电流互感器
电流互感器的作用和特点
电流互感器在电气控制配件中属于比较特殊的一类产品，电磁感应原理是电流互感器发挥作用的基本原理。
主要是用于实现将数值比较大的电流通过设置好的参数转变成为数值比较小的电流，从而发挥一定的保护和测量的作用。
1.电流互感器的结构电流互感器的主体结构由两部分组成，分别是闭合的铁心和环绕的线组，其他则是一些接线端子、外壳等辅助性部分。
虽然电流互感器的结构比较简单，但是其对于电气设备和输电线路的作用是非常重要的。
2.电流互感器的作用1）电流互感器最大的作用就是可以对电流大小进行调节。
在现实中，大部分的电气设备和输电线路的输出电流值都是很大的，但是用于测量电流的仪器可以承受的电流值是比较小的。
因此为了不对测量仪表造成损坏，一般都会使用电流互感器将较大的电流转变为小电流，这样也可以更好的发挥测量仪表对电流的监控作用。
2）电流互感器还可以为仪表操作人员提供绝缘保护，避免高电压伤害人体。
电流互感器对人员的保护作用是通过将测量人员与电路中的高电压隔离实现的，这种作用对于电气控制配件十分必要。
3.电流互感器的使用注意事项1）常规的电流互感器系列产品都是通过极性来实现标识的，因此对于极性的连接必须格外注意。
如果出现极性连接错误等操作失误，很容易会影响到电流互感器对电流值计算的准确性，甚至还会导致电路出现短路等更严重的问题。
2）使用电流互感器接入电路之前，需要先查看其额定电流值的大小。
如果额定电流值没有达到实际电路的范围，贸然将电流互感器接入电路很容易出现过载烧毁的情况。
相反，如果额定电流值过大也不合适，范围过大会影响到最终电路电流值的测量精度。
因此用户在安装之前还是需要根据实际需要进行灵活选择。
3）在电流互感器的使用过程中，二次回路处需要设置接地点，而且接地处的连接必须保证完整性。
并且电流互感器的二次绕组是不能存在开路的，开路会导致整个电路出现温度过高、压强过大等危险情况，久而久之不仅会损坏绕组，还有可能对操作人员造成伤害。
电流互感器的原理和应用介绍
电流互感器的原理和应用介绍电流互感器（Current Transformer，缩写为CT）是一种常用的电力测量仪表，用于测量和监测电力系统中的电流。
它的原理是通过电磁感应现象将大电流变换为小电流，从而方便测量和保护电力系统。
电流互感器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
当通过主绕组的电流变化时，会在次级绕组中产生电动势，进而产生次级电流。
电流互感器的主绕组通常由导线或导体制成，由电力系统中的电流所通过。
次级绕组则与测量仪表相连接，输出与主绕组电流成比例的次级电流。
电流互感器主要包括铁芯和绕组两部分。
铁芯的作用是增强磁路，提高磁感应强度，以确保电流互感器的测量精度和线性度。
绕组则是通过电流互感器的主绕组和次级绕组来实现电流的变换。
主绕组的匝数较多，一般为电力系统中的高电流线路，次级绕组的匝数比较少，一般为测量仪表的输入端。
次级绕组的匝数与主绕组的比例关系决定了电流互感器的变比。
电流互感器具有广泛的应用领域。
其主要用途之一是电力系统中的电流测量。
在低电流测量领域，电流互感器比直接连接测量仪表更为安全和方便。
同时，电流互感器也能够保护电力系统的设备和人员，当电流超过预设的阈值时，可以触发保护装置进行断电操作。
电流互感器还可用于电能计量。
在工业和商业用电中，电能计量是非常重要的，它影响到能源消费、费用计算以及电力负荷管理。
电流互感器可以将高电流线路转换为低电流，使得电能计量仪表能够进行准确的测量。
此外，电流互感器也常用于电力负荷监测和电力系统的故障检测。
通过安装电流互感器在电力系统中的关键部位，可以实时监测电流的波动和电力负荷的变化，为电力系统的运维和管理提供关键数据。
同时，电流互感器也可用于故障检测，当电流异常或超载时，其次级绕组输出的电流信号会触发保护装置进行相应的处理。
总结一下，电流互感器是电力系统中常用的测量和保护设备，它通过电磁感应原理将高电流变换为低电流，从而方便测量和保护。
电流互感器的主要应用包括电流测量、电能计量、电力负荷监测和故障检测等。
电流互感器基础知识
RWL
LC
S
式中，γ为导线的导电率，铜线γ=53m/ （Ω·mm2），铝线γ=32m/（Ω·mm2）；S为导 线截面（mm2）；Lc为导线的计算长度（m）。 设互感器到仪表单向长度为l1，则：
Lc
l1 3l1
Hale Waihona Puke 2l1星形接线 两相V形接线 一相式接线
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保护用互感器的准确度选10P级，其复合误差限 值为10%。为了正确反映一次侧短路电流的大小， 二次电流与一次电流成线性关系，也需要校验二次 负荷。
荷； （4）比较实际二次负荷与允许二次负荷。如实际二次负荷小于允许二次负荷，表示
电流互感器的误差不超过10%，如实际二次负荷大于允许二次负荷，则应采取下述措施， 使其满足10%误差：
① ①增大连接导线截面或缩短连接导线长度，以减小实际二次负荷； ②选择变比较大的电流互感器，减小一次电流倍数，增大允许二次负荷。
I1N >I30
S2N
一般： I1N =(1.2~1.5)I30
4）. 电流互感器准确度选择及校验
准确度选择的原则：计量用的电流互感器的准确度选0.2～0.5级，测量用的电流互感 器的准确度选1.0～3.0级。为了保证准确度误差不超过规定值，互感器二次侧负荷S2 应不大于二次侧额定负荷S2N ，所选准确度才能得到保证。
(3) 变流比与二次额定负荷 电流互感器的一次额定电流有多种规格可供用户选择。 电流互感器的每个二次绕组都规定了额定负荷，二次绕组回路所带负荷不应超过额定负 荷值，否则会影响精确度。
