电流互感器设计实例
电流互感器的设计
CT设计计算说明I1n-----额定一次电流I2n-----额定二次电流A S----铁芯截面积;cm2L C----平均磁路长;cmN K----控制匝数N L----励磁匝数r2-----二次绕组的电阻L2*N2r2=ρ55 ，ΩS2式中ρ55-----导线在55℃时的电阻系数, Ω·mm2/m，铜导线ρ55=0.02 ; ρ75=0.0214 L2-------二次绕组导线总长, m ;N2-------二次绕组匝数;S2--------二次绕组的导线截面积, mm2 。
X2----二次绕组的漏电抗; X2选取当I1n≤600A 时X2≈0.05～0.1ΩI1n≥600A 时X2≈0.1～0.2ΩZ2 ----二次绕组组抗Z2=√r22+ X22U2 ----二次绕组组抗压降U2=I0×Z2; VU0 ----二次绕组端电U0=U2+E2JG; VE2JG----二次极限感应电势;V(IN)1n------额定一次安匝(IN)2n------额定二次安匝N1n---------一次绕组额定匝数N2n---------二次绕组额定匝数W2n---------额定二次负荷标称值Z2n---------额定二次负荷; Z2n= W2n/ I2n2{例50(V A)/5(A)2=2}Z2min-------最小二次负荷; Z2min=1/4 Z2nR2n --------额定二次负荷有功分量; R2n=Z2n cosφ2=0.8Z2n,ΩR2min ------最小二次负荷有功分量; R2min=Z2min cosφ2=0.8Z2min,ΩX2n --------额定二次负荷的无功分量;X2n=Z2n cosφ2=0.6Z2nX2min ------最小二次负荷的无功分量;X2min=Z2min cosφ2=0.6Z2minR2ε--------二次回路总电阻; R2ε= r2+R2n;ΩR2εmin ------二次回路最小电阻; R2εmin= r2+R2min;ΩX2ε--------二次回路总电抗; X2ε=X2+X2n;ΩX2εmin ------二次回路最小电抗; X2εmin= X2+X2minn;Ωα----------二次回路阻抗角; α= arctg X2ε/ R2ε= tg -1(X2ε/ R2ε)；（ο)α----------二次回路阻抗角; α= arctg X2εmin/ R2εmin= tg -1X2εmin/ R2εmin；（ο) Z2ε--------二次回路总阻抗; Z2ε=√R2ε2+X2ε2;ΩZ2εmin-------二次回路总阻抗; Z2εmin=√R2εmin2+X2εmin2;ΩI1/ I1n(%) 额定一次电流百分数对准确级为0.1∽1级额定二次负荷时列 5 ,20 ,100 ,120 ;四个数最小二次负荷时列120 一个数对准确级为3或5级额定二次负荷时列50, 120 二个数最小二次(IN)0---负荷时列120 一个数对保护级只在额定二次负荷时列100 一个数I2--------对应额定一次电流百分数的二次电流E2------与二次电流相对应的二次绕组感应电势E2=I2Z2ε或E2=I2Z2εmin , VB------对应不同E值的铁芯磁通密度45×E2B= ,T 1T(特斯拉)=104GS(高斯)N2n×Ac(IN)0/cm---单位长度的励磁磁势根据磁通密度B按选定铁芯材料的磁化曲线查出(IN)0----铁芯总的励磁磁势(IN)0=(IN)0/cm×L Cθ(ο)----铁芯的损耗角,跟据磁通密度B或单位长度的励磁磁势(IN)0/cm由磁化曲线查出。
开关柜中零序电流互感器设计选型
１ 零序 电流 互感器 特性 及 分类
１ ． １ 零序 电流 互感器 及其 特性 零序 电流 互感 器 是用来 检测 零序 电流 的， 因此
可 以称之 为零 序 电流过 滤器 ，它 的构 造 与普通 穿心
式 电流互 感 器相仿 ，只是 它 的一次 绕组 是被保 护 系 统 的 ３个相 的导线 （ ３个相 的导 线一起 穿过 互感 器 环形 铁心 ） ，二 次绕 组反应 一次 系统 的零序 电流 【 】 ］ 。
初步 探讨 了如何 选择 合适 的零序 电流 互感器 ， 以期达 到最佳 的使 用 效果 。 关键词 ： 零序 电流互 感器 ；开 关柜；小 电流 接地 选 线装 置；继 电器 ；微机 保 护；变 比；容量 ；准
确级
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｚｅ ｒ ｏ Ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｇ ｅ ａ ｒ
ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏｍｐｕ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｔ ｒ ａ ｎｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ； ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ； ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ
近 年 来 ，随着 整机 开关柜 市场 的逐步扩 大 ，在
中压 电力 系统 的项 目中，我 们开 关柜 的设 计人 员经 常会遇 到 开关柜 内配零序 电流互感 器 的选 择 问题 ， 不 同的零序 电流 互感 器具 有 各 自不 同的特性 ，它们 的应用 环境 也有 所 不 同。如 何在开 关柜 的设计 中合 理 选用 零序 电流 互感 器就 成为 开关 柜 设计人 员 经常 遇 见 的问题 。本文 就这 一 问题 进行 初步 的探讨 。
零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计
零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计一、引言在电力系统中，电流互感器是一种非常重要的设备，用于测量电流的大小和方向，保护电力系统的安全和稳定运行。
而零序电流互感器和剩余电流互感器作为电流互感器的两种特殊类型，其设计和运用也呈现出不同的特点。
本文将就零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计进行深入探讨。
二、零序电流互感器的特点及设计1. 零序电流互感器的作用零序电流互感器是一种用于测量系统中零序电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障、漏电和电流不平衡等问题，确保系统的安全运行。
2. 零序电流互感器的设计原理零序电流互感器的设计原理主要是通过差动电流变比和相位角差来实现零序电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 零序电流互感器的特点零序电流互感器具有灵敏度高、响应快、频率范围广等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的零序电流。
三、剩余电流互感器的特点及设计1. 剩余电流互感器的作用剩余电流互感器是一种用于测量系统中剩余电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障，保护系统的安全运行。
2. 剩余电流互感器的设计原理剩余电流互感器的设计原理主要是通过测量系统中的零序电流，从而实现对剩余电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 剩余电流互感器的特点剩余电流互感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、安全可靠等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的剩余电流。
四、零序电流互感器和剩余电流互感器的异同1. 设计原理零序电流互感器和剩余电流互感器在设计原理上具有相似之处，都是通过测量电流变比和相位角差来实现电流的测量，但在应用场景和要求上存在一些差异。
2. 作用零序电流互感器主要用于测量系统中的零序电流，以检测系统中的接地故障和漏电等问题；而剩余电流互感器则主要用于测量系统中的剩余电流，以检测接地故障和保护系统的安全运行。
电流型电压系列互感器应用说明
电流型电压系列互感器应用说明电路图1 电路图2图1: 电容C及电阻r是用来补偿相移的。
通过软件补偿或不需要补偿相移的场合，电容C及电阻r 可以不接。
图中运算放大器为OP07系列，运算放大器的电源电压通常取±15V或±12V。
图1中反馈电阻R 和限流电阻R′要求温度系数优于50ppm，R′应注意功率选择，推荐使用状态是2mA/2mA。
如果您的AD转换是低电压输入，互感器可以直接并联一电阻，但采样电压不得大于0.5V有效值, 大于0.3V时角差会增大。
注：r计算公式请于我们公司技术部联系。
输出电压=输入V/ (R′+内阻)*R ,另外可调电阻进行微调,以达到输出电压的精度。
如果需要补偿角差，则需要确定补偿电容C及电阻r的值。
由于电容C微调时很不方便，所以需要微调电阻r，C为(CBB) 系列电容,图2: 是为有效值的≤3.53V AD转换而设计的，图中R和限流电阻R′要求温度系数优于50ppm,输出=输入V/ (R′+内阻)*R。
