低壓配電系統(tǒng)電流互感器選型

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　　摘 要：分析低壓電流互感器的原理，介紹了準(zhǔn)確級(jí)和準(zhǔn)確級(jí)限值的概念，同時(shí)并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)例分析。低壓電流互感器在低壓測(cè)量、計(jì)量、繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、接地保護(hù)等方面的選用。

　　關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng) 低壓電流互感器 工作原理 準(zhǔn)確級(jí) 準(zhǔn)確級(jí)限值 選型

　　1　 引言

　　隨著我國(guó)電力工業(yè)中城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)的改造，以及低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不斷提高，電流互感器作為低壓配電系統(tǒng)中的一種重要電氣元件，已被廣泛地應(yīng)用于測(cè)量、計(jì)量、繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、接地保護(hù)和各種電力系統(tǒng)分析之中，本文對(duì)此進(jìn)行初步的探討。

　　2　 低壓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(lián)在被測(cè)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(shù)，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(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn)，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過(guò)，經(jīng)Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。

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　　圖1

　　3　 低壓電流互感器的選型

　　3.1 測(cè)量用電流互感器

　　3.1.1 測(cè)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(cè)量用電流互感器廣泛用于對(duì)低壓配電系統(tǒng)電流的測(cè)量，主要準(zhǔn)確(對(duì)電流互感器給定的等級(jí))級(jí)有：0.2、0.5、1、3、5等，目前應(yīng)用比較廣泛的測(cè)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(hào)、規(guī)格繁多，可根據(jù)不同規(guī)格的母排或線纜選用最經(jīng)濟(jì)合理的電流互感器.表(一)以AKH-0.66型電流互感器，分析測(cè)量用電流互感器的運(yùn)用及特點(diǎn)。

　　表(一)　AKH-0.66測(cè)量用電流互感器技術(shù)參數(shù)表

　　電流互感器型號(hào)輸入、輸出主要特點(diǎn)

　　AKH-0.66/I型輸入：5-3000A

　　輸出：0-5A(0-1A)適用用于多(單)根電纜或單根母排穿越，適用面廣

　　AKH-0.66/II型輸入：150-6300A

　　輸出：0-5A(0-1A)適用用于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。

　　AKH-0.66/III型輸入：250-6300A

　　輸出：0-5A(0-1A)具備II型特點(diǎn)，精度高，容量大，適用于相間距離小的場(chǎng)合，二次接線端與母排安裝水平面垂直。

　　AKH-0.66/M8型輸入：5-150A

　　輸出：0-5A(0-1A)適用于小電流空間場(chǎng)所，為接線式電流互感器。

　　AKH-0.66/K型輸入：100-6300A

　　輸出：0-5A(0-1A)用于項(xiàng)目改造，無(wú)須拆一次母線，安裝方便，為用戶節(jié)省人力、財(cái)力，提高改造效率。

　　AKH-0.66/S型輸入：5-6300A

　　輸出兩組：一組0-5A(0-1A)，

　　另一組AC0-20mA雙路輸出，一路用于電流的測(cè)量，另一路用于遠(yuǎn)傳，用于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，與遙測(cè)單元配合使用，為用戶節(jié)約成本。

　　AKH-0.66/SM型輸入：5-6300A

　　輸出兩組：

　　一組0-5A(0-1A)，

　　另一組DC4-20mA雙路輸出，一路用于電流的測(cè)量，另一路用于遠(yuǎn)傳，用于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，與自控儀表如PLC配合使用，為用戶節(jié)約成本，輔助電源DC24V由PLC供電。

　　3.1.2 測(cè)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問(wèn)題及應(yīng)用實(shí)例

　　測(cè)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出5A和1A的選擇，是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問(wèn)題。

　　2009年12月山東聊城某化工廠，各生產(chǎn)車間環(huán)境多為爆炸性環(huán)境，各車間電氣控制室不安裝在車間內(nèi)，而是安裝在離各車間較遠(yuǎn)的公共電氣控制室，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)電流信息的集中采集，現(xiàn)場(chǎng)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(dǎo)線為2.5平方毫米，使用的電流互感器有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5級(jí) 5VA 穿心1匝 等許多規(guī)格，使用的電流表為CL72-AI，該項(xiàng)目比較大，該項(xiàng)目在將完工，部分工程試運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場(chǎng)電流完全不準(zhǔn)確。

　　經(jīng)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(guò)二次回路額定負(fù)載Z2e時(shí)所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e2Z2e; 因數(shù)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×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e= I2e2Z2e=5A2×2.82Ω=70.5VA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時(shí)應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項(xiàng)目更換了所有的比5A電流互感器，同時(shí)由于電流表為數(shù)顯表，變比可以重新設(shè)定為200/1，使整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常。

　　從本實(shí)例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時(shí)，傳輸距離對(duì)比如表(二)