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电流互感器的选择与校验
1)． 电流互感器型号的选择
根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。 2)．电流互感器额定电压的选择
电流互感器
电流互感器基本介绍作用电流互感器（Current transformer 简称CT）[1]的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。
如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
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电流互感器串联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，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。
因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止二次侧开路。
在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停电处理。
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滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设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。
电流互感器的原理和选用
电流互感器的原理和选用电流互感器（Current Transformer，简称CT）是一种用于测量和保护电路中电流的装置。
它通过感应电流来转换高电流为可测量的小电流，使得测量设备和保护装置能够安全地工作。
下面将详细介绍电流互感器的原理和选用。
一、电流互感器的原理电流互感器的原理基于法拉第电磁感应定律，即在一个闭合线圈内，当有电流通过时，会在线圈周围产生一个磁场。
电流互感器通常由一个环形的铁芯和线圈组成。
当被测电流通过铁芯上的一侧线圈时，会在铁芯中产生一个磁场。
根据法拉第电磁感应定律，这个磁场会感应出与被测电流成正比的电动势在另一侧的线圈上。
这样，高电流就可以通过电流互感器转换为可测量的小电流。
I2=(N2/N1)*I1其中，I1为被测电流，N1为被测电流通过的线圈匝数，I2为输出电流，N2为输出线圈匝数。
根据这个公式，可以根据需要选择合适的线圈匝数，以便将高电流转换为适合测量和保护装置的低电流。
二、电流互感器的选用1.测量范围：根据被测电流的范围选择合适的电流互感器。
一般来说，电流互感器的额定测量范围应大于被测电流的最大值，以确保测量的准确性。
2.额定负荷：电流互感器的额定负荷是指在额定电流下，可以连续工作的时间。
根据被测电流的特点和工作环境的需求，选择合适的额定负荷，以确保电流互感器的长期稳定性。
3.准确性：电流互感器的准确性是指输出电流与被测电流之间的差异。
根据测量的精度要求，选择合适的准确性等级，一般有0.2级、0.5级和1级等。
4.频率响应：电流互感器的频率响应是指在不同频率下的输出电流与被测电流之间的差异。
根据被测电流的频率特点，选择具有合适频率响应的电流互感器。
5.安装方式：根据安装环境的不同，选择合适的安装方式。
常见的安装方式有插入式和固定式两种。
插入式电流互感器适用于已有电路中的电流测量，而固定式电流互感器适用于新建电路和设备。
6.阻抗：电流互感器的阻抗是指在额定电流下的阻抗大小。
电流互感器的计算公式
电流互感器的计算公式
（原创实用版）
目录
1.电流互感器的概念与作用
2.电流互感器的计算公式
3.计算公式的应用举例
4.电流互感器与电压变压器的区别
正文
电流互感器是一种用于测量电流的设备，它可以将大电流转换为小电流，以便于测量和保护电路。
电流互感器的工作原理是基于电磁感应，当一次导线穿过互感器的铁心时，会在二次侧产生电流。
电流互感器的变流比是固定的，通常为 60/5，即一次电流为 60A 时，二次电流为 5A。
电流互感器的计算公式如下：
二次电流（I2）= 一次电流（I1）×变流比（N）
其中，一次电流是指通过互感器的主线电流，二次电流是指通过互感器的副线电流，变流比是指一次电流与二次电流的比值。
举例来说，如果一次电流为 15A，变流比为 60/5，那么可以通过以下公式计算出二次电流：
I2 = I1 × N
I2 = 15A × (60/5)
I2 = 180A
因此，当一次电流为 15A 时，互感器产生的二次电流为 180A。
需要注意的是，电流互感器的二次电流不能直接用于测量，因为其数值较大。
通常需要通过电流表进行测量，而电流表的满偏转电流为 15A。
因此，在实际应用中，需要根据电流互感器的变流比和一次电流，计算出二次电流，以便于通过电流表进行测量。
电流互感器与电压变压器的区别在于，电流互感器试图把电流从原边变换到副边，而电压变压器试图把电压从原边变换到副边。
电流互感器的电压大小由负载决定，而电压变压器的电压大小由原边电压决定。
电流互感器的作用和原理
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。
电流互感器技术
04 电流互感器技术的发展趋 势
高精度与数字化发展
总结词
详细描述
