互感器進(jìn)行全面清掃，保證電流互感器被擦拭干凈(2)試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備齊全，試驗(yàn)出廠報(bào)告齊全(3)試驗(yàn)人員能熟練操作試驗(yàn)設(shè)備(4)試驗(yàn)電源到位且滿足容量要求5 .試驗(yàn)方法（ 1）測量繞組的絕緣電阻1）選用電動兆歐表2500V檔位2） 用電動兆歐表測量被試品電流互感器二次側(cè)一組線圈（被試品電流互感器二次側(cè)其它線圈短接可靠接地）3）一次繞組對二次繞組級外殼的絕緣不應(yīng)低于1000 兆歐（ 2）交流耐壓試驗(yàn)，應(yīng)符合下列規(guī)定1） 應(yīng)按出廠試驗(yàn)電壓的80%進(jìn)行2） 二次繞組之間及其對外殼的工頻耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為2kV（ 3）使用互感器綜合測試儀測量電流互感器的直阻，變比，極性及伏安特性6安全措施（ 1）保證試驗(yàn)中該接地的試驗(yàn)設(shè)備可靠接地（ 2）保證該接地的被試品的部位接地（ 3）電流互感器試驗(yàn)過程中二次側(cè)嚴(yán)禁開路（ 4）試驗(yàn)人員戴安全帽，穿絕緣鞋（ 5）試驗(yàn)過程必須記錄（包括溫度和濕度及試驗(yàn)日期）（ 6）試驗(yàn)場地必須干凈和安全（ 7）試驗(yàn)完畢對