電流互感器原理是依據電磁感應原理的。是由閉合的鐵心和繞組組成(chéng)。它的一次繞(rào)組匝(zā)數很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經常有線路的全(quán)部電流(liú)流過,二次繞組匝數比較多,串接在測量儀表和保護回路中,電流互感器在工(gōng)作(zuò)時,它的(de)2次回路始終(zhōng)是閉合的,因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小,工作狀態接近短路。
在發電、變電、輸電、配電和用電的(de)線路中電流大小懸殊,從幾安到(dào)幾萬安都有。為(wéi)便於測量、保護和(hé)控製需要轉換(huàn)為比較統一的(de)電流(liú),另外線路(lù)上的電壓一(yī)般都比較高(gāo)如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到電流變換和電氣隔離(lí)作用。
對於(yú)指針式的(de)電流(liú)表,電流互感器的二次電流大(dà)多數是安培級(jí)的(de)(如5A等)。對於數字化儀表,采樣的信號一般為毫安級(0-5V、4-20mA等(děng))。微型電流互感器二次(cì)電流為毫安(ān)級,主要(yào)起大互感(gǎn)器與采(cǎi)樣之間的橋梁(liáng)作用。
微型電(diàn)流互感器也有人稱之為“儀用電流(liú)互感器”。(“儀用電(diàn)流互感器”有一層含義是在實驗室(shì)使用的多電流比精密電流互(hù)感器(qì),一般用於擴大儀(yí)表量(liàng)程。) 電流互感器與變壓器(qì)類似也是根據電磁感(gǎn)應原理工作,變壓器變(biàn)換的是電壓而電流互感器變換的是電流罷了。被測電流的繞組(匝數為N1),稱為(wéi)一次繞組(或原邊繞組、初級繞組);接測量儀表的繞組(zǔ)(匝數為N2)稱為二次繞組(或副邊繞組(zǔ)、次(cì)級繞組)。
電流互(hù)感器一(yī)次繞組電流I1與(yǔ)二次繞組I2的電流比,叫實際電流比K。在(zài)額定電(diàn)流下工作(zuò)時(shí)的電流比叫額定電流比(bǐ),用Kn表示。Kn=I1n/I2n
電流互感器(Current transformer 簡稱CT)的作(zuò)用是可以把數值較大的一次電流(liú)通過一定的變比轉換為數值(zhí)較小的二次電流,用來進行保護、測量等用途。如變比為400/5的電流互(hù)感器,可以把實際(jì)為400A的電流轉變為5A的電流。
1)電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯原則:即一次繞阻應與被測電路(lù)串聯,而二次繞(rào)阻(zǔ)則與所有儀表負載串聯
2)按被測電流大小,選擇(zé)合適的變化(huà),否則誤差將增大。同時,二(èr)次側一端必須接地,以防絕緣一旦損壞時(shí),一次側高壓竄入二次低(dī)壓側,造成人身和設備事故
3)二次側絕對不允許開路,因一旦開路,一次側電流I1全部成為磁化電流,引起φm和E2驟增,造成(chéng)鐵心過度飽(bǎo)和磁化,發熱嚴重(chóng)乃至燒(shāo)毀線(xiàn)圈;同時,磁路過度飽和磁化後,使誤差增(zēng)大。電流互(hù)感器在正常工作時,二次側近似於短路,若突然使其開路,則勵磁電動勢由數值很小的值驟(zhòu)變為很大的值(zhí),鐵芯中的(de)磁通呈現嚴(yán)重飽和的平頂(dǐng)波,因此二次側繞組將在磁通(tōng)過零時感應出很高的尖頂波,其值可達到數(shù)千甚至上(shàng)萬伏,危及工作人(rén)員(yuán)的(de)安全及儀表的絕緣性(xìng)能(néng)。 另外(wài),二次側開路使二次側電(diàn)壓達幾百伏,一旦觸及(jí)將造成觸電事故。因此(cǐ),電流互感器二次側都備有短路開關(guān),防止(zhǐ)二次側開路。在使(shǐ)用過(guò)程中,二次側(cè)一旦開路應馬上撤掉電路負載(zǎi),然後,再停電處理。一切處理好後方可再用。
4)為了滿足測量儀表、繼電保護、斷路器失靈判斷和故障濾波(bō)等裝置的需要,在發電機、變壓器(qì)、出線、母(mǔ)線分段斷路(lù)器、母線(xiàn)斷路器、旁路斷路器等(děng)回路中(zhōng)均設2~8個二次繞阻(zǔ)的電流互感器。
5)對於保(bǎo)護用電流互感器(qì)的裝設地點應按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設置。例如:若有兩組,且位置允(yǔn)許時,應設在斷路器兩側(cè),使斷路器處於交叉保護範圍之中
6)為了防(fáng)止支柱式(shì)電流互感器套管閃絡(luò)造(zào)成母線(xiàn)故障,通常布置(zhì)在斷(duàn)路器的出線或(huò)變(biàn)壓器側
7)為了減輕發電(diàn)機內部故障時的損傷,用於自動調節勵磁裝置的電流互感器應布置在發電機定子繞組的(de)出線側。為了便於分析和在發電機並入(rù)係統(tǒng)前發現內(nèi)部故障,用於測量儀表的電流互感器宜裝在發電(diàn)機中性點側。
電流互感器 - 使用注意事項電流互感器運行時,副邊不允許開路。因為一旦開路,原(yuán)邊電流均成為勵磁電流,使磁通和(hé)副邊電壓大大超過正(zhèng)常值而危及(jí)人身和設備(bèi)安全。因此,電流(liú)互感器副邊回路中不許接熔斷器,也不允許在運行時未經旁路就拆下電流表、繼電器等設備。
電(diàn)流互感器運行時,副邊不允許開路。原因如下:
⒈一次被測電流(liú)磁勢I1N1在鐵(tiě)芯產(chǎn)生磁通Φ1
⒉二次測量儀表電流磁勢I2N2在鐵芯產生磁通Φ2
⒊鐵芯合磁通:Φ = Φ1 + Φ2
⒋因為Φ1.Φ2方向相反,大小相等,互相抵消,所以 Φ = 0
⒌若二次開路(lù),即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,鐵芯磁通很強(qiáng),飽和,鐵心發熱,燒壞絕緣,產生漏電
⒍若二次開路(lù),即 I2 = 0 ,則:Φ = Φ1,Φ在電流互感器二次線圈N2中產生很高的感生電勢e,在二次線圈兩端形成高(gāo)壓,危及操作人員生命安全
⒎二(èr)次線圈一端接地,就是(shì)為了防止高壓危險而采取的保護措施。