随着电力系统对监控和保护要求的不断提高， 高精度和数字化已成为电流互感器技术的重 要发展趋势。
高精度电流互感器能够更准确地测量电流， 减少误差，提高电力系统的稳定性和可靠性。 数字化电流互感器则通过数字信号处理技术 实现信号的数字化传输和处理，具有抗干扰 能力强、动态范围广、测量精度高、响应速 度快等优点。
工作原理
基于电磁感应原理，当一次侧电 流发生变化时，在二次侧产生感 应电动势，从而输出与一次侧电 流成比例的二次侧电流。
电流互感器的分类
01
02
03
按用途分类
测量用电流互感器、保护 用电流互感器和特殊用途 电流互感器（如电子式电 流互感器）。
按安装方式分类
母线式电流互感器、套管 式电流互感器和组合式电 流互感器。
通过增加固定螺栓或采用 其他加固措施，确保电流 互感器的安装位置牢固稳 定。
尽可能将电流互感器安装 在远离振动源的位置，以 减少外部振动对其产生的 影响。
在无法远离振动源的情况 下，可以在电流互感器下 方或周围安装减震装置， 以减小振动对其产生的影 响。
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阻抗
流互…
积
误差偏大是电流互感器常 见的问题之一，可能导致 测量结果不准确。
误差偏大的问题通常是由 于电流互感器的二次负载 阻抗、励磁阻抗、漏抗等 参数不合适所引起的。为 了解决这个问题，可以采 取以下措施
通过调整二次电缆的长度 和截面积，以及连接的负 载设备的阻抗，使得二次 负载阻抗与电流互感器的 励磁阻抗相匹配，从而减 小误差。
根据实际电流的大小选择 合适的电流互感器变比， 使得实际电流在电流互感 器的线性范围内测量。
电流互感器
2.1 额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V.A表示，也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。
2.2 一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。用于电力系统的电流互感器一次额定电流为5～25000A，用于试验设备的精密电流互感器为 0.1～50000A。电流互感器可在一次额定电流下长期运行，负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷，电流互感器长期过负荷运行，会烧坏绕组或减少使用寿命。
2.6 10%倍数：在指定的二次负荷和任意功率因数下，电流互感器的电流误差为－10%时，一次电流对其额定值的倍数。10%倍数是与继电保护有关的技术指标。
2.7 准确度等级：表示互感器本身误差（比差和角差）的等级。电流互感器的准确度等级分为0.001～1多种级别，与原来相比准确度提高很大。用于发电厂、变电站、用电单位配电控制盘上的电气仪表一般采用0.5级或0.2级；用于设备、线路的继电保护一般不低于1级；用于电能计量时，视被测负荷容量或用电量多少依据规程要求来选择（见第一讲）。
2使用介绍编辑使用原则
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电流互感器 电流互感器
串联
2）按被测电流大小，选择合适的变比，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，二次侧与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用，测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小，二次侧近似于短路。CT二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是平衡一次电流的磁势的。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，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
电流互感器
3、电流互感器的极性
电流互感器的极性一般采用减极性原则标注，即：一、二次绕组中 的电流在铁芯中产生的磁通方向相反。如图所示，则L1与K1为一对同极 性端子。
电流互感器在电路中的符号如下图所示，用“TA”来表示,一次绕 组 一般用一根直线表示，一次绕组和二次绕组分别标记 “●”的两个端子 为 同名端或同极性端。极性端子关系到二次电流的方向，非常重要。
(3)按安装方式，可分为支持式、装入式和 按安装方式，可分为支持式、 按安装方式 穿墙式等。 穿墙式等。 支持式安装在平面和支柱上，装入式(套管 支持式安装在平面和支柱上，装入式 套管 式)可以节省套管绝缘子而套装在变压器导 可以节省套管绝缘子而套装在变压器导 体引出线穿出外壳处的油箱上； 体引出线穿出外壳处的油箱上；穿墙式主 要用于室外的墙体上， 要用于室外的墙体上，可兼作导体绝缘和 固定设施。 固定设施。
如图（a）所示。两相星形接线又称不完全星形接线，这种接线只 用两只电流互感器，统一装设在A、C相上。一般测量两相的电流，但通过 公共导线，也可测第三相的电流。主要适用于小接地电流的三相三线制系 统，在发电厂、变电所6~10kv馈线回路中，也常用来测量和监视三相系统 的运行状况。
3．三相星形接线
如图（c）所示。三相星形接线又称完全星形接线，它是由三只完 全相同的电流互感器构成。由于每相都有电流流过，当三相负载不平衡 时，公共线中就有电流流过，此时,公共线是不能断开的，否则就会产生 计量误差。该种接线方式适用于高压大接地电流系统、发电机和变压器二 次回路、低压三相四线制电路 .
