电流互感器的工作原理
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电流互感器原理及测试方法电流互感器(Current Transformer,简称CT)是一种用于测量高电流的电气设备,主要用于将高电流变换成较小电流,以便进行测量、保护和控制等操作。
本文将详细介绍电流互感器的工作原理和测试方法。
一、工作原理当高电流通过一次线圈时,会在磁芯内产生磁场。
由于磁芯的存在,磁场会集中在磁芯中,形成一条闭合磁通。
根据电磁感应定律,二次线圈中就会产生相应的电动势,从而在二次线圈上产生一定电流。
该电流与一次线圈中的电流成正比,即I2=(N2/N1)I1,其中I1为一次线圈中的电流,I2为二次线圈中的电流,N1为一次线圈的绕组数,N2为二次线圈的绕组数。
由于一次线圈中的电流较大,而二次线圈中的电流较小,因此通常将电流互感器的变比称为额定变比。
二、测试方法为了保证电流互感器的准确性和可靠性,需要对其进行定期的测试和校验。
下面将介绍电流互感器的测试方法。
1.直流短路方法直流短路方法是一种常用的检测电流互感器变化特性的方法。
具体操作步骤如下:(1)用直流电源将0.2~0.5倍额定电流加到电流互感器的一次绕组上;(2)记录电流互感器二次绕组上的电流值,并标定;(3)通过改变一次绕组上的电流,重复上述操作,记录多组数据;(4)根据测得的数据绘制电流互感器的变比特性曲线。
2.测量铭牌参数法测量铭牌参数法是通过测量和计算电流互感器的参数来进行测试的方法。
具体操作步骤如下:(1)根据电流互感器的铭牌参数,测量和记录其一次绕组和二次绕组的电流,电压和绕组数等参数;(2)通过计算,得到电流互感器的变比值和额定负荷等参数;(3)将测得的结果与标定的结果进行比较,看是否在允许范围内。
3.比值测试法比值测试法是通过测量电流互感器的比值误差来进行测试的方法。
具体操作步骤如下:(1)将标准电流与电流互感器的一次绕组相连接,将电流互感器的二次绕组接到比率变送器等测试设备上;(2)根据被测电流互感器的铭牌参数设置标准电流值,并记录;(3)测量电流互感器输出的电流值,并记录;(4)通过计算,得到电流互感器的比值误差,并与标准误差进行比较。
电流互感器的作用原理
电流互感器是一种电气设备,用于测量电流,通常在高电流电路中将大电流转化为小电流以供测量或保护设备使用。
其主要作用是将高电流变压器到适宜的测量范围,以便进行监测、测量和保护。
以下是电流互感器的基本作用原理:
1.互感原理:电流互感器的基本原理是基于电磁感应的互感原理。
根据法拉第电磁感应定律,当一条导体中的电流变化时,会在附近的另一条导体中引起电动势的变化。
电流互感器利用这一原理将主导体(高电流电路)和次级导体(测量电路)通过磁耦合进行连接。
2.线圈结构:电流互感器通常包含一个主线圈,被连接在被测量电流所通过的主导体上。
此外,还有一个次级线圈,被连接在次级电路上,通常是通过一个测量设备((如电流表或保护继电器)。
3.变压器作用:主线圈和次级线圈之间的磁耦合效应类似于变压器。
当主导体中的电流变化时,主线圈中会产生磁场。
由于次级线圈与主线圈磁耦合,次级线圈中就会感应出一个电动势,从而在次级电路中形成一个与主导体电流成比例的小电流。
4.变比:电流互感器的性能通常由一个变比((turnsratio)来描述,表示主线圈中电流和次级线圈中电流的比例。
变比决定了电流互感器输出的电流与实际电流之间的关系。
5.准确性和精度:电流互感器的准确性和精度对于测量和保护应用至关重要。
因此,电流互感器的设计和制造需要考虑到线圈的匝数、磁芯材料、线圈绝缘和其他因素,以确保输出电流与实际电流之间的准确对应。
电流互感器的主要作用是将高电流电路中的电流转化为适宜的测量范围,以便进行电流的监测、测量和保护。
这在电力系统中广泛应用,包括电流测量、保护设备、电能计量等方面。
电流互感器工作原理及特点第三章互感器第2节电流互感器一、电流互感器的工作原理及特点电流互感器是二次回路中,供测量和保护用的电流源。
通过它正确反映电气一次没备的正常运行和故障情况下的电流。
目前农村配电网中均采用电磁式电流互感器(用字母TA表示)。
其特点是:一次绕组串联在电路中,并且匝数很少;一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流大小无关;电流互感器二次绕组所接仪表和继电器电流线圈阻抗很小所以在正常情况下,电流互感器在接近短路状态下运行。
电流互感器一、二次额定电流之比,称为电流互感器的额定互感比,即Ki=I1e/I2e。
