普通電流互感器結構原理電流互感器的結構較為簡單,由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同,一次繞組的匝數(N1)較少,直接串聯于電源線路中,一次負荷電流()通過一次繞組時,產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流();二次繞組的匝數(N2)較多,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯形成閉合回路,由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數,I1N1=I2N2,電流互感器額定電流比電流互感器實際運行中負荷阻抗很小,二次繞組接近于短路狀態,相當于一個短路運行的變壓器。 普通電流互感器結構原理圖 穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組,載流(負荷電流)導線由L1至L2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯形成閉合回路,由于穿心式電流互感器不設一次繞組,其變比根據一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數確定,穿心匝數越多,變比越;反之,穿心匝數越少,變比越大,額定電流比:式中I1——穿心一匝時一次額定電流;n——穿心匝數。 多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器,一次繞組不變,在繞制二次繞組時,增加幾個抽頭,以獲得多個不同變比。它具有一個鐵心和一個匝數固定的一次繞組,其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上,將不同變比的二次繞組抽頭引出,接在接線端子座上,每個抽頭設置各自的接線端子,這樣就形成了多個變比,此種電流互感器的優點是可以根據負荷電流變比,調換二次接線端子的接線來改變變比,而不需要更換電流互感器,給使用提供了方便。 多穿心式電流互感器結構原理圖 多同抽頭電流互感器原理圖 不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組,而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組,以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要,例如在同一負荷情況下,為了保證電能計量準確,要求變比較小一些(以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右),準確度等級高一些(如1K1、1K2為200/5、0.2級);而用電設備的繼電保護,考慮到故障電流的保護系數較大,則要求變比較大一些,準確度等級可以稍低一點(如2K1、2K2為300/5、1級)。 不同變比電流互感器原理圖 一次繞組可調,二次多繞組電流互感器 一次繞組可調,二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點是變比量程多,而且可以變更,多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段,分別穿過互感器的鐵心,二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側的連接片連接,通過變更連接片的位置,使一次繞組形成串聯或并聯接線,從而改變一次繞組的匝數,以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組,隨著一次繞組連接片位置的變更,一次繞組匝數相應改變,其變比也隨之改變,這樣就形成了多量程的變比。帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級,可以分別應用于電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等,以滿足各自不同的使用要求。 >電流互感器基本原理為保證電力系統的安全和經濟運行,需要對電力系統及其中各電力設備的相關參數進行測量,以便對其進行必要的計量、監控和保護。通常的測量和保護裝置不能直接接到高電壓大電流的電力回路上, 需將這些高電平的電力參數按比例變換成低電平的參數或信號,以供給測量儀器、儀表、繼電保護和其他類似電器使用。進行這種變換的變壓器,通常稱為互感器或儀用變壓器。 互感器作為一種特殊的變壓器,其特性與一般變壓器有類似之處,但也有其特定的性能要求。 電流互感器(current transformer)簡稱CT,是將一次回路的大電流成正比的變換為二次小電流以供給測量儀器儀表繼電保護及其他類似電器。 電流互感器的基本電路如圖。 電流互感器的一次繞組和二次繞組繞在同一閉合的鐵心上,如果一次繞組帶電而二次繞組開路,互感器成為一個帶鐵心的電抗器。一次繞組中的電壓降等于鐵心磁通在該繞組中引起的電動勢, 鐵心磁通也在二次繞組中感應出相應的電動勢。如果二次繞組的回路通過一個阻抗形成閉合回路,則二次回路中將產生一個電流,此電流在鐵心中產生磁通趨向于抵消一次繞組產生的磁通。忽略誤差時,二次回路電流與一次回路電流之比值等于一次繞組匝數與二次繞組匝數之比。 電流互感器的用途是實現被測電流值的變換,與普通變壓器不同的是其輸出容量很小。一般不超過數十伏安。一組電流互感器通常有多個鐵心,即具有多個繞組,提供不同的用途。中壓的(如10KV級)某些類型互感器可能只有1~3個二次繞組。而超高壓的電流互感器的二次繞組可多達6~8個。 電流互感器的一次繞組通常串接于被測量的一次電路中,二次繞組通過導線或電纜串接儀表及繼電保護等二次設備。電流互感器二次電流在正常運行及規定的故障條件下,應與一次電流成正比,其比值和相位不超過規定值。電流互感器的額定一次電流和額定二次電流是作為互感器性能基準的一次電流和二次電流。 電流互感器按其用途和性能特點可分為兩大類:一類是測量用電流互感器,主要在電力系統正常運行時將相應電路的電流變換供給測量儀表積分儀表和其他類似電器,用于狀態監視記錄和電能計量等用途。另一類是保護用互感器,主要在電力系統非正常運行和故障狀態下,將相應電路的電流變換供給繼電保護裝置和其他類似電器,以便啟動有關設備清除故障,也可實現故障監視和錄波。 測量用和保護用兩類電流互感器的工作范圍和性能差別很大一般不能共用。但可組裝在一組電流互感器內,由不同的鐵心和二次繞組分別實現測量和保護功能。 |
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GMT+8, 2021-12-6 21:08