电流互感器知识简介

为了保障电力系统保险经济运行,必需对于电力设备的运行述况进行监督和测量.但正常的测量和保护装置使不得直接接入一次高压设备,而需求将一次系统的高电压和大电流按对比变更成低电压和小电流,供应测试仪表和保护装置运用.施行该署变更使命的设备,最常见的便是咱们一般所说的互感器.大电流实验装置使用于发电站、变配电站、电器打造厂及科研院所等单位，归于短时或者断续任务制，存在容积小、分量轻、运用维修便当等特征。进行电压转换的是电压互感器(voltagetransformer),而进行电流转换的互感器为电流互感器(currenttransformer),职称为CT.白文将议论电流互感器的有关根本学问.
1.电流互感器的容易总结
依据用处正常可分成保护用和计量用两种。两者的差别取决计量用互感器的精密度要绝对于较高，此外计量用互感器也更简单饱满，以预防发生系统故障时大的短路电流形成计量表计的败坏。
依据对于暂态饱满问题的相反解决办法，工频试验变压器保护用电流互感器又可分成P类和TP类。P（protection，保护）类电流互感器不特别思忖暂态饱满问题，仅按经过互感器的最大稳态短路电流选用互感器，能够答应涌现定然的稳态饱满，而对于暂态饱满导致的误差首要由保护装置自身采用措施预防能够涌现的谬误举措行止（误动或者拒动）。TP（transientprotection，暂态保护）类电流互感器请求在最重大的暂态条件下不饱满，互感器误差在规则范畴内，以保障保护装置的准确举措。
关于别的范例的互感器，比方光互感器，电子式电流互感器等实践使用还很少，因而那里不作引见。
2.电流互感器的饱满
后面咱们讲到电流互感器的误差主如果由励磁电流Ie导致的。一般运行时因为励磁阻抗较大，因而Ie很小，甚至于这种误差是能够疏忽的。但当CT饱满时，饱满水平越重大，励磁阻抗越小，励磁电流极大的增大，使互感器的误差成倍的增大，影响保护的准确举措。最重大时会使一次电流全副成为励磁电流，形成二次电流为零的状况。导致互感器饱满的缘由正常为电流过大或者电流中含有少量的非周期重量，这两种状况都是发生在事变状况下的，那时原来请求保护准确举措快捷切除故障，但假如互感器饱满就很简单形成误差过大导致保护的禁绝确举措，进一步影响系统保险。因而关于电流互感器饱满的问题咱们必需仔细看待。
互感器的饱满问题假如进行细致分析是无比简单的，因而那里仅进行定性分析。
叫做互感器的饱满，实践上讲的是互感器铁心的饱满。咱们晓得互感器之因为能传变电流，便是由于一次电流在铁芯中产生了磁通，进而在纠缠在统一铁芯中上的二次绕组中产生电动势U＝4.44f*N*B*S×10-8。式中f为系统频次，HZ；N为二次绕组匝数；S为铁芯截面积，m2；B为铁芯中的磁通密度。假如这时二次回路为通路，则将产生二次电流，实现电流在一二次绕组中的传变。而当铁芯中的磁通密度到达饱满点后，B随励磁电流或者是电场强度的变迁趋向不显然。也便是说在N,S,f肯定的状况下，二次感到电势将根本保持一成不变，武因而二次电流也将根本一成不变，一二次电流按对比传变的特性改观了。咱们晓得互感器的饱满的本质是铁芯中的磁通密度B过大，超越了饱满点形成的。而铁芯中磁通的几多决议于构建该磁通的电流的大小，也便是励磁电流Ie的大小。当Ie过大导致磁通密渡过大，将使铁芯趋向饱满。而这时互感器的励磁阻抗会明显降落，从而形成励磁电流的再增大，此外又进一步加深了磁通的增多和铁芯的饱满，这实在是一度恶性重复的进程。
