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低壓電流互感器的原理

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公司名稱江蘇安科瑞電器制造有限公司
品牌
型號AKH-0.66
所在地無錫市
廠商性質(zhì)生產(chǎn)廠家
更新時間2021/8/17 19:36:29
訪問次數(shù)378

產(chǎn)品標(biāo)簽:

低壓電流互感器

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~安科瑞電氣股份有限公司[股票代碼:300286.SZ]是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)于一體的*，致力于為用戶端提供能效管理和用電安全的系統(tǒng)解決方案。安科瑞電氣具備從云平臺軟件到傳感器的完整生產(chǎn)線，目前已有8000多套各類系統(tǒng)解決方案在全國各地運行，幫助用戶實現(xiàn)能源的可視化管理，提供能源數(shù)據(jù)服務(wù)，為用戶高效和安全用能保駕護(hù)航。
安科瑞能效管理系統(tǒng)包括變電所運維云平臺、安全用電管理云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、預(yù)付費管理（系統(tǒng)）云平臺、智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)、建筑能耗管理系統(tǒng)、工業(yè)能源管控平臺、漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)、充電樁收費管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、IT配電絕緣監(jiān)測等系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品。
位于無錫江陰市的生產(chǎn)基地--江蘇安科瑞電器制造有限公司是江蘇省兩化融合試點企業(yè)，擁有功能完善的產(chǎn)品試驗中心，可開展環(huán)境、電磁兼容、安全性、可靠性等多種試驗。生產(chǎn)過程依托*的信息化管理系統(tǒng)和嚴(yán)格執(zhí)行ISO9001管理標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；瘜嵤┨峁┝吮Ｕ?，儀表年生產(chǎn)能力200萬臺，電量互感器150萬只、節(jié)能成套柜10000臺套。
安科瑞在全國主要城市設(shè)立了分公司和辦事處，當(dāng)?shù)嘏渲娩N售、技術(shù)支持團(tuán)隊，快速響應(yīng)客戶需求，為用戶提供的產(chǎn)品體驗。
經(jīng)過多年的積累和發(fā)展，安科瑞參與了諸多用戶端能效管理項目，包括滬昆高鐵多個站房電力監(jiān)控和智能照明控制系統(tǒng)、上海通用汽車能耗管理系統(tǒng)、寧夏醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院能源管理系統(tǒng)、天獅大學(xué)城宿舍遠(yuǎn)程預(yù)付費系統(tǒng)、山東金麒麟能源管理系統(tǒng)、蘇州鐵獅門能源管理系統(tǒng)、蘇州中心消防電源管理系統(tǒng)等等；國外市場包括非洲、中東、東南亞、南美等等，豐富的市場經(jīng)驗提升了公司的品牌影響力，在產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)方面贏得了廣泛的贊譽。
安科瑞自2012年上市以來一直保持穩(wěn)定增長，公司將秉著“創(chuàng)新、高效、團(tuán)結(jié)、誠信”的理念，堅持穩(wěn)健經(jīng)營、持續(xù)創(chuàng)新，為電力系統(tǒng)用戶端和微電網(wǎng)提供更多的解決方案、產(chǎn)品和服務(wù)。

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開口式電流互感器，預(yù)付費電表，可編程電能表，有源濾波器

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低壓電流互感器的原理，介紹了準(zhǔn)確級和準(zhǔn)確級限值的概念，同時并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實例分析。低壓電流互感器在低壓測量、計量、繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測、接地保護(hù)等方面的選用。

低壓電流互感器的原理產(chǎn)品信息

安科瑞鮑靜君

　　摘要：分析低壓電流互感器的原理，介紹了準(zhǔn)確級和準(zhǔn)確級限值的概念，同時并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實例分析。低壓電流互感器在低壓測量、計量、繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測、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)確級準(zhǔn)確級限值選型

　　1.引言

　　隨著我國電力工業(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)用于測量、計量、繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測、接地保護(hù)和各種電力系統(tǒng)分析之中，本文對此進(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)，2e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2e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，經(jīng)2e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。

　　圖1

　　3.低壓電流互感器的選型

　　3.1測量用電流互感器

　　3.1.1測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。

　　測量用電流互感器廣泛用于對低壓配電系統(tǒng)電流的測量，主要準(zhǔn)確(對電流互感器給定的等級)級有：0.2、0.5、1、3、5等，目前應(yīng)用比較廣泛的測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、規(guī)格繁多，可根據(jù)不同規(guī)格的母排或線纜選用較經(jīng)濟合理的電流互感器，表(一)以AKH-0.66型電流互感器，分析測量用電流互感器的運用及特點。