LZZJ-10 LA-10Q LCWD-10500kV断路器及TA电流互感器工作原理二、电流互感器的误差电流互感器的等值电路及相量图,如图所示。
图中以二次电流I2为基准,画在第一象限水平轴上,即I2初相角为0。
二次电压U2较I2超前二次负荷功率因数角Ψ2,E2超前I2二次总阻抗角a。
铁芯磁通φ超前E290℃。
励磁磁势I0N1对φ超前铁芯损耗角Ψ。
根据磁势平衡原理I1N1?I2N2?I0N1和相量图可知,一次通过的实际电流与二次电流测量值乘以额定互感比以后所得的值在数值和相位上都有差异,即有测量误差。
这是由于电流互感器存在励磁损耗和磁饱和等而引起的。
这种误差,通常用电流误差和角误差(相对误差)来表示,其定义如下:电流误差为二次电流测量值乘额定互感比所得的值与实际一次电流之差,以后者的百分数表示,即?fi?kii2i1?100%i1由磁势平衡方程可知,当励磁损耗很小时, I1I2?KN?N2N1 ,所以上式也可以写成:IN?I1N1fi?22?10000I1N1?角误差为二次电流相量旋转180后与一次电流相量所夹的角,并规定?I2?超前I1?时,角误差为正值;反之,为负值。
当误差角很小时,上式也可写成:fi??I0N1sin(???)?100%I1N1角误差的公式如下:?i?sin?iI0N1cos(???)?3440分 I1N1三、电流互感器的运行参数对误差的影响如前所述,电流互感器的误差主要由励磁损耗和磁饱和等因素而引起。
电流互感器的作用和原理
电流互感器是测量高电流的一种电器元件,其作用是将高电流转换为与之成比例的低电流,方便进行测量和监控。
其原理是基于电磁感应定律,通过在电流互感器的磁芯中产生磁场,使被测电流的变化产生反应并转换为次级线圈中的电压。
具体原理如下:
1. 线圈:电流互感器内部有一个主线圈和一个次级线圈。
主线圈绕在铁芯上,被测电流通过主线圈,形成主磁场。
2. 磁芯:电流互感器的铁芯是由磁导率高的材料制成,如铁、硅钢等。
铁芯起到增强和引导磁场的作用,使其能够有效地感应次级线圈中的电压。
3. 次级线圈:主磁场的变化会在磁芯中感应出次级电流,次级电流在次级线圈中产生电压。
次级线圈通常是由细导线绕成,绕制成比主线圈匝数更多的线圈,以增加电压的变化比例。
4. 变比:电流互感器的变比是次级线圈匝数与主线圈匝数的比值。
通过适当选择匝数比,可以实现将高电流转换成相对较低的电压量,方便进行测量和监控。
综上所述,电流互感器通过电磁感应定律将高电流转化为低电流,并利用变比使测量更加方便和准确。
它广泛应用于电能计量、电力系统保护、电力负荷管理等领域。
电流互感器工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII电流互感器1、原理一次电流I 1流过一次绕组,建立一次磁动势 (N 1I 1),亦被称为一次安匝,其中N 1为一次绕组的匝数;一次磁动势分为两部分,其中小一部分用于励磁,在铁心中产生磁通,另一部分用来平衡二次磁动势(N 2I 2),亦被称为二次安匝,其中N 2为二次绕组的匝数。
励磁电流设为I 0,励磁磁动势(N 1I 0),亦被称为励磁安匝。
平衡二次磁动势的这部分一次磁动势,其大小与二次磁动势相等,但方向相反。
磁势平衡方程式如下:120121I N I N I N •••+=在理想情况下,励磁电流为零,即互感器不消耗能量,则有12120I N I N ••+=若用额定值表示,则1212N N I N I N ••=-其中1N I •,2N I •为一次、二次绕组额定电流。
额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比,12NN NI K I =P 1 1I •P 22I •Z B电流互感器工作原理E 211I N •22I N •22I N •-01I N •电流互感器的等值电路如下图所示:Z 1Z 21I •' 2I •0I •' Z M ' 2U •Z B'1E •2E •根据电工原理,励磁电流在铁心中建立主磁通,它穿过一次、二次绕组的全部线匝。
由于互感器铁心有磁滞和涡流损耗,励磁电流的一部分供给这些损耗,称为有功部分,另一部分用于励磁,称为无功部分。
所以励磁电流与主磁通相差ϕ角,这个角称为铁损角。
主磁通在二次绕组中感应出电动势2E •,相位相差90︒(滞后);则:222()B E I Z Z ••=+式中 Z 2---二次绕组的内阻抗,Z 2= R 2 +jX2Z B ―――二次负荷,Z B =R B +jXB二次电流的相位滞后于二次感应电动势α角。
电流互感器:电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。