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暂态饱满，是指发生在故障暂态进程中，由暂态重量导致的互感器饱满。咱们晓得，任何以伎能星障发生时，电胆量都不是渐变的。故障量的涌现必定会随同着或者多或者少的非周期重量。而非周期重量，尤其是故障电流中的直流重量是使不得在互感器一二次间传变的。该署电流量将全副作为励磁电流涌现。因而当事变发生时伴生较大的暂态重量时，也会形成励磁电流的增大，从而形成互感器饱满。
3.电流互感器的误差分析和打算
当咱们晓得电流互感器的误差主如果因为励磁电流Ie导致的以后，就有多余依据实践运行述况来测验所运用的电流互感器的误差能否相符请求。互感器的误差囊括立场误差和幅值误差。就继电保护专业而言，立场误差的测量过于简约且实践状况下误差也少少涌现超编的状况，咱们更关心的是幅值的误差。咱们正常请求一次电流Ip即是保护装配处能够的最大短路电流时，幅值误差小于即是10％，这也就说咱们平常所说的10％误差分析中的请求。 依据正常的电路道理咱们可知，在图一中，为满意10％误差的请求（Ie小于即是10％的Ip/Kn），则必需保障励磁阻抗Ze大于即是9倍的二次回路总负载阻抗（Xct＋Rct＋Zb）。因而为了进行10％误差分析，咱们必需晓得保护装配处的最大短路电流、对于应于该电流的互感器励磁阻抗值和电流互感器的二次回路总负载阻抗。上面咱们辨别进行议论。3.1.励磁阻抗的测量
4.互感器实践二次累赘的测量 互感器的实践二次累赘便是每只互感器实践承载的交流阻抗。可用下式示意：
电流互感器实践累赘＝单彼此感器绕组两头电压/测试电流互感器绕组内流过的电流
测试该当在电流互感器输出端测量（实践任务中多在端子箱出进行，那样会产生误差，没有计及端子箱到互感器输出端子出电缆）。该当注意，当做差动保护回路阻抗测试时应将差动线圈短接。这是由于，咱们下面说过差动保护的整定正常均以躲过内部故障产生的不失调电流，而这时实践上是不产生差动电流的，也便是说差动回路中不流过差动电流，因而差动回路的阻抗也能够疏忽。
5.分析论断
咱们打算出了励磁阻抗，那样愈加10％误差的请求，就能够求出满意误差请求的最大的二次答应负载。试验变压器在3.4中咱们又测得了互感器的二次实践负载。假如实测负载大于答应最大的二次负载，则互感器误差不相符请求。反之则相符误差请求。
假如10％误差不相符请求正常的做法有：
增大二次电缆界面积（缩小二次阻抗）
串接同型同变比电流互感器（缩小互感器励磁电流）
改用伏安特性较高的绕组（励磁阻抗增大）
进步电流互感器变比（增大励磁阻抗）
在那里有小半必需明白，下面进行的一切打算均为稳态量的打算。即便打算后果彻底相符误差请求，当故障量中暂态量很大时，依然会产生很大的误差。也便是说关于暂态饱满和暂态误差，下面的打算是有意思的。由于关于暂态重量的方式和大小咱们无奈掌握和预知。关于因为暂态重量形成的误差，正常要采纳暂态特性的互感器以及在保护中采用呼应的措施以防止对于保护举措行止的影响。
最初再有小半需求注明，如今咱们时常会碰到伏安特性很高的互感器。咱们在进行伏安特性实验时，现部分仪器基本使不得将励磁电流升到剩余高的程度。上面是一组实践测得的某互感器的伏安特性数据：
I(A)0.0150.020.0250.040.08
U(V)7007808209701230