产品规格介绍：性能指标：输入电流2mA 隔离耐压>3000V AC输出电流2mA 线性范围0-10mA输入电压0～1000V 副边电阻160Ω输出电压0～8V 匝比1∶1相角差< 5′(经过补偿后) 工作温度-40℃～80℃比值差≤0.1% 线性度优于0.1%使用方法：RPT-206B是一种电流型电压互感器，典型应用电路如图所示。
输入额定电流为2mA,额定输出电流为2mA。
用户使用时需要将电压信号转换成电流信号。
推荐使用电路如图所示。
图中，R′是限流电阻，不论额定输入电压多大，调整R′的值，使额定输入电流为2mA，就满足使用条件。
副边电路是电流/电压变换电路，当需要电压输出时采用。
调整图中反馈电阻R和r的值可得到所需要的电压输出。
电容C1及可调电阻r′是用来补偿相移的。
电容C2和C3是400至1000pF的小电容，用来去耦和滤波。
两个反接的二极管是起保护运算放大器作用的，也可用一个100Ω左右的电阻代替。
电流互感器二次侧的额定电压
电流互感器二次侧的额定电压全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电流互感器是一种用来测量电流的装置，通过感应电场的方式来测量电路中的电流大小。
在实际应用中，电流互感器的二次侧额定电压是一个重要的参数，它直接影响着电流互感器的性能和使用范围。
本文将从电流互感器二次侧额定电压的定义、作用、类型以及选择方面进行探讨。
我们来了解一下电流互感器二次侧额定电压的定义。
电流互感器的二次侧额定电压是指在额定条件下，二次侧绕组上的电压。
通常情况下，电流互感器的二次侧额定电压是由制造商根据产品性能和规格确定的，用户在选型和使用时需要根据具体应用要求选择合适的二次侧额定电压。
电流互感器二次侧额定电压的作用主要体现在以下几个方面。
二次侧额定电压可以反映电流互感器的输出信号范围，从而帮助用户选择合适的测量范围。
二次侧额定电压还可以帮助用户确定电流互感器的输出信号稳定性和准确性，保证测量数据的可靠性。
二次侧额定电压也可以影响电流互感器的输出负载能力和抗干扰性能，对测量结果产生影响。
在实际应用中，电流互感器的二次侧额定电压可以分为不同类型，主要包括单相电流互感器和三相电流互感器。
单相电流互感器通常具有较低的额定电压，适用于单相电路的测量；而三相电流互感器则通常具有较高的额定电压，适用于三相电路的测量。
在选择电流互感器时，用户需要根据具体的电路类型和测量需求来确定合适的二次侧额定电压。
为了正确选型和使用电流互感器，用户需要注意以下几点。
根据实际需求选择合适的二次侧额定电压，避免电路过载或测量误差。
在安装和使用过程中，注意保护电流互感器的二次侧绕组，避免外部环境因素对其影响。
定期检查和校准电流互感器，确保其性能稳定和准确度高。
第二篇示例：电流互感器是一种用于测量电流的装置，常见于电力系统中。
它通过感应主要导线中的电流，从而生成一个与主要电流成比例的辅助电流，以便监测和控制电力系统。
在电流互感器的设计中，额定电压是一个重要参数，特别是在二次侧。
电流互感器浇注机的设计
３ 浇 注 机 的 结 构 组 成
将 树脂 、填料 （ 硅微粉 或重钙粉 ） 、促进 剂 和色素 等加入 一次混 料罐 ， 混合 搅拌均 匀 ， 真空灭 泡后加 压 ， 抽 出一 次混合 料注入 二次混 料罐 ，再 把 固化 剂滴 注入 二 次混料 罐混合 搅拌均 匀 ，二 次加压 。之后 注入加 热 平 台上 已经装配好 的模具 ，待模 具 中的二次 混合料 固
电流互 感器浇 注机 的主要技术 参数 如下 ：
收稿 日期 ：２ １－５ １ ；修 回 日期 ：２ １－ ６２ ０ ００ —０ ０ ００ ７
作 者 简 介 ：赵 听 （ ９ １ ） 男 ， １ ７ 一 ， 山西 原 平 人 ， 程 师 ， 科 。 工 本
２１ 年 第 ６ ００ 期
赵 昕 ：电 流 互 感 器 浇 注机 的设 计
３ ３ 真 空 灭 泡 装 置 ．
以往 生产 的电流互 感器基 座部位 气 泡密集 ，这是 因为在 人工 混料 过程 中有 大量 气泡 溶 解在 混合 料 中， 这些 气泡很 大程度 地影 响成 品的最终 外观 质量 。本机
料在短 时 间内混合 均匀 ；一次混 料罐 、二次混 料罐均 有 欠压 、过压保 护装 置 ；配备 防止错误操 作 的急停按 钮 ，可 以在 紧急情况 下切 断总 电源 ；两 个温控 仪表分
别 控制 和调节一 次混 料罐 和加热 平 台的温度 ；采 用微
次混合料 和 固化 剂搅拌 混合 均匀 。
第 ６ 期 （ 第 １３ ） 总 ６ 期
２１ ０ ０年 １ 月 ２
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣ ＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ ＆ ＡＵ Ｔ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
ＮＯ．６ Ｄｅ ． ｃ