　　表(一)AKH-0.66測量用電流互感器技術(shù)參數(shù)表

　　3.1.2測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例

　　測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，來實現(xiàn)對系統(tǒng)電流信息的集中采集，現(xiàn)場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 5VA 穿心1匝等許多規(guī)格，使用的電流表為CL72-AI，該項目比較大，該項目在將完工，部分工程試運行時，發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場電流*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，通過二次回路額定負(fù)載2e時所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e²2e; 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，2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e= I2e²2e=5A²×2.82Ω=70.5VA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項目更換了所有的比5A電流互感器，同時由于電流表為數(shù)顯表，變比可以重新設(shè)定為200/1，使整個系統(tǒng)恢復(fù)正常。

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

　　表(二)傳輸距離對比

　　3.2計量用電流互感器

　　3.2.1計量用電流互感器就是與計費電能表和計量裝置配合使用的電流互感器。主要準(zhǔn)確級有：0.2、0.5S、0.2S。

　　3.2.2計量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例

　　計量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，準(zhǔn)確級0.2級、0.2S級區(qū)分是用戶經(jīng)常碰到的問題，以及錯誤接線(極性接反)對計量的影響。

　　3.2.2.1準(zhǔn)確級0.2級、0.2S級區(qū)別見表(三)

　　表(三)誤差和相位差限值

　　3.2.2.2計量用電流互感器的錯誤接線(極性接反)對計量的影響

　　(1)計量接線方式三相三線

　　正確接線時的有功功率為：P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc);

　　三相電路平衡時，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UI cosφ

　　假如A相電流互感器極性接反，祥見接線圖(a)和相量圖(b)

　　這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的√3倍;

　　電能表一的電流滯后電壓的角度為：30°+φa+180°=210°+φa;

　　電能表二電流滯后電壓的角度為：30°-φc;

　　所以錯誤接線時的有功功率為：

　　P´=Pa´+ Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ;

　　若功率因數(shù)cosφ=0.9，則當(dāng)A相計量互感器極性接反，漏計電能為實際計量電能的：

　　P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;

　　(2)計量接線方式三相四線

　　正確接線時的有功功率為：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc;

　　三相電路平衡時，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ

　　假如A相電流互感器極性接反，祥見接線圖(c)和相量圖(d)

　　這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的2倍,A相電流為-Ia;

　　所以錯誤接線時的有功功率為：

　　P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;

　　則當(dāng)A相計量互感器極性接反，漏計電能為實際計量電能的：

　　P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;

　　3.3.保護(hù)用電流互感器

　　3.3.1保護(hù)用電流互感器就是為保護(hù)用繼電器提供電流的電流互感器器，與電流繼電器等類似電器配套使用，主要用于低壓配電系統(tǒng)電流過載保護(hù)和短路保護(hù)。主要準(zhǔn)確級有：5P、10P，5、10表示復(fù)合誤差5%、10%，準(zhǔn)確限值系數(shù)又叫限值系數(shù)，它是額定準(zhǔn)確限值一次電流(此時符合誤差不超過5%、10%)與額定一次電流的比值，準(zhǔn)確限值系數(shù)有，5、10、15、20，

　　3.3.2保護(hù)用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例

　　保護(hù)電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，準(zhǔn)確級以及準(zhǔn)確限值系數(shù)的選擇是用戶經(jīng)常碰到的問題。

　　2003年河北某工廠，由于新廠房擴建，在新廠房1500米附近安裝了一臺250KVA(10/0.4kV)配變，與主變距離2500米，因負(fù)荷較小(額定電流80A)，當(dāng)時為了考慮計量準(zhǔn)確，使互感器額定一次電流與負(fù)荷電流相接近，將電流互感器比選擇100/5A，同時保護(hù)用電流互感器選擇100/5A，10P10。在施工下水道時，將電纜挖斷，造成工廠附近大面積停電。

　　經(jīng)電網(wǎng)參數(shù)計算得：主變短路電抗為X1 = 0.07Ω，配變短路電抗為X2 = 0.5Ω，短路點前短路電抗為X3= 0.4Ω，計算電抗X*∑= X1 + X2 + X3 = 0.97。相短路時TA流經(jīng)次暫態(tài)短路電流周期分量有效值為：I" = 1 / X*∑×5.5 = 5.67(kA)，此時短路電流是額定電流的56.7倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于準(zhǔn)確限值系數(shù)10，同時復(fù)合誤差超過10%時，影響繼電器動作，應(yīng)該選擇500/5A 10P15。

　　3.4.剩余電流互感器

　　3.4.1在低壓配電系統(tǒng)中接地保護(hù)主要有：零序保護(hù)(中、高壓均可以使用)和剩余電流保護(hù)(也稱漏電電流保護(hù))，兩者基本工作原理相同都是基于基爾霍夫電流定律，但是使用場合根據(jù)系統(tǒng)接地方式的不同而不同。剩余電流互感器主要與繼電器配合使用，也常常與電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)配套使用，靈敏度高。

　　3.4.2剩余用電流互感器與零序電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的區(qū)別，祥見(表四)，以及剩余電流互感在接地系統(tǒng)方式不同時的應(yīng)用，祥見表(五)。

　　表(四)剩余電流互感器與零序電流互感器的區(qū)別