电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。
它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中。
因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量,二次侧不可开路。
词条介绍了其工作原理、参数说明、分类、使用介绍等。
基本概念:电流互感器原理是依据电磁感应原理的。
电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。
它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
工作原理:在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊,从几安到几万安都有。
为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。
电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。
对于指针式的电流表,电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。
对于数字化仪表,采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。
微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。
微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。
(“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器,一般用于扩大仪表量程。
)电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。
电流互感器接被测电流的绕组(匝数为N1),称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);接测量仪表的绕组(匝数为N2)称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。
电流互感器工作原理
电流互感器通常由一个绕组和一个铁芯组成。
绕组由导线绕制在铁芯上,其匝数较少。
当被测电流通过绕组时,将在铁芯中产生磁场。
这个磁
场进一步传导到次级绕组上,从而产生一个次级电流。
次级电流的大小与
被测电流成正比。
1.磁场感应:当被测电流通过主绕组时,将在铁芯中产生一个强磁场。
这个磁场是根据安培定律产生的,即磁场的强度与电流成正比。
2.磁通传导:铁芯的材料通常是高导磁性的,因此它能够有效地传导
磁通。
这个磁通将从主绕组传导到次级绕组上。
3.次级电流产生:次级绕组是通过匝数较多的细导线绕制而成的。
当
磁通通过次级绕组时,将在绕组中感应出一个次级电流。
次级电流的大小
与主绕组中的电流成正比。
4.测量和保护:次级电流通常比被测电流小很多,它可以通过连接到
测量仪表或保护装置进行测量和保护。
测量仪表可以直接读取次级电流的值,从而获得被测电流的信息。
保护装置可以根据次级电流的大小来判断
电流是否超过设定的阈值,从而触发相应的保护动作。
除了上述基本原理外,电流互感器还需要考虑一些其他因素,如线性度、相位差和额定电流等。
线性度是指次级电流与被测电流之间的比例关
系是否恒定,相位差是指次级电流与被测电流之间的相位差是否恒定。
额
定电流是指电流互感器能够正常工作的最大电流值。
总之,电流互感器是一种利用电磁感应原理工作的传感器,通过将高
电流变换为低电流,方便进行测量和保护。
它在电力系统中起到了至关重
要的作用,帮助我们实现对电流的准确测量和有效保护。
电流互感器的原理和接线电流互感器是一种用来测量电流的装置,其原理是利用电磁感应的原理来实现的。
当通过电流互感器的一侧通入电流时,会在另一侧产生一定的电压,这个电压与输入电流成正比,因此可以通过测量输出的电压来得知输入电流的大小。
电流互感器的核心部件是铁芯和线圈,通常铁芯是用硅钢片制成的,它的作用是增加磁通量,提高互感器的灵敏度。
线圈则负责感应电流并产生对应的电压输出。
当通过电流互感器的导线通入电流时,会在铁芯中产生磁通量,由于线圈环绕在铁芯周围,磁通量会在线圈中产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律,感应电压与磁通量的变化成正比。