五、电流互感器的选择
1、额定电压的选择 电流互感器的额定电压UN应略高于或等于其安装 处的工作电压UX UN ≥ UX 2、额定电流的选择 电流互感器的一次额定电流I1N应大于或等于长期 通过电流互感器的最大工作电流Im,力求使电流互感 器运行于额定电流附近，以保证测量的准确性。 3、准确度等级的选择 测量时应根据被测对象对测量准确度的要求合理选 择准确度等级。一、二类电能计量应选0.2级电流 互感器。 4、额定容量的选择 选择时互感器二次侧容量S应满足0.25SN≤ S≤ SN
电流互感器的工作原理
电流互感器的工作原理电流互感器是一种广泛应用于电力系统中的电力测量仪器。
它通过对电流的变换和测量，能够提供准确的电流信号，并将其传递给继电保护设备或仪表。
一、电流互感器的基本结构电流互感器主要由铁芯、一次绕组、二次绕组和防护外壳等部分组成。
1. 铁芯铁芯是电流互感器的核心部分，其主要用途是提供磁通通路，确保一次绕组和二次绕组之间能够有效地感应电磁感应。
2. 一次绕组一次绕组是电流互感器中负责承载被测电流的线圈，它与被测电流直接相连，并通过电流在其上产生的磁场来感应二次绕组。
3. 二次绕组二次绕组是电流互感器中负责输出测量信号的线圈，它与继电保护设备或仪表相连，将通过一次绕组感应的电磁场转换为相应的电流信号输出。
4. 防护外壳防护外壳是用来保护电流互感器内部结构的，通常由绝缘材料或金属材料制成，能够对内部零部件起到良好的保护作用。
二、电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当一次绕组中的电流通过时，产生的磁场会穿过铁芯并感应到二次绕组中。
根据法拉第电磁感应定律，磁通的变化会在二次绕组中产生感应电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。
因此，如果被测电流越大，一次绕组中产生的磁通量就越大，感应到二次绕组的感应电动势也就越大。
为了保证电流互感器的准确性和安全性，在一次绕组和二次绕组之间需要有一个适当的变比关系。
这个变比通常由互感器的额定变比来确定。
例如，如果一个电流互感器的额定变比为1000:5，那么它将会将1000安培的一次电流变换为5安培的二次电流输出。
三、电流互感器的应用领域电流互感器在电力系统中有着广泛的应用。
它主要用于以下几个方面：1. 电流测量和保护电流互感器能够将高电流值变换为适合测量和保护装置的低电流值，有效降低了与高电流相关的测量和保护器件的成本和复杂度。
2. 功率测量和补偿电流互感器能够提供准确的电流信号，用于计算电路的有功功率、无功功率和视在功率。
电能表电流互感器工作原理
电能表电流互感器工作原理
电流互感器是一种测量电流的装置，可用于电能表、保护装置等电力系统设备中。
它的工作原理如下：
1. 电流感应：当被测电线通过电流互感器的主线圈时，由于通有交流电流，主线圈内就会形成一个交变的磁场。
2. 互感传递：磁场的变化会通过互感作用传递到次级线圈中，次级线圈一般由绕组匝数比较多的细导线组成。
3. 次级电流输出：次级线圈中感应到的交变磁场会诱发额外的交流电流，在次级线圈两端产生一个与被测电流成正比的电信号，作为输出。
4. 负载和调整：为了保证互感器的输出准确性，还需要将次级侧连接到一个称为负载的标准电阻上，以调整输出信号的幅度。
电能表通过测量互感器输出的信号来计算被测电流的大小。
具体而言，将互感器的输出信号放大，并经过一系列的处理、滤波和采样等步骤后，将结果与基准电流进行比较，从而确定电流的大小。
电流互感器
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电流互感器
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1 电流互感器的基本原理 3 电流互感器的使用 5 不同类型的电流互感器 7 电流互感器的运行和维护 9 电流互感器的应用范围
2 电流互感器的构造 4 电流互感器的误差和校准 6 电流互感器的未来发展 8 电流互感器的保护措施
电流互感器
电流互感器是一种用于 电力系统的设备，它的 主要作用是转换电流。 以下是对电流互感器的
出电流
PART 3
电流互感器的使用
电流互感器的使用
电流互感器在电力系统 中有着广泛的应用
例如，在电力计量系统 中，电流互感器用于将 高电压和大电流转换为 低电压和小电流，以便 于计量和保护
在电力系统中，电流互 感器还用于实现电气隔 离，保护工作人员免受 高电压的伤害
PART 4
电流互感器的误差和校准
除了以上提到的电流互感器的基本原理、构造、使用、误差和校准，以及不同类型的电 流互感器等内容外，还有一些其他重要的方面需要注意
PART 7
电流互感器的运行和维护
电流互感器的运行和维护
为了保证电流互感器的正常工作和高精度测量，需 要定期进行维护和检查
此外，还需要定期清理电流互感器，以避免灰尘和 污垢对测量精度的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ -
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PART 5
不同类型的电流互感器
电流互感器知识介绍
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3.电流互感器的型号参数 • 一、电流互感器型号： • 第一字母：L—电流互感器 • 第二字母：A—穿墙式；Z—支柱式；M—母线式；D—单 匝贯穿式；V—结构倒置式；J—零序 • 接地检测用；W—抗污秽；R—绕组裸露式 • 第三字母：Z—环氧树脂浇注式；C—瓷绝缘；Q—气体绝 缘介质；W—与微机保护专用 • 第四字母：B—带保护级；C—差动保护；D—D级；Q— 加强型；J—加强型ZG • 第五数字：电压等级 产品序号
电流互感器知识
1.电流互感器的原理 2.电流互感器的作用 3.电流互感器的型号参数 4.电流互感器的接线方式 5.电流互感器的注意事项 6.公司案例：济南铂晶电子科技有限公司
1.电流互感器的原理
• 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2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。
• • •
5.电流互感器的注意事项
• 电流互感器 - 使用注意事项电流互感器运行时，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。 • 电流互感器运行时，副边不允许开路。原因如下： • ⒈电流互感器一次被测电流磁势I1N1在铁芯产生磁通Φ1 • ⒉电流互感器二次测量仪表电流磁势I2N2在铁芯产生磁通Φ2 • ⒊电流互感器铁芯合磁通：Φ = Φ1 + Φ2 • ⒋因为Φ1.Φ2方向相反，大小相等，互相抵消，所以 Φ = 0 • ⒌若二次开路，即 I2 = 0 ，则：Φ = Φ1，电流互感器铁芯磁通很强， 饱和，铁心发热，烧坏绝缘，产生漏电 • ⒍若二次开路，即 I2 = 0 ，则：Φ = Φ1，Φ在电流互感器二次线圈 N2中产生很高的感生电势e，在电流互感器二次线圈两端形成高压， 危及操作人员生命安全 • ⒎电流互感器二次线圈一端接地，就是为了防止高压危险而采取的保 护措施。
电流互感器 标准
电流互感器标准
电流互感器（Current Transformer，简称CT）是一种基于电磁感应原理的测量设备，用于将一次侧的大电流转换为二次侧的小电流进行测量。
在电力系统中，电流互感器通常用于配合仪表、继电保护和自动装置等设备。
电流互感器在我国有统一的标准，其国家标准的代号为GB1208-2006。
电流互感器的标识符号一般为“CT”，在某些图纸上可能标注为“LH”，这是流互（Lightning Transformer）的缩写。
另外，还有一种标注为“TI”，表示电流变换（Current Transformation）。
在使用电流互感器时，需要注意以下几点：
1.电流互感器的一次侧绕组匝数较少，串接在需要测量的电流线路中。
2.电流互感器的二次侧禁止开路运行，一次侧和二次侧必须保持良好的接地。
3.当需要更换二次回路中的用电设备时，应先将二次侧短接，更换完毕后再拆除短接线，确保无开路现象后方可投入运行。
4.电流互感器分为计量和测量两种，计量用的精度有0.1S、0.2S、0.5S等不同等级。
总之，电流互感器是一种在电力系统中广泛应用的测量设备，其标准为GB1208-2006，标识符号为CT。
在使用过程中，要确保遵守相关规定，确保设备安全、准确地运行。
电流互感器
电流互感器的配置
1）对中性点有效接地系统，电流互感器按三相配置，对中性点非 有效接地系统，依具体要求可按两相或三相配置。 2）继电保护和测量仪表宜用不同的二次绕组供电，若受条件限制 须共用一个二次绕组时，其性能应同时满足测量和保护的要求。 3）每组的二次绕组数量应满足工程的需要，一般情况下，主保护 与后备保护不能使用同一二次绕组，差动保护不能与其他保护使 用同一二次绕组。随着微机保护的广泛使用，许多保护综合在一 个装置内，可节约二次绕组数量，但对于采用保护双重化的系统， 一个元件的两套保护必须使用不同的二次绕组。 4）保护用电流互感器的配置应避免出现主保护的死区。 5）接入保护的电流互感器二次绕组的分配，应避免电流互感器内 部故障时出现保护死区，并尽可能缩小不适当的保护重叠区 。
电流互感器的接线方式
电流互感器的接线方式:
1)三相完全星形接法. 2)二相不完全星形接法. 3)二相电流差接法。 4）电流互感器三角形连接而继电器星计算：电流互感器的负荷通常 有两部分组成，一部分是所连接的测量 仪表或保护装置；另一部分是连接导线 （包括接触电阻）。Zb=KrcZr+ KlcZl+Rc 其中Krc为继电器阻抗换算系数。 Klc为连 接导线阻抗换算系数。Rc为接触电阻。Zr 为继电器电流线圈阻抗。Zl为连接导线阻 抗
影响饱和的因素
