測量型低壓電流互感器設計及應用

安科瑞 邱紅

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

概述

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合理的電流互感器，以安科瑞的AKH-0.66型電流互感器為例來分析測量用電流互感器的運用及特點。

AKH-0.66系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形，鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成，二次導線采用高強度電磁漆包線，產(chǎn)品結構新穎，造型美觀，安裝方便，體積小，質(zhì)量輕，準確度高，容量大。產(chǎn)品符合國標GB1208-2006。

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、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設備及連接導線阻抗。當一次電流從電流互感器P1端流進，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，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。

2 技術指標

測量CT一次電流5-6300A，二次電流，1A，0.1A，0.0；雙繞組CT一次電流5-6300A，二次電流、20mA，1A、20mA；雙繞組傳感器一次電流5-6300A，二次電流AC、DC4-20mA，AC1A、DC4-20mA；開口式CT一次電流100-6300A，二次電流，1A；額定工作電壓AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）；額定頻率50-60Hz；環(huán)境溫度-30℃~70℃，zui高耐溫120℃；海拔高度≤3000m；工頻耐壓3000V/1min 50Hz；用于沒有雨雪直接侵襲，無嚴重污染及劇烈震動的場所。

3 產(chǎn)品分類

3.1  AKH-0.66/I型電流互感器，主要測量范圍5-3000A，二次輸出0-（0-1A），主要用于多（單）根電纜或單根母排穿越，適用面廣，與電流表配合使用。

3.2  AKH-0.66/II型電流互感器，主要測量范圍150-6300A，二次輸出0-（0-1A），主要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，與電流表配合使用。

3.3 AKH-0.66/III型電流互感器，主要測量范圍150-6300A，二次輸出0-（0-1A），主要適用用于（單）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垂直，與電流表配合使用。

3.4  AKH-0.66/S型雙繞組電流互感器電流互感器，一次測量范圍5-6300A，主要適用用于（單）多根母排或多根電纜穿越，適用面廣；二次兩路輸出，一路0-（0-1A），供給電流表測量，另一路AC0-20mA，用于遠傳，與ARTU-32遙測裝置、或電動機保護單元配合使用。

3.5  AKH-0.66/SM型雙繞組電流傳感器電流互感器，，一次測量范圍5-6300A，主要適用用于（單）多根母排或多根電纜穿越，適用面廣；二次兩路輸出，一路0-（0-1A），供給電流表測量，另一路DC4-20mA，用于遠傳，與自控儀表PLC或DC配合使用（輔助電源DC24V由PLC或DC提供），無須使用變送器，安裝接線方便，為用戶節(jié)約成本。

3.6  AKH-0.66K型開口式電流互感器主要應用于工業(yè)中城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造項目，安裝方便，無須拆一次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，為用戶改造項目節(jié)省人力、物力、財力，提率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。

4 應用實例

測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出和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，二次傳輸導線為2.5平方毫米，使用的電流互感器有AKH-0.66/30I 200/ 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載Z2e時所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e?Z2e； 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. mm?/m×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e=I2e?Z2e=?×2.82Ω=70.5VA，遠遠大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時應該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項目更換了所有的比電流互感器，同時由于電流表為數(shù)顯表，變比可以重新設定為200/1，使整個系統(tǒng)恢復正常。

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（一）

5 注意事項

5.1 電流互感器在接線時，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。

5.2 電流互感器在正常運行時，二次不得開路，防止二次開路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設備安全。

6 結束語

產(chǎn)品已在上海、深圳、杭州、濟南、內(nèi)蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應用，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會和經(jīng)濟效益。

作者簡介：

邱紅（1990－），女，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)