接着,这个感应电压会通过互感器的输出端口输出,用户可以利用这个输出来测量电流的大小。
由于电流互感器通常需要与其他电路进行连接,因此在接线方面也有一些常见的注意事项。
首先是电流互感器的输入端口,通常需要将需要测量的电流引入这个端口,这通常通过导线来完成。
在接线时需要注意保护好接线的导线,以免受到外部环境的影响,例如电磁干扰、机械损坏等。
另外,需要确保电流互感器的额定电流范围与实际测量的电流相匹配,不能超出其额定范围,否则会影响测量的准确性。
其次是电流互感器的输出端口,通常需要将输出信号连接到接收端进行测量。
在接线时同样需要注意保护好输出端口的连接线,以免影响信号的传输质量,同时也需要避免输出端口短路或开路,以保证测量的准确性。
在实际工程中,我们通常会使用一些额外的电路来处理和放大电流互感器的输出信号,以便更好地进行测量和控制。
有些电流互感器还带有一些防护和隔离装置,以提高其安全性和可靠性。
除此之外,电流互感器还有一些特殊类型,例如闭合式电流互感器和开放式电流互感器。
闭合式电流互感器是将被测电流穿过一个或多个匝数的主线圈,通过这些匝数产生的磁场感应从中继端的辅助线圈上产生感应电压,由输出设备将感应电压放大后,输出被测电流的电流值大小。
而开放式电流互感器则是将被测电流通过测量装置绝缘输出。
电流互感器的原理
电流互感器是一种用于测量负载电流的装置,它基于电磁感应原理工作。
其工作原理如下:
1. 线圈:电流互感器通常由一个或多个线圈组成,其中一个线圈称为一次线圈,负责通过被测电流;另一个线圈称为二次线圈,用于产生与一次线圈电流成比例的信号。
2. 电流感应:当被测电流通过一次线圈时,会在其周围产生磁场。
由于二次线圈与一次线圈绕制在同一磁芯上,所以二次线圈中也会感应出电动势。
3. 变压器原理:由于一次线圈和二次线圈的匝数不同,所以二次线圈中感应出的电动势较一次线圈的电动势小。
这种变压器原理确保了二次线圈中的电流与一次线圈中的电流成比例。
4. 输出信号:二次线圈中感应出的电流可以通过增加或减少线圈的匝数来调整,从而得到所需的测量范围。
这一电流信号可以通过连接到测量仪表或其他设备来实现实时监测和记录。
总之,电流互感器利用电磁感应原理将被测电流转换为二次线圈中的电流信号,以便进行测量和监测。
通过调整线圈的匝数,可以实现不同范围的精确测量。
电流互感器工作原理
电流互感器通过电流互感作用实现对电流的测量。
其工作原理如下:
1. 互感作用:电流互感器由一个主绕组和一个副绕组组成。
主绕组是由被测电流通过的线圈,副绕组则是输出的测量回路。
当主绕组中有交流电流流过时,会在副绕组中诱导出感应电动势。
2. 感应电动势:根据法拉第电磁感应定律,当主绕组中的电流变化时,副绕组中会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与主绕组中的电流变化速率有关。
3. 信号处理:感应电动势需要经过一系列的信号处理,包括放大、滤波和线性化等步骤,以得到精确的测量结果。
这些处理可以通过电子电路实现,将感应电动势转换为标准的测量信号。
4. 输出测量:经过信号处理后的输出信号,可以连接到测量设备或控制系统中,用于读取和处理电流的测量值。
输出信号的幅度和相位与主绕组中的电流成正比,因此可以通过测量输出信号来获得准确的电流数值。
总之,电流互感器通过主副绕组之间的互感作用,将被测电流转换为感应电动势,并经过信号处理后输出,以实现电流的精确测量。
电流互感器的工作原理及特性
一、工作原理
电流互感器的工作原理与一般变压器相像。
如图中,当一次侧流过电流I1时,在铁芯中产生交变磁通,此磁通穿过二次绕组,产生电动势,在二次回路中产生电流I2。
电流互感器的一、二次额定电流之比,称为额定电流比,用Ki表示。
依据磁动势平衡原理,忽视励磁电流时,可以认为:
Ki=IN1/IN2≈N2/N1=KN
式中,IN1、IN2为一、二次绕组的额定电流;N1、N2为一、二次绕组匝数;KN为匝数比。
可见,由测量出的二次电流I2乘以额定电流比Ki即可测得一次实际电流I1。
二、特性
与一般变压器相比,电流互感器有如下特点:
1、一次电流的大小打算于一次负载电流,与二次电流大小无关。
2、正常运行时,由于二次绕组的负载是测量仪表和继电器的电流线圈,阻抗很小,二次绕组近似于短路工作状态。
3、运行中的电流互感器二次回路不允许开路,否则会在开路的两端产生高电压危及人生平安,或使电流互感器发热损坏。
所以,二次侧不允许安装熔断器,且二次连接导线应采纳截面积不小于2.5平方毫米的铜芯截面。
运行中当需要检修、校验二次仪表时,必需先将电流互感器的二次绕组或回路短接,再进行拆卸操作。