从上表中咱们能够看到，励磁电流还缺席0.1A，电压就曾经超越1000V。即便互感器二次额外电流为1A，那样咱们思忖到短路电流折扣，将励磁电流升到一度剩余的值明显是使不得够的。那里使不得够有两个，一是现部分罕用实验仪器的定量不够；二是思忖到二次回路的耐压程度也便是2000KV罢了，真的经过别的形式将电压降低，不只能够形成二次设备的败坏，并且也并不相符实践运行述况。关于这种状况，咱们实在并不需求晓得这个咱们该当打算的励磁电流对于应的电压。这是由于在励磁特性直线中，即便互感器曾经饱满，跟着励磁电流的增多，励磁电压也是在增多的（左不过趋向陡峭罢了），至多是决不会降落的。因而，之上表为例，咱们大能够经过短路电流折扣的打算肯定励磁电流值，而后用1230V，以至是700V作为电压值进行打算。这明显是比通例的算法对于互感器的请求愈加刻薄了，因而决不会形成谬误的打算。而打算后果中，咱们会发觉，即便是采纳这种愈加刻薄的算法，这种高伏安特性的互感器答应的实践二次负载常常仍远远小于实践负载。
6.别的有关学问
6.1.继电保护应采纳保护级绕组。故障录波正常应共同采纳保护级绕组以预防故障电流大时涌现录波逼真。环境不答应时可和保护共用一度绕组，但要安排在保护装置前面。表计应采纳测量计绕组，一是保障精密度，而是在故障时互感器简单饱满以保护表计不败坏。
6.2.电流互感器的安排要掌握两个准则，一是要预防涌现保护逝世区，二是要躲过互感器易发生故障的全体。为预防逝世区，正常请求各类保护的保护范畴之间要有穿插，同声请求电流互感器的一次测极性端必需装配咱母线侧。这是由于互感器二次绕组的陈列因此互感器一次极性端为参考的，假如一次极性端搁置谬误，那样虽然在二次绕组的调配上思忖到了穿插问题，依然会涌现保护范畴的逝世区。此外，因为互感器底部最易发生故障，而母线保护举措停电范畴太大，因而正常要注意母线保护要尽量躲开互感器底部。
6.3.电流互感器的挑选正常有如次准则需求遵照:
应满意一次回路的额外电压、最大载荷电流及短路时的动、热稳固电流的请求；
应满意二次回路测量、自动装置的精确度请求和保护装置10％误差的请求；
应满意保护装置对于暂态特性请求（如500KV保护）；
用来变压器差动时，各侧电流互感器的铁芯宜采纳相反的铁芯型式。各互感器的特性宜相反。以预防区外故障时，各互感器特性不分比方产生差流，形成误动。
7.电流互感器范例挑选
为保障保护装置的准确举措，所挑选的互感器至多要保障在稳态对于称短路电流的下的误差不超越规则值。至于故障电流中的非周期重量和互感器剩磁等问题带来的暂态影响，则只能依据互感器地点系统暂态问题的重大水平、保护装置的特性、暂态饱满能够导致的前因和运行述况进行综合思忖定性分析，至于准确的暂态特性打算因为过于简单且当场任务状况很难进行，因而不进行议论。
7.1.330－500KV系统保护、高压侧为330－500KV的变压器保护用的电流互感器，因为系一致次时间常熟较大，互感器暂态饱满较重大，由此能够招致保护谬误举措的前因。因而互感器应保障明际短路任务重复中不致暂态饱满，即暂态误差不超越规则值。正常选用TP类互感器，特别是线路保护思忖到重合闸的问题，要思忖双任务重复的问题，因而引荐运用TPY型。
7.2.220KV系统保护、高压侧为220KV的变压器保护互感器其暂态饱满问题及其影响较轻，可按稳态短路签件打算互感器稳态特性，进而挑选互感器。千万，为加重能够发生的暂态饱满影响，咱们有多余留有恰当的裕度。220KV系统保护的暂态系数正常不小于2。
7.3.110KV系统保护用互感器正常按稳态环境思忖，采纳P类互感器。
7.4.高压母线差动保护用电流互感器，因为母线故障时故障电流很大，并且内部故障时流过互感器的电流差异也很大。即便各互感器特性分比方，其暂态饱满的状况也能够差异很大。因而母线差动保护用的电流互感器最好要存在抗暂态饱满的威力。实践工事使用中，正常按稳态环境挑选互感器，而抗饱满的问题更多的由保护装置进行解决。