电子式电流互感器的供电电源设计
ｌ％提 升 Ｎ ３％ 左右 。但 大功 率 的 光 电池 的 光 电 ３ ｏ 转换 效率 仍然偏 低 。 因此 ，在 现 实 条件 下 精心 选 择 合适 的 激 光发
生 器和光 电池是 关键 之一 。
本文设计的整个激光供能系统 由光功率发射 模 块 、光 纤 、光 电 转 换 器件 、 电压 调 整 电路 组
题 ，因为 电源 是 否 稳定 将直 接 影 响到 系 统 的精 确 度 问题 。 由于 目前 国 内 光 电技 术 还 不 是 十 分 成 熟 ，国外 购买 激 光 器 的造价 又 比较高 ，所 以采 用 何种 供 电方式 ，能稳 定 可 靠的 供 电给 高 压端 电子 线 路 ，一 直 是 有 源 电子 式 电流 互 感 器 的一 个 难 题。
ｓ ｕ ｃ ａ ｕ ｉｇ ｓ ｓｅ ｈ ｓｂ ｅ ｅ ｉｎ ｄ Ｅｘ ｅｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ， ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｒ ｅ ｈ ｓｇ ｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅａ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｒ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｅ ． ｐ ｒ ｎ ｍｅ ｔ ｌ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｏ ｒｓ ｕ ｃ ａ ｏ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｅ ｅ ｒ ｓ ｈ ｔ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｆ ＣＴ ｅ ｕｒ ｅ ｎ ｏ Ｅ ．的供电问题是其研制的一个难点。为此 设计 了一种激光 电源 ，实验表明该电源性能
良好 ，可作为 电子线路的供能装置。 Ａｂ ｔａｔ Ｔ ｅｐ ｗ ｒｓｐ ｌ ｆ ｌｃ ｏ ｉ ｃ ｒ ｎ ｔ ｎｆｒ ｒ（Ｃ ）ｉ ｔｅｋ ｙｐｏ ｌ ｉ ｄｖ ｌ ｍｅｔＡ ｌ ｅ ｏ ｅ ｓ ｃ： ｈ ｏ ｅ ｕ ｐｙｉ ｏ ｅｔ ｎｃ ｕｒ ｔｒ ｓ ｍｅ Ｅ Ｔ ｓ ｈ ｅ ｒｂｅ ｎ ｅ ｅ ｐ ｎ． ｓｒ ｗ ｒ ｒ ｎ ｅ ｒ ｅ ａ ｏ ｍ ｏ ａ ｐ
全光纤电流互感器控制电路设计
Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ
Ｗｅ ｎ Ｗｅ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ， Ｌ ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｄｅ ｎ ｇ ｈ ｏ ｎ ｇ （ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ，Ｃ Ａ Ｅ Ｐ ，Ｍｉ ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ６ ２ １ ９ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ．
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ；ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ－ ｌ ｏ ｏ ｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ；Ｆ Ｐ ＧＡ；ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ
便捷式电流互感器升降起吊安装装置设计
便捷式电流互感器升降起吊安装装置设计发布时间：2023-02-07T05:07:08.471Z 来源：《福光技术》2023年1期作者：孙伟周二磊米东星孙振兴[导读] 在电力系统中，为方便线路状态检测，电流互感器被大量应用。
在电流互感器的检修作业中，需要将互感器于安装位置上拆卸下来，检修结束后再将其安装回原来位置。
国网淮北供电公司安徽淮北 235000摘要：由于传统电流互感器安装过程需要多人配合，但安装空间较为狭窄，多人操作极为不便，设计一种便捷式电流互感器升降起吊安装装置。
以短距离可移动性、升降高度可调为设计需求，由主架、爬升装置、底脚、固定轮、万向轮、把手、活动支脚、支撑板、齿条、电量显示、充电口、开关等设计该新型装置的结构。