保护用电流互感器工作原理
用电流互感器(Current Transformer,CT)是一种电力系统中
常用的传感器,主要用于测量电流,并将高电流转换为低电流以供设备使用。
它的工作原理是基于电磁感应。
电流互感器由一个主线圈和一个次级线圈组成。
主线圈通常由一个导线环绕在被测电流的导线上。
次级线圈则放置在主线圈的附近。
当电流通过主线圈时,它会产生一个变化的磁场。
这个磁场会穿过次级线圈,并感应出一个次级电流。
次级电流的大小与主线圈中的电流成正比。
为了保护设备和人员免受高电流的伤害,通常将电流互感器的次级线圈连接到测量仪器或保护装置上。
次级线圈输出的次级电流将被变压器进一步降低,以适合测量或保护装置所需的电流范围。
电流互感器的工作原理可以总结为以下几点:
1. 通过主线圈流过的电流会产生一个变化的磁场;
2. 这个磁场会感应出次级线圈中的次级电流;
3. 次级电流经过变压器降压后输出给测量仪器或保护装置。
需要注意的是,由于电流互感器不同于普通的变压器,它的次级线圈通常是短路连接,即次级线圈两端被短接。
这样可以保证次级线圈不会产生较高的电压,从而保护设备和人员的安全。
电流互感器工作原理电流互感器利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。
其工作原理、等值电路也与一般变压器相同,只是其原边绕组串联在被测电路中,且匝数很少;副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载,近似短路。
原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载,而与电流互感器的副边负载无关。
由于副边接近于短路,所以原、副边电压U 1和U c2都很小,励磁电流I 0也很小。
电流互感器运行时,副边不允许开路。
因为一旦开路,原边电流均成为励磁电流,使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。
因此,电流互感器副边回路中不许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。
电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。
最常用的接线方式为单相,三相星形和不完全星形(图4a 、b 、c )。
额定变比和误差 互感器的额定变比K N 指电压互感器的额定电压比和电流互感器的额定电流比。
前者定义为原边绕组额定电压U 1N 与副边绕组额定电压 U 2N 之比;后者则为额定电流I 1N 与I 2N 之比。
即K N =U 1N /U 2N(对电压互感器)K N =I 1N /I 2N(对电流互感器)电压(或电流)互感器原边电压(或电流)在一定范围内变动时,一般规定为0.85~1.15U 1N (或10~120%I 1N ),副边电压(或电流)应按比例变化,而且原、副边电压(或电流)应该同相位。
但由于互感器存在内阻抗、励磁电流和损耗等因素而使比值及相位出现误差,分别称为比差和角差。
比差为经折算后的二次电压(或二次电流)与一次电压(或一次电流)量值大小之差对后者之比,即f U 为电压互感器的比差,f I 为电流互感器的比差。
当K N U 2>U 1(或K N I 2>I 1)时,比差为正,反之为负。
对没有采取补偿措施的电压互感器,比差为负,角差一般为正值,比差的绝对值和角差均随电压的增大而减小;铁心饱和时,比差与角差均随电压的增大而增大。
电流互感器的原理
电流互感器是一种用于检测和测量电流的传感器。
它基于法拉第电磁感应原理,通过将感应线圈与电流进行耦合,将输入电流转换为可测量的电压信号。
其工作原理如下:
1. 电流传导:当被测电流通过电流互感器的一侧导线时,会在感应线圈中产生磁场。
2. 磁场感应:导线中的电流通过感应线圈产生的磁场会穿过感应线圈的磁路。
感应线圈中的匝数(绕组的圈数)决定了磁场的强度。
3. 电压输出:感应线圈的磁场变化会在另一侧的感应线圈中产生感应电势。
这个感应电势可以通过检测线圈两端的电压来测量。
4. 信号放大:由于感应线圈产生的感应电势非常微弱,需要使用放大器将其放大到可测量的范围。
通过上述原理,电流互感器可以将高电流变换为低电压信号,从而方便地进行测量和监控。
这种传感器通常用于变电站、电气设备和电力系统等领域,以提供准确的电流信息,并用于控制和保护电气系统的正常运行。
电流互感器工作原理
电流互感器是一种用来测量、检测电流的传感器。
它主要通过电磁感应原理来实现对电流的测量。