1）一次电流偏移程度。电力系统的X/R和故障初始电压相位决定一次电流波形的 偏移程度，直流分量将严重增大磁通，偏移程度愈大，铁心饱和愈快。 2）故障电流值。偏移程度相同时（偏移电流幅值正比于电流正弦分量的幅值）， 故障电流幅值愈大，铁心饱和愈快。 3）互感器铁心的剩磁。剩磁将增加或减小由其他机理产生的磁通，取决于它们的 相对级性。当剩磁使总磁通增加时，达到饱和时间缩短。当剩磁很大时，铁心可 能很快饱和。 4）二次回路阻抗。其它因素相同时，电流互感器二次负荷较大则达到饱时间较短。 5）饱和电动势。电流互感器的二次励磁阻抗取决于铁心的大小和材质。铁以后截 面愈大，在到饱和要求的磁通愈大，使饱和电动势愈高。铁心材质不同，饱和磁 通密度不同，饱和磁通密度愈高，饱电动势愈高。 6）电流互感器变比。给定一次电流和铁心截面，增加互感器变比可减小磁通，也 即减小磁通密度 。
电流互感器介绍
电流互感器介绍电流互感器是一种常用的测量电流的传感器，它是将高电压线路中的电流通过互感原理转换成可以测量的小电流信号。
它广泛应用于电力系统、工业自动化、铁路、石化等领域，为电能计量、保护和控制系统提供了重要的测量数据。
一、原理及工作方式电流互感器采用的核心原理是互感作用。
当高压线路中通过电流时，产生的磁场会在互感器的一侧诱发出较小的次级电流。
电流互感器通常由一个主线圈（一侧）和一个次级线圈（另一侧）组成。
主线圈通常由高导磁材料制成，次级线圈则由细导线绕制而成。
主线圈与次级线圈的匝数比决定了互感器的转化比例。
电流互感器的工作方式可以分为两种：负载型和无负载型。
负载型电流互感器通常用于测量设备或系统的电流，其次级线圈的负载电阻一般为固定值，根据欧姆定律可以得到电流的大小。
无负载型电流互感器则常用于保护和控制系统，其次级线圈不连接负载，通过次级线圈测量的电流信号被输入到保护和控制装置中进行处理。
二、特点和应用领域1.高精度：电流互感器具有较高的精度和线性度，可以有效地实现电流的准确测量，误差较小。
2.安全性：互感器可将高压线路中的电流转换为较小的次级电流，以保护测量设备和人身安全。
3.高灵敏度：电流互感器能够测量很小的电流变化，对于需要高精度电流测量的场合非常适用。
4.高可靠性：互感器通常采用绝缘材料和特殊封装，以确保其在恶劣环境下的正常工作。
5.宽频带：电流互感器具有较宽的频率范围，可以适应不同频率的交流电流测量需求。
6.大通量：互感器的主线圈绕制密度高，具有较大的磁通量，能够有效地捕捉到高压线路中的电流信号。
1.电力系统：在电能计量、电力调度、设备保护和故障检测中，互感器起到了至关重要的作用。
2.工业自动化：在电机控制、电力监测和系统诊断中，互感器可以提供精确的电流数据，保证系统运行的稳定性和安全性。
3.铁路系统：电流互感器在铁路供电系统中用于电流测量和隔离，确保铁路线路的正常运行和安全操作。
4.石化行业：互感器可以用于石油、化工等领域的电流监测和控制，提高工作效率和生产安全性。
《电流互感器》课件
什么是电流互感器
电流互感器是一种电气设备，通过变压器原理将高电流变成小电流，用于测 量、监控和保护电路中的电流。
电流互感器的分类
按用途
分为测量互感器、保护互感器和组合互感器等，根据不同需求选择。
按精度
根据测量要求，可分为高精度互感器和一般精度互感器。
按结构形式
可以是圆形、椭圆形或矩形形状的电感线圈，便于安装与使用。
电流互感器的应用领域
发电厂
用于测量发电机的输 出电流，并保护发电 机和相关设备。
变电站
用于监测和控制输电 线路中的电流，保证 电网的安全和稳定运 行。
工业生产线
应用于工业自动化控 制系统中，对电动机 和设备的电流进行检 测和控制。
家庭用电
常见于电能表，用于 统计家庭总有功电能 的消耗。
电流互感器的选型与安装
3
市场前景
互感器市场将持续增长，在能源和工业领域中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ着广阔的市场潜力。
总结
1 电流互感器的重要性 2 学习重点
3 知识点梳理
电流互感器在电路测量、 监控和保护中起着至关重 要的作用。
理解电流互感器的定义、 作用、原理、分类和应用。
掌握互感器选型、安装、 检验和维护的方法和注意 事项。
1 选型原则
根据负载电流、精度要求 和安装环境等因素，选择 合适的互感器。
2 安装位置
互感器应安装在电路中的 合适位置，远离干扰源和 高温区。
3 安装注意事项
确保电路正常断开，正确 接线和绝缘，以及互感器 的稳固固定。
电流互感器的检验与维护
1 检验内容
定期检查互感器的连接、表计显示和测量误差等，确保正常工作。
电流互感器 标准
电流互感器标准电流互感器是测量交流电流的一种传感器，也称为电流变压器。
它通过将大电流变换为小电流，从而提供适于测量和控制的信号。
电流互感器通常用于电力系统中，用于测量高电压和高电流电路中的电流，以保护和控制系统。
在设计和制造电流互感器时，需要遵循一系列的标准和规范，以确保其工作性能和安全可靠性。
以下是一些与电流互感器相关的标准的参考内容。
1. IEC 60044-1: 这是国际电工委员会制定的标准，规定了电流互感器的一般技术要求。
其中包括了电流互感器的分类、额定负荷、额定电流比、误差限值、温度限值等方面的要求。
2. IEC 60044-2: 这个标准定义了电流互感器的试验和验收准则。