实例应用结果表明：使用本实用新型装置拆除一个电流互感器耗时53.7min，可提升作业效率，且通过单人操作降低人员配置，具有便捷性。
关键词：电流互感器；安装装置；升降起吊装置；便捷式装置；中图分类号：TM312 文献标识码：A引言在电力系统中，为方便线路状态检测，电流互感器被大量应用。
在电流互感器的检修作业中，需要将互感器于安装位置上拆卸下来，检修结束后再将其安装回原来位置。
在此过程中，由于中置柜内空间较小，检修人员需要下蹲进行作业，不仅耗时耗力，无法保证安装效率，而且作业人员的疲劳作业，易导致电流互感器发生掉落现象，存在巨大的安全隐患。
与此同时，电流互感器具有体积大、质量重等特点，整个安装过程至少需要3～4人来完成，严重降低了电流互感器的安装效率。
因此，本文在保障电流互感器安装作业安全的前提下，设计一种便捷式升降起吊安装装置，来辅助检修人员进行电流互感器安装作业。
1确定设计方案在实际的电流互感器安装作业中，一般会在中置柜安装完毕之后，进行电缆加装作业时，开始电流互感器安装[1]。
当下，我国常规的电流互感器安装方式主要通过固定平台、传动或叉臂等形式实现互感器的起吊工作，虽然固定平台式安装装置成本较低，但其结构简单，只能安装一种类型的电流互感器，适用性较差；传动或叉臂式安装装置虽具有一定灵活性，但对结构设计要求较高，且操作过程中耗力较大。
电流互感器原理图
电流互感器原理图电流互感器是一种用来测量电流的传感器，它可以将电流转换成与之成正比的电压或者电流信号输出。
电流互感器广泛应用于电力系统中，用来测量电流大小，监测电力设备的运行状态，保护电力系统的安全稳定运行。
电流互感器的原理图主要包括互感器本体、电流传感器、信号处理电路等部分。
互感器本体是电流互感器的核心部件，它由铁芯和线圈组成。
铁芯是用来传导电流的磁路，线圈则是用来感应电流的变化。
当被测电流通过互感器本体时，会在铁芯中产生磁场，导致线圈中感应出电压信号。
这个电压信号与被测电流成正比，可以通过信号处理电路进行放大、滤波和调理，最终输出给测量仪表或者控制系统。
电流互感器的原理图中，电流传感器是一个重要的部分。
它通常由铁芯、线圈和外壳组成。
铁芯用来传导被测电流，线圈则用来感应电流的变化，外壳则用来保护铁芯和线圈，防止外部环境对其产生影响。
电流传感器的设计和制造对电流互感器的性能和精度有着重要的影响，需要考虑到磁路的设计、线圈的匝数和材料、外壳的材质等因素。
信号处理电路是电流互感器原理图中的另一个关键部分。
它主要负责对从电流传感器中获取的微弱信号进行放大、滤波和调理，使其能够满足测量仪表或者控制系统的输入要求。
信号处理电路的设计需要考虑到信号的稳定性、抗干扰能力、动态响应速度等因素，以确保电流互感器的测量精度和可靠性。
除了上述部分，电流互感器的原理图还可能包括其他辅助部件，比如温度补偿电路、校准电路、防雷电路等。
这些部件的作用是为了提高电流互感器的性能和可靠性，使其能够适应不同的工作环境和工作条件。
总之，电流互感器的原理图是一个复杂的系统工程，它涉及到电磁感应、信号处理、精密加工等多个领域的知识。
只有深入理解电流互感器的工作原理和结构特点，才能设计出性能优良、稳定可靠的电流互感器产品，满足电力系统对电流测量的需求。
基于PCB的空心线圈电流互感器的设计
基于PCB的空心线圈电流互感器的设计薛晶;张蕊【摘要】In order to realize the connectivity and integration of digital substation information communication, a large number of electromagnetic current transformers are replaced by electronic current transformers. However, a large number of electronic devices and optical device long-term were exposed in the complex and harsh environment, and he fault rate compared with the traditional electromagnetic current transformer increased dramatically. The paper researched on on line calibration method for current transformer, and analyzed the problems of current transformer on line calibration, designing a current transformer based on PCB hollow coil, using method of multiple sets of stagger angle series, double channel on-line calibration,which has small measurement error,and high precision.%为了实现数字化变电站信息通讯等的连通性、集成性，大量的传统电磁式电流互感器被电子式电流互感器所取代，然而大量电子器件、光学器件长期暴露在复杂恶劣的外界环境之中，电子式电流互感器故障率大幅提升。