其工作原理可概括为以下几个步骤:
1. 电流传导:电流互感器首先将待测电流引入传感器内部的一组线圈(称为一次线圈),通过这组线圈使电流在传感器内部流过。
2. 磁场感应:当通过一次线圈的电流发生变化时,根据安培环流定理,会在其周围产生一个磁场。
这个磁场的强度与电流的变化速度成正比。
3. 二次线圈感应:在电流互感器的另一组线圈(称为二次线圈)中,通过一次线圈所产生的磁场会引起二次线圈内感应电动势。
4. 信号放大:二次线圈中感应出的电动势经过放大器进行放大处理,以便能够得到可读取和处理的电流测量信号。
5. 输出信号:放大后的信号作为电流互感器的输出信号,通常通过电流互感器的输出端口输出,供后续的测量、控制或监测系统使用。
总的来说,电流互感器通过一次线圈将待测电流引入,并通过磁场感应原理将其转化为二次线圈内的感应电动势,最终输出成为可读取和处理的电流测量信号。
这种工作原理使得电流互
感器具有了测量电流非接触、高精度、低压降的特点,广泛应用于电力系统、工业设备等领域。
电流互感器原理1 电流互感器原理电流互感器是一种在不改变电压幅值和相位的情况下,使输入与输出之间产生电流变比的电气元件。
它通常由两个抽头组成,即阻抗系数有大有小的设备,两个抽头之间由一定比例的电流耦合分布而成。
它通常用于放大或缩小输入电流,其中输入电流可以是微小的交流电流,也可以是脉冲电流。
由于电流互感器只处理电流而不影响电压,因此它通常用于电力计量和保护,例如电力变比测量和保护。
2 电流互感器结构电流互感器由一堆磁环、线圈、电容组成,磁环起保护电磁场和阻碍磁耦合等作用,其内外有一组线圈,线圈里绕有一组绝缘外包线,两组线圈的应变比是确定的,外罩上装有一条安装支架,连接线汇聚于内罩。
外罩和内罩之间有一定数量的电容,用以阻断外罩和内罩之间的高频电流的耦合。
3 电流互感器的工作原理从工作原理上讲,电流互感器的核心是由线圈和磁环组成的两个抽头。
当输入端和输出端有电流通过时,线圈成为磁线圈,产生磁场,把磁场耦合到它们之间,由磁场导一部分磁场耦合到输出端。
因此,根据磁线圈和磁环的比例,即可计算出电流互感器的输出电流。
4 电流互感器的应用范围电流互感器的输出电流可以与到更高的电力系统中,而不影响系统的电压、频率和相位,因此电流互感器可用于电能计量,功率复位,功率放大,短路保护等应用中。
由于电流互感器产生的输出电流可以与输入端的电流亦或其它的电流叠加,因此它可用于检测电流的变化,例如检测短路电流。
5 电流互感器的优缺点电流互感器具有结构简单,相位误差小,重复性好,紊乱稳定性高,负载参数对输出响应影响小等优点。
但它具有抗电磁干扰性能较差,受温度影响较大,受湿度影响较大以及安装复杂等缺点。
考虑到其上述优缺点,电流互感器在实际应用中必须根据具体情况进行设计,尤其是应注意其受温度和湿度影响较大的缺点,以后其工作性能,否则对系统的效率和安全会产生严重影响。
电流互感器的工作原理在供电用电的线路中电流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。
目前显示仪表大部分是指针式的电流表,所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。
现在的电量测量大多数字化,而计算机的采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。
微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。
电流互感器由一次线圈、二次线圈、铁心、绝缘支持及出线端子等组成,如图1所示。
电流互感器的铁心由硅钢片叠制而成,其一次线圈与主电路串联,且通过被测电流I1,它在铁心内产生变磁通,使二次线圈感应出相应的二次电流I2(其额定电流为5A)。
如将励磁损耗忽略不计,则I1n1=I2n2,其中n1和n2分别为一、二次线圈的匝数,电流互感器的变流比K=I1/I2=n2/n1。
由于电流互感器的一次线圈连接在主电路中,所以一次线圈对地必须采取与一次线路电压相相适应的绝缘材料,以确保二次回路与人身的安全。
二次回路由电流互感器的二次线圈、仪表以及继电器的电流线圈串联组成。
电流互感器大致可分为两类,测量用电流互感器和保护用电流互感器。
一、测量用电流互感器测量用电流互感器主要与测量仪表配合,在线路正常工作状态下,用来测量电流、电压、功率等。
测量用电流互感器主要要求:1、绝缘可靠,2、足够高的测量精度,3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和(如500%的额定电流)以保护测量仪表。
