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电流互感器的作用

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电流互感器的作用

发布日期:2021-01-26 作者: 点击:

从通过大电流的电线上,按照一定的比例感应出小电流供测量使用,也可以为继电保护和自动装置提供电源。

 

举例说明

比如说现在有一条非常粗的电缆,它的电流非常大。如果想要测它的电流,就需要把电缆断开,并且把电流表串联在这个电路中。由于它非常粗,电流非常大,需要规格很大的电流表。但是实际上是没有那么大的电流表,因为电流仪表的规格都5A以下。那怎么办呢?这时候就需要借助电流互感器了。

 

先选择合适的电流互感器,然后把电缆穿过电流互感器。这时电流互感器就会从电缆上感应出电流,感应出来的电流大小刚好缩小了一定的倍数。把感应出来的电流送给仪表测量,再把测量出来的结果乘以一定的倍数就可以得到真实结果。

例如,现在需要要测一条电缆的电流大小。首先 把一条电缆穿过500/5的电流互感器(500/5实际上就是100倍),然后把电流互感器接上电流表,电流表测得结果为4A。由此可以计算出电缆真实电流为4*100=400A。

接线如图:


有些朋友可能说用钳表也可以达到这个目的,实际上钳表内部就有一个电流互感器,原理类似。

使用

1)电流互感器的接线应遵守串联原则:即一次绕阻应与被测电路串联,而二次绕阻则与所有仪表负载串联

2)按被测电流大小,选择合适的变化,否则误差将增大。同时,二次侧一端必须接地,以防绝缘一旦损坏时,一次侧高压窜入二次低压侧,造成人身和设备事故

3)二次侧绝对不允许开路,因一旦开路,一次侧电流I1全部成为磁化电流,引起φm和E2骤增,造成铁心过度饱和磁化,发热严重乃至烧毁线圈;同时,磁路过度饱和磁化后,使误差增大。电流互感器在正常工作时,二次侧近似于短路,若突然使其开路,则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值,铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波,因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波,其值可达到数千甚至上万伏,危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。  另外,二次侧开路使E2达几百伏,一旦触及造成触电事故。因此,电流互感器二次侧都备有短路开关,防止一次侧开路。如图l中K0,在使用过程中,二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载,然后,再停车处理。一切处理好后方可再用。

4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2~8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统,一般按三相配置;对于小电流接地系统,依具体要求按二相或三相配置

5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如:若有两组电流互感器,且位置允许时,应设在断路器两侧,使断路器处于交叉保护范围之中

6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧

7)为了减轻发电机内部故障时的损伤,用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障,用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

原理

在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。较早前,显示仪表大部分是指针式的电流电压表,所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。

电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn表示。

  Kn=I1n/I2n

一、电流互感器有哪些常见故障?如何判断处理?对其进行正常巡视检查时应检查哪些项目。

A,电流互感器常见的故障有:

1,电流互感器二次侧开路

2,电流互感器工作时过热

3,电流互感器内部冒烟或发出臭味

4,电流互感器线圈螺丝松动,匝间或层间短路

5,电流互感器内部放电,声音异常或引线与外壳间产生放电火花

6,充油式电流互感器漏油严重或油面过低

B,通常,应根据出现的异常现象来进行判断处理。例如,用试温蜡片检查发热情况,根据响声和表计指示值来判断是否开路。一旦发现故障,要立即进行修理或更换。正常巡视检查的项目一般包括:

1,检查有无过热现象及异常异味

2,定期校验绝缘情况

3,检查电流表的三相指示值是否在允许范围内,是否在过负荷运行

4,瓷质部分是否清洁完整,有无损坏和放电现象

5,充油式电流互感器的油位是否正常,有无渗漏油现象

二、电流互感器的二次侧为什么不允许开路?开路以后有什么危险?

1,通常,电流互感器的一次电流大小与二次负荷的电流大小无关。

当电流互感器正常运行时,由于二次侧阻抗很小(接近于短路状态),一次电流所产生的磁力线大部分为二次电流所补偿,总磁通密度不大,二次侧电势也不高。但当二次开路时,二次电流等于零,一次电流完全变成了激磁电流,在二次线圈中奖产生很高的电势(峰值可达几千伏,甚至更高),不但可能损坏二次绝缘,而且还威胁人身安全。此外,铁芯磁通密度过度增大,也可能造成铁芯过热而损坏。

三、电流互感器长时间过负荷的危害

电流互感器一旦长时间过负荷,将导致铁芯磁通密度达到饱和,使电流互感器的误差增大,表计指示不正确,因此不易掌握实际负荷或运行情况。此外,由于磁通密度增大,将使铁芯和二次线圈过热,绝缘损坏。

四、电流互感器二次侧开路的征兆及处理:

电流互感器二次侧开路时,常伴随有下列现象:

1,电流表,功率表指示为零,电度表不转,并发出嗡嗡声。

2,电流互感器本身有吱吱的放电声或其他异常声音,端子排可能烧焦。

电流互感器开路时,产生的电势高低与一次电流大小有关。因此,在处理电流互感器的开路故障时,一定要将负荷减小或使负荷为零,然后使用绝缘工具进行处理,处理时应停用相应的保护装置。

 

 

 

 

 

 


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