电流互感器磁心设计
电流互感器磁心设计电流互感器磁心设计1引言电流互感器（CURRENT TRANSFORMER）属于通称为仪表变压器（INSTRUMENT RTANSFORMER）一类。
它们的主要用途是用作测量或控制不同的电路。
例如，它可以将高压、大电流变换成可以方便地进行测量的小电流，用以扩大电流表的量程；用于功率电路的过电流或欠电流保护；和继电器配合使用，可以保护电路免受损害；在自动控制电路中，可用其取得控制用的电流信号。
图1所示在逆变器和变换器的电源电路中，以多匝数的次级的低电流来测量过电流或欠电流或峰电流以及平均电流的电流互感器。
因为电流互感器的次级电流是以初级电流按匝比产生的。
由图1可见，初级绕组与被测量的电源电流以串联方式连接，次级绕组按常规连接到仪表，继电器或负载电阻上。
为了电流互感器能够在最佳状态下工作，必须满足以下条件：a、恒定的负载阻抗b、零漏磁通c、零激励电流d、无限大的磁通密度第一个条件——恒定的负载电阻，在所有的电流互感器的应用中通常是可以满足的；它也提示我们，常常要求这种阻抗保持尽可能的低值。
因为在增大负载阻抗时也将增大磁心的磁通，从而增大激励电流。
电流互感器的次级在工作时近似于短路状态（其筒化等效电路见图2所示，所以其负载阻抗中的接线电阻，接触电阻都应计算为负载阻抗的一部分。
第二个条件——零漏磁通，漏磁通受磁心的材料和绕组的实际形状两个因素的影响。
用具有高导磁率的材料制作磁心、又有合适的绕组制造技术，就可以达到近似于零漏磁通，而且误差很小。
电流互感器的最理想的磁心是以初级与次级两个绕组能将其全部包围的圆环形磁心。
这样就能提供磁心与两个绕组之间的最紧密的磁耦联接，此时的磁心漏磁通可以达到忽略不计的程度。
第三个条件——零激励电流，在实际应用中，从来没有达到过零激励电流。
电路中总是存在一些激励电流的，它们可以使用尺寸较大些或成本较高些的优质材料磁心而使其最小化。
由图3“电流互感器矢量图”中可以读出减小激励电流（I8）的主要途径。
电流互感器变比的合理选择
电流互感器变比的合理选择在10kV配电所设计的过程中，10kV电流互感器变比的选择是很重要的，如果选择不当，就很有可能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题，应引起设计人员的足够重视。
10kV电流互感器按使用用途可分为两种，一为继电保护用，二为测量用；它们分别设在配电所的进线、计量、出线、联络等柜内。
在设计实践中，笔者发现在配变电所设计中，电流互感器变比的选择偏小的现象不在少数。
例如笔者就曾发现：在一台630kVA站附变压器(10kV侧额定一次电流为36.4A)的供电回路中，配电所出线柜内电流互感器变比仅为50/5（采用GL型过电流继电器、直流操作）,这样将造成电流继电器无法整定等一系列问题。
对于继电保护用10kV电流互感器变比的选择，至少要按以下条件进行选择:一为一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例; 二为按继电保护的要求; 三为电流互感器的计算一次电流倍数mjs小于电流互感器的饱和倍数mb1; 四为按热稳定; 五为按动稳定。
而对于测量用10kV电流互感器的选择,因其是用作正常工作条件的测量，故无上述第二、第三条要求；下面就以常见的配电变压器为例，说明上述条件对10kV电流互感器的选择的影响，并找出影响电流互感器变比选择的主要因素。
一． 按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例根据<<电气装置的电测量仪表装置设计规范>>(GBJ63-90)的规定，在额定值的运行条件下，仪表的指示在量程的70%~100%处,此时电流互感器最大变比应为:N=I1RT /(0.7*5);I1RT ----变压器一次侧额定电流, A；N----电流互感器的变比；显然按此原则选择电流互感器变比时，变比将很小,下面列出400~1600kVA变压器按此原则选择时,电流互感器的最大变比：400kVA I1RT =23A N=6.6 取40/5=8500kVA I1RT =29A N=8.3 取50/5=10630kVA I1RT =36.4A N=10.4 取75/5=15800kVA I1RT =46.2A N=13.2 取75/5=151000kVA I1RT =57.7A N=16.5 取100/5=201250kVA I1RT =72.2A N=20.6 取150/5=301600kVA I1RT =92.4A N=26.4 取150/5=30从上表可以看出, 对于630kVA变压器,电流互感器的最大变比为15，当取50/5=10时,额定电流仅占电流量程3.64/5=72.8%。