二、保护用电流互感器保护用电流互感器主要与继电装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,以保护供电系统的安全。
保护用电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同,保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。
保护用互感器主要要求:1、绝缘可靠,2、足够大的准确限值系数,3、足够的热稳定性和动稳定性。
保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级的要求最大一次电流叫额定准确限值一次电流。
准确限值系数就是额定准确限值一次电流与额定一次电流比。
当一次电流足够大时铁芯就会饱和起不到反映一次电流的作用,准确限值系数就是表示这种特性。
保护用互感器准确等级5P、10P,表示在额定准确限值一次电流时的允许误差5%、10%线路发生故障时的冲击电流产生热和电磁力,保护用电流互感器必须承受。
二次绕组短路情况下,电流互感器在一秒内能承受而无损伤的一次电流有效值,称额定短时热电流。
二次绕组短路情况下,电流互感器能承受而无损伤的一次电流峰值,称额定动稳定电流。
保护用电流互感器分为:1、过负荷保护电流互感器,2、差动保护电流互感器,3、接地保护电流互感器(零序电流互感器)。
diandao9992008-11-10 15:15:35 电流互感器的用途和特点电流互感器是一种电流变换装置,又称仪用变流器(也称CT)。
它可以将高压电流或低压大电流变为电压较低的小电流,以供给仪表和继电器,并将仪表和继电器一高压电路和一次主回路隔离开,电流互感器的工作原理和变压器相似,是利用变压器在短路状态下电流与匝数成反比的原理制成的。
它的一次线圈匝数很少(有的利用穿过CT中孔的母线作为一次),而二次线圈的匝数很多。
电流互感器的二次额定电流均为5A。
这使得测量仪表和继电器的制造可以标准化,简化了工艺,降低了成本,并且安全,可靠。
从而电流互感器在变配电设备中得到了广泛的应用。
电流互感器有以下几个特点:1、由于其二次所接负载为电流表和继电器的电流线圈,阻抗很小,因此电流互感器在正常运行时,相当于二次短路的变压器。
2、变压器的一次电流随二次负载的变化而变化,而电流互感器的一次电流由主回路的负载而定,它与二次电流的大小无关。
3、变压器铁心中的主磁通由一次线圈所加电压的大小而定,当一次电压不变时,二次感应电势也不变。
电流互感器铁心中的磁通由一次电流决定,但二次回路阻抗变化时,也会影响二次电势。
阻抗大时,二次电势高,阻抗小时,二次电势低。
4、变压器二次负载的变化对其各个参数的影响均很大。
而电流互感器只要二次负载在额定范围内,就可以将其视为一个恒流源,也就是对二次电流影响不大。
diandao9992008-11-10 15:18:04 电流互感器的型号含义及技术参数一、电流互感器的型号含义电流互感器的型号通常由2~4位字母及数字组成,其含义如图1所示。
它可以表示出电流互感器的线圈型式、绝缘结构、使用场所等。
横线后面的数字表示电压等级、精确度等。
二、主要技术数据1、变流比通常以分数表示,分子表示一次线圈的额定电流(A),分母表示二次线圈的额定电流(A)。
如某电流互感器的变流比为150/5,即表示电流互感器一次额定电流为150A,二次额定电流为5A。
其变流比为30倍。
2、准确度准确度是以误差的大小决定的,通常分为0.2级、0.5级、3级、10级共五个等级。
使用时可根据负荷的要求来选用,例如,电度计量仪表一般可选用0.5级,而继电保护则可选用3级。
3、额定容量电流互感器的额定容量是指其允许承载的负荷功率(即伏安数)。
除了采用伏安数表示外,还可用二次负荷的欧姆值(即Z)来表示,由于S=I2Z,又因为I为一定值,因此,伏安数和欧姆值可由上式换算。
通常电流互感器铭牌上标示的是它所能达到的最高准确度等级和与其相应的额定阻抗。
4、极性一般在电流互感器的一、二次线圈引出线端子上都标有极性符号,其意义与变压器的极性是相同的。
电流互感器常用电流流向来表示极性,即当一次线圈一端流入电流,二次线圈则必有一端电流流出,这同一瞬间流入与流出的端子就是同极性端。
通常一次侧标示为L1、L2,二次侧标示为K1、K2,角注数字相同的为同极性端。
一般采用减极性标示方法。
5、热稳定及动稳定倍数变配电系统故障时,电流互感器承受由短路电流引起的热效应和电动力效应而不致受到破坏的能力,可用动稳定与热稳定倍数来表示。
所谓热稳定倍数是指热稳定电流(即一秒内不致使电流互感器的热超过允许限度的电流)与电流互感器额定电流之比。