它包括了对电流互感器进行的类型试验、例行试验和特殊试验的要求。
例如，试验包括频率特性测试、绝缘测试、短路测试等。
3. IEEE C57.13: 这个标准是由美国电气和电子工程师学会制定的，用于指导电流互感器的应用。
它提供了关于电流互感器的额定电流比、额定负荷和误差限值的建议。
4. GB/T 20840.1-2017: 这个国家标准是中国国家标准化管理委员会发布的，规定了电流互感器的技术要求和试验方法。
其中包括了电流互感器的额定电流、准确度等级、额定负荷、击穿电压试验等内容。
5. ANSI C57.13: 这个标准是由美国国家标准协会制定的，用于电流互感器在美国的设计和制造。
它对电流互感器的工作原理、额定值、温度限制、精度等方面进行了详细的规定。
除了以上提到的标准之外，还有许多地区和国家制定了适用于本地区的电流互感器标准，如JIS C1103-1（日本）等。
此外，还有一些行业标准或指南，如PTI M-26（电力互联工程师协会）等，用于电力系统中电流互感器的应用和安装。
总结起来，电流互感器的标准要求包括了电流互感器的设计、制造、试验和应用等方面的内容。
这些标准的制定旨在确保电流互感器的性能和安全可靠性，同时指导其正确的应用和安装。
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不完全星形接线
有两相电流互感 器组成，与三相星形 接线相比，它缺少一 只电流互感器（一般 为B相），所以又叫 不完全星形接线。
三相星形接线
三相星形接线又叫全星形接线。 这种接线由三只互感器按星形连接
而成，相当于三只互感器公用零线。零线在系统正常
运行时没有电流通过（3I0=0），但该零线不能省略。
I 1 N1 I 2 N 2 I 0 N1
I 0 r1 I 0 jX 1 ( I 2 ' )(r1 r2 ) ( I 2 ' ) j ( X 1 X 2 ) (U 2 ' )
' 2
E I (r jx ) U
' 2 ' 2 ' 2
' 2
稳态保护用电流互感器的准确级要求一般没 有测量用的高，但由于要求其在故障大电流时有 较好的传变特性，所以引入短路电流倍数（称为 额定准确限值系数）这个参数，习惯上把保护用 电流互感器的准确级与准确限值系数连在一起标 注，一般用ε PM表示，如5P10。
其含义是当实际短路电流是互感器一次额定 电流的10倍时，其误差（复合误差）满足5％的 要求。式中ε 是准确等级，M是保证准确度的允 许最大短路电流倍数。
间的夹角。当-I2超前I1时，相位误差为正。
当 很小时：
i sin i
ac I 0 N1 cos( ) oa I1 N1
i
ac I 0 N1 i sin i cos( ) 3440' oa I1 N1
I 0 N1 I1 N1 在纵轴上的投影就是相角误差。
1 2
磁势平衡方程为： I 1 N 1 I 2 N 2 I 0 N 1
忽略很小的励磁安匝 I N 1 I 2 N 2
1
电流数值关系
I1N N1 I 2 N N 2
电流互感器的额定电流Ki：
Ki I1N / I 2 N N 2 / N1 I1 / I 2
电流互感器在正常工作状态时， 二次负荷电流I2所产生的二次磁势 对一次磁势F1有去磁作用，因此
铁芯饱和，使随时间变化的
磁通波形变为平顶波。在波形
上升和下降处，因磁通急剧变
化在二次绕组内所感应的电势
可达几千伏甚至更高， 对设
备和人员是极其危险的。
磁感应强度骤增，会引起铁芯和绕组过热。 在铁芯中会产生剩磁，使互感器准确级变低。
电磁式电流互感器的误差分析
误差的来源
根据磁势平衡原理有
2、二次侧电流：
二次绕组中的匝数N2很 多，是一次绕组匝数的若干 倍。二次绕组的电流完全取 决于一次绕组电流。 3、电流互感器的二次回路中所串接的负载，是测量仪表 和继电器的电流线圈。它们的阻抗都小，因此电流互感器 在正常工作时，二次侧接近于短路状态，这是与普通电力 变压器的主要区别。
当一次侧流过电流I 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I 。
▲ * L1
+
* K2
▲
K1 ▲K1 K2
L2-
*
电流互感器的结构
与双绕组变压器相似，是由铁芯和一次、二次绕组两
个主要部分构成。
暂态保护用电流互感器
具有良好的抗饱和性能。这在制造中可以通 过增加铁芯的截面积、选用高导磁材料或同时在 铁芯中加入非磁性间隙等办法来改变磁路特性。 改变磁路特性的大小不同，形成了不同等级的暂 态型电流互感器。
目前暂态型电流互感器分为四个等级，分别用 TPS、 TPX、TPY、TPZ表示。各等级暂态型电流互感器具有 如下特点：
除了幅值准确度要求外，还有角度误差要求。
除了二次负载的变化范围影响着误差限值， 实际的一次电流占额定电流的百分，比也影响 着测量准确度。
保护用（Protection）
电流互感器在一次系统短路后的暂态过程中 要具有良好的暂态响应特性, 在短路后的暂态过 程中仍能真实地传变一次短路电流—暂态响应 特性好。 系统发生短路故障时一定伴有电流迅速的、 大幅值的变化，其中含有大的直流分量与丰富 的各次谐波分量，这种暂态过程在故障初期最 为严重。如果电流互感器没有较好的暂态特性， 就无法准确进行信号的传变，严重时将发生电 流互感器饱和，造成保护装臵拒动或误动。