10kV变电站互感器装置选择
10kV变电站互感器装置选择摘要：以10kV变电站为基础，分析了测量用电流互感器、保护用电流互感器、零序电流互感器、电压互感器的性能要求及参数选择，并结合实例计算过程进行探讨。
关键词：10kV变电站电流互感器电压互感器0.引言随着计算机技术和信息传输技术的发展，集保护、监测、控制、通信等多功能于一体的配电自动化系统被广泛应用。
而电流互感器、电压互感器在该系统数据采集单元更是起着至关重要的作用。
实际设计过程中，多数人只关注额定参数，而忽略其他方面性能要求，本文以10kV变电站为例，归纳不同类型互感器装置性能要求，并以一实例做验算分析。
1.测量用电流互感选配测量用电流互感器时，应主要关注的性能要求有：额定参数、准确级、二次负荷。
1）测量用电流互感器额定参数测量用电流互感器额定一次电流应接近、但不低于一次回路正常最大负荷电流；在10kV电力系统中，额定二次电流一般采用1A或者5A。
在10kV变电站中，出线回路所带负荷通常为一台或多台变压器，以某开闭变电站为例，其中一出线回路所带负荷为一台1600kVA变压器，其额定电流为92.38A。
通常情况下，变压器不会满载运行，其经济运行负载率一般不超过75%；而一般变电站设计时，各回路均配置测量仪表，根据相关规范要求，电流互感器额定一次电流不宜小于1.25倍一次设备的额定电流或线路最大负荷电流。
笔者认为，在充分考虑变压器实际运行状况以及经济性的情况下，此处宜根据线路实际的负荷电流进行选择，而非变压器额定电流。
经计算，负荷为1600kVA变压器的回路可配置100/5A的测量用电流互感器。
此时，当变压器以80%负载率运行时，电流互感器仍可满足要求；当变压器以40%负载率运行时，实际电流仍在量程1/3以上，有利于测量准确性。
2）测量用电流互感器准确级测量用电流互感器的准确级是由额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数来标称的，标准准确级宜采用0.1级、0.2级、0.5级、1级、3级和5级，特殊用途时宜采用0.2S级或0.5S级；此外，当与测量仪表配套使用时，互感器在实际二次负荷下的准确等级应与配套仪表的准确等级相适应。
电流互感器设计实例
电流互感器设计实例作为磁性元件设计的最后一部分内容，我们将设计一个电流互感器。
使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗。
电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难回答。
基本的区别在于：变压器试图把电压从原边变换到副边，而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。
电流互感器的电压大小由负载决定。
我们通过一个实际的设计例子，可以更好地理解电流互感器的工作原理。
假设用电流互感器测量变换器的原边电流，原边10A电流对应1V电压。
当然，我们可以用一个1V／10A=100mΩ的电阻来测量，但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W，这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。
所以，要选用电流互感器，如图5-26所示。
当然，为了减少绕组电阻，我们把原边的匝数取为1匝，同时为了使电流降到一个比较低的水平，副边匝数应该比较多。
如果副边匝数为N，由欧姆定律可得(10／N)R=1V，在电阻中消耗的功率为P=(1V)2／R。
我们假设消耗的功率为50mW(也就是说，我们可以使用100mW规格的电阻)，这就要求R不得小于20Ω，如果采用20Ω的电阻，由欧姆定律可得副边匝数N=200。
现在我们来看磁芯，假设二极管是普通的一般的二极管，通态电压大约为1V，电流为10A／200=50mA。
互感器输出电压为1V，加上二极管的通态电压1V，总电压大约2V。
2 50kHz频率工作时，磁芯上的磁感应强度不会超过可以很小，由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则，磁芯无法复位)。
因此Ae而B也不会很大。
这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定，更大的可能是由原副边之间的隔离电压来确定。
如果隔离电压没有要求，磁芯的大小一般由2 00匝的绕组所占体积来确定。