所谓动稳定倍数是指电流互感器所能承受的最大电流的瞬时值与其额定电流之比。
diandao9992008-11-10 15:19:02 电流互感器的极性交流电流在电路中流动时,其方向随时间作周期性的变化。
但在某一瞬间,线圈中的电流端子必有一个流入,而另一个流出。
感应出的二次电流也同样有流入和流出。
电流互感的极性就是指其一次电流方向与二次电流方向之间的关系。
一般规定,一次线圈的首端L1,尾端标为L2。
二次线圈首端K1,尾端标为K2。
在接线中,L1和K1称为同极性端,L2和K2也为同极性端。
如图所示。
当一次电流I1由首端L1流入、尾端L2流出时,二次感应电流是从尾端K2流入,首端K1流出;或同时在一、二次线圈的同极性端子通入电流时,它们在铁心中产生的磁通方向相同,这样的极性标志称为减极性。
反之为加极性。
一般的电流互感器均为加极性。
diandao9992008-11-10 15:20:41 如何判定电流互感器的极性判定电流互感器的极性有很多种办法,一般常用以下几种:一、直流法直流法在测定极性时,方便准确,最为常用。
可仅用一块低量程电流表和1.5V的干电池,具体接线如图1表示。
一次侧接入一只指按钮开关S,二次侧接入电流表,当按下按钮开关时,一次电路接通,电流表指针向正向摆动,按钮开关断开时,电流表指针向反向摆动,则为减极性;反之则为加极性。
二、比较法准备一只已知极性的电流互感器,如图2所示方法接线。
如电流表读数很小(一般为数毫安)则减极性;反之为加极性。
三、差接法接线如图所示。
图中Q为单极双投开关。
当开关投向"1"时,电流表的读数较小,投至"2"时读数较大,则证明是减极性,否则为加极性。
diandao9992008-11-10 15:21:41 电流互感器极性接错的危害电流互感器在接线时把极性接错,将会产生以下危害:1、电流互感器如用在继电保护电路中,将引起继电保护层装置的误动或拒动。
2、电流互感器如用在仪表计量回路中,功率表和电度表的正确测量将受到影响。
3、采用不完全星形联结的电流互感器,如任一相极性接反,都会引起未接电流互感器(一般为中相)的一相较其它相电流增高倍。
4、采用不完全星形联接的电流互感器,如两相均接反,虽然二次测的三相电流仍平衡,但与相应的一次电流的相角差为180°,从而将使电度表反转。
diandao9992008-11-10 15:25:08 电流互感器有几种接线方法电流互感器根据其应用场合及不同的情况有几种不同的接线方式。
1、一台电流互感器用于单相回路的接线,如图所示。
这种接线方式常用于三相对称电路中,对其中一相负荷电流进行监视。
2、两台电流互感器接成不完全星形联结,如图所示。
这种接线方式适用于测量三相三线电流、有功、无功电力及保护相间短路故障等。
3、两台电流互器的差联结,如图所示。
这种接线方式适用于保护相间短路故障。
4、三台电流互感器接成星形联接如图所示。
这种联接方式用于三相四线制系统中,用以测量电流、电力和保护任何形式的短路故障。
5、用三台电流互感器接成三角形联接。
如图所示。
这种接线方式用于配合三只电流继电器保护各种短路故障。
6、三台电流互感器用于零序保护接线,如图所示这种接线方式用于零序保护。
diandao9992008-11-10 15:26:35电流互感器的二次侧接地的有关规定1、高压电流互感器的二次侧应有一点接地由于高压电源互感器的一次侧为高电压。
当一、二次线圈之间因绝缘损坏出现高压击穿时,将导致高压窜入低压。
如二次线圈有一点接地,就会将高压引入大地,使二次线圈保持地电位,从而确保了人身及设备的安全。
应当注意,电流互感器的二次回路只允许一点接地,而不允许再有接地点,否则有可能引起分流,造成测量误差的增大或者影响继电器的正常动作。
电流互感器二次回路的接地点应在K2端子处。
2、低压电流互感器的二次侧不应接地由于低压电流互感器的电压较低,一、二次线圈间的绝缘裕度大,发生一、二次线圈击穿的可能性小;另外,二次线圈的不接地将使二次回路及仪表的绝缘能力提高,还可使雷击烧毁仪表事故减小。
电流互感器二次侧为什么不允许开路由于电流互感器二次侧接的负载都是阻抗很小的电流线圈,因此它的二次测量是在接近于短路状态下工作的。
根据磁动势平衡可得公式:I1N1 - I2N2 = I0N1 可知,由于I1N1绝大部分被 I2N2 所抵消,所以总的磁动势 I0N1 很小,即激磁电流 I0(即空载电流)很小,只有一次电流 I1 的百分之几。
如果二次侧开路,则 I2 =0 ,有 I1N1 = I0N1 ,即 I1 =I0,而 I1 是一次电路负荷电流,不因互感器二次负载变化而变化。