1) TPS级为低漏磁电流互感器，铁芯中不设非磁性间隙，
无剩磁通限值，制造工艺比较简单。
2) TPX级在铁芯中不设非磁性间隙，无剩磁通限值，误差
限值较小，主要用于后备保护。
3) TPY级在铁芯中设臵一定的非磁性间隙，其相对非磁性 间隙长度 ( 实际非磁性间隙长度与铁芯磁路长度之比值 ) 约为 0.05％。剩磁通不超过饱和磁通的 10 ％。应用最为 广泛。
测量用：0.1级 0.2级 0.5级 1级 3级 5级
其中，0.1级～1级的四个标准其二次负荷应在二次 额定负荷的25％～100％之间，3～5两个标准其二次负 荷应在额定负荷的50％～120％间，否则准确度不能满 足要求。 对负荷范围广，准确度要求高的场合，可以采用 经补偿的0.2s和0.5s电流互感器。该互感器在1％～120 ％负荷间均能满足准确度要求。对测量用电流互感器
I 1 N1 I 2 N 2 I 0 N1
可见，由于电流互感器本 身存在励磁损耗和磁饱和 等影响，使
U1 I1r1 I1 jX 1 ( I 2 ' r2 ' I 2 ' jX 2 ' ) U 2 ' I 0 r1 I 0 jX 1 ( I 2 ' r1 I 2 ' jX 1 ) ( I 2 ' r2 ' I 2 ' jX 2 ' ) U 2 ' I 0 r1 I 0 jX 1 ( I 2 ' )(r1 r2 ) ( I 2 ' ) j ( X 1 X 2 ) (U 2 ' )
I 0 N1 fi sin( ) 100% I1 N1
电流互感器的误差可用励磁磁通势 I0 N1表示。当相量图中的
I 0 N1 I 0 N1 I 0 N1 用 I1 N1 表示时，则 I1 N1 在横轴上的投影就是电流误差。
(2)相位误差：
旋转180º的二次电流
相量与一次电流相量之
成计量、测量错误，方向继电器指向错误，差
动保护中有差流等，造成保护装臵的误动或拒
动。
电流互感器的极性表示方法
采用减极性表示法：
定义一次绕组的首端为L1， 末端为L2，定义二次绕组的首端 为K1，末端为K2。如果规定L1 与K1为同极性，则如果L1有交 流电流流入，那么K1就有同相 位的交流电流流出。 目的：经电流互感器接入 的仪表，其测量的电流方 向与把仪表直接接入一次 电路中电流的方向相同。
4) TPZ级在铁芯中设臵的非磁性间隙尺寸较大，一般相对 非磁性间隙长度约为0.1％以上，无直流分量误差限值要 求，剩磁实际上可以忽略。TPZ级准确级由于铁芯非磁 性间隙大，铁芯磁化曲线线性度好，二次回路时间常数 小，对交流分量的传变性能也好，但传变直流分量的能 力极差。
应用
目前220kV及以下电力系统保护用电流互感器，在大 多数情况下选用普通保护级(P级)电流互感器，即能满足 稳态也能满足暂态运行要求。在目前 500kV 线路保护中，
保护用电流互感器
分为稳态类电流互感器（P类）和暂态类电流互感
器（ TP 类）。对于稳态类来说，准确级规定 5P、 10P 两 个准确级。暂态保护特性级分别为TPS 级、TPX 级、 TPY 级和TPZ 级。目前我国使用较多的是TPY 级。 继电保护用准确级同时还要满足10％误差要求。
稳态保护用电流互感器
' ' E I (r2' jx2 ) U2 ' 2 ' 2
一次电流I1，
和二次电流I2 在大小和
相位上都有
误差。
U1 I1r1 I1 jX 1 ( I 2 ' r2 ' I 2 ' jX 2 ' ) U 2 ' I 0 r1 I 0 jX 1 ( I 2 ' r1 I 2 ' jX 1 ) ( I 2 ' r2 ' I 2 ' jX 2 ' ) U 2 '
电流互感器的准确级
1．电流互感器的准确级
为了保证计量、测量的准确性，保证保护装臵动作 可靠、正确，电流互感器必须达到一定的准确度，即限 定其工作范围，给出如下定义： 电流互感器的准确级以电流误差来定义的。即：在 规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最 大电流误差百分数。(准确级越大，误差越大，精度越 低。) 包括测量用准确级和保护用准确级
能反应任何一相、任何形式的电流变化。
电流互感器二次回路必须接地，其目的 是为了防止当一、二次之间绝缘被破坏 时，对二次设备与人身造成危害，所以 一般宜在配电装臵处经端子接地。
电流互感器的极性
在电流互感器的接线中，要特别注意其二
次线圈的极性，特别是方向保护与差动保护等
回路。当电流互感器二次极性错误时，将会造
Ki I 2 I1 fi 100% I1
N2 因为 K i N1
所以 fi I 2 N 2 I1 N1 100%
I1 N1
(1)电流误差fi：
当 i 很小时，
所以有：
I 2 N2 I1N1 ob oc bc I 0 N1 sin( )
fi I 2 N 2 I1 N1 100% I1 N1
合成磁势F0及铁芯中的合成磁通
数值都不大。
I 1 N1 I 2 N 2 I 0 N1