你可以用40号的导线流过500mA的峰值电流，但是这种导线实在太细，一般的变压器厂家不会为你绕制。
实用提示除非一定要用，一般情况下不要使用规格小于36号线的导线。
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电流互感器设计实例
作为磁性元件设计的最后一部分内容，我们将设计一个电流互感器。
使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗。
电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢？这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难回答。
基本的区别在于：变压器试图把电压从原边变换到副边，而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。
电流互感器的电压大小由负载决定。
我们通过一个实际的设计例子，可以更好地理解电流互感器的工作原理。
假设用电流互感器测量变换器的原边电流，原边10A电流对应1V电压。
当然，我们可以用一个1V/ 10A=100m^的电阻来测量，但是电阻将造成的损耗为1V X1OA=1OW这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。
所以，要选用电流互感器，如图5-26所示。
囹昴用电流菽厠互感跻碱小期耗
当然，为了减少绕组电阻，我们把原边的匝数取为1匝，同时为了使电流降到一个比较低的水平，畐I」边匝数应该比较多。
如果副边匝数为N,由欧姆定律可得（10 /N）R=1V 在电阻中消耗的功率为P=（1V）2/R。
我们假设消耗的功率为50mW也就是说，我们可以使用100mW规格的电阻），这就要求R不得小于20Q，如果采用20Q的电阻，由欧姆定律可得副边匝数N=200
现在我们来看磁芯，假设二极管是普通的一般的二极管，通态电压大约为1V,电流
为10A/200=50mA互感器输出电压为1V,加上二极管的通态电压1V,总电压大约2V。
2 50kHz 频率工作时，磁芯上的磁感应强度不会超过
c （2Vx4ps}10B 4
~ 200 匝XA -人
由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期（否则，磁芯无法复位）。
因此A可以很小，而B也不会很大。
这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定，更大的可能是由原副边之间的隔离电压来确定。
如果隔离电压没有要求，磁芯的大小一般由2 00匝的绕组所占体积来确定。
你可以用40号的导线流过500mA勺峰值电流，但是这种导线实在太细，一般的变压器厂家不会为你绕制。
实用提示除非一定要用，一般情况下不要使用规格小于36号线的导线。
现在我们来分析为什么不能用电压变压器来替代电流互感器？已经知道副边电压只有2V,因此原边电压为2V/200=100mV如果输入直流电压为48V,那么电流互感器原边10 mV电压对48V电压来说是微不足道的一一那样你可以在副边得到50mA的电流，而对原边几乎没有什么影响。
假设另一种情况（不现实的），原边的输入直流电压只有5mV那么互感器的原边不可能有10mV的电压，同时由于原边阻抗（如反射副边阻抗）也比较大，决定了副边根本不可能产生50mA的电流。
即使整个5mV t压全部加在原边，畐寸边也只能产生
200X 5mV=1V勺电压：不能在转换电阻上产生足够的电压。
因此，电压变压器只能用作变压器，不能用来检测电流。
从另外一个角度来看：虽然输入电源的电压为48V时，但是流过电流互感器电流的大小不是由原边的这个48V电压决定的，而是其他因素决定的。
电流互感器是有阻抗限制的电压变压器。
最后，我们来看一下电流互感器的误差情况怎么样？答案在于电流互感器的基本定义上：感应的是电流。
实用提示电流互感中的二极管和副边绕组的电阻不会影响电流的测量，因为（只要阻抗不是无穷大）串联电路中电流处处相等，与串联的元件无关。
实际工作中，是不是使用肖特基二极管作为整流二极管是没有关系的：二极管的低通态电压只影响变压器，不会影响电流互感器。
如果互感器副边的电感太小，测量误差将会增大。
也就是激磁电感太小，假设我们要求测量电流的最大误差为1 %,畐【J边电流为50mA那么副边电流就是50mA这就意味着要求激磁电流（副边）应该小于50mA< 1% =500卩A。
激磁电流没有流过转换电阻，我们也无法检测到这个电流，这样误差就增大了。
我们可以算出副边电感的最小值
50niAx 1%
现在的匝数为200,我们需要A=16mHT200=400nH的磁环，用普通的小铁氧体磁环就可以了，这种铁氧体磁环是很容易找到的。