电流互感器
电流互感器原理及测试方法
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。
电流互感器基础知识介绍
两相接差动式接线
© 2008 Eaton Corporation. All rights reserved.
电流互感器的接线形式
（4）单相接线在三相负荷 平衡时，可以用单相电流反 映三相电流值，主要用于测 量电路。
© 2008 Eaton Corporation. All rights reserved.
© 2008 Eaton Corporation. All rights reserved.
电流互感器的配置
• 互感器在主接线中的配置与测量仪表、同期点的选择、保护和 自动装置的要求以及主接线的形式有关。
（1）为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、变压器、出 线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互 感器。对于大接地短路电流系统，一般按三相配置；对于小接地 短路电流系统，依具体要求按二相或三相配置。 （2）对于保护用电流互感器应尽量消除主保护装置的不保护区。 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。 （3）为了减轻内部故障对发电机的损伤，用于自动调整励磁装 置的电流互感器应配置在发电机定子绕组的出线侧。为便于分析 和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量的电流互感器宜 装设在发电机中性点侧。 • DL/T 866-2004
一次绕组
二次绕组
• 浇注绝缘互感器结构
简图：
一次绕组
铁心
© 2008 Eaton Corporation. All rights reserved.
二次绕组
电流互感器的类型
• 电流互感器的结构
（1）单匝式结构有贯穿式（一次绕组为单根铜管或铜杆）和母线 式（以母线穿过互感器作为一次绕组）。
（2）额定电流在400A以下采用多匝式。多匝式接结构可分为线圈 式、“ 8”字型和“U”字型。“8”字型绕组结构的电流互感器，只 用于35～110kV电压级。220kV“U”字型绕组电流互感器，在 110kV及以上的高压电流互感器中得到广泛的应用。 在同一回路中，往往需要数量很多的电流互感器，高压电流 互感器常由多个没有磁联系的独立铁芯和二次绕组与共用的一次 绕组组成同一电流比、多二次绕组的电流互感器。对于110kV及 以上的电流互感器，常将一次绕组分成几组，通过切换来改变绕 组的串、并联，以获得2～3种互感比。
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
18
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。
14
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。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
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
电流互感器的作用
电流互感器的作用
电流互感器（Current Transformer，简称CT）是一种常用的电力测量和保护装置，主要用于测量和监测电路中的电流，并将其转化为绝缘可靠、标准化的小电流输出。
电流互感器的主要作用有以下几个方面：
1. 电流测量：电流互感器可用于精确测量电路中的电流大小，通过对电流信号的变换和放大，将高电流转化为安全的小电流输出，便于进行电能计量和负荷控制。
2. 电流保护：在变电站和电力系统中，电流互感器用于检测和保护电路中的过电流和短路故障。
当电路中的电流超过设定值或突然增大时，电流互感器会立即产生告警信号，并触发保护装置进行断电操作，保护电力设备的安全运行。
3. 系统监测：电流互感器的输出信号可以用于系统监测和数据采集。
通过连接到电流采集监控设备，可以实时监测电力系统中的电流大小和负荷变化，对电力系统的状态进行实时分析和评估，提高系统的稳定性和可靠性。
4. 负荷控制：电流互感器可以用于实现电力系统的负荷控制和调节。
通过监测电路中的电流变化，可以及时调整负荷分配和供电方式，以提高电能利用效率和功率因数。
5. 泄漏电流检测：电流互感器还可用于检测和测量电路中的泄漏电流。
泄漏电流是指由于设备绝缘损坏或接地故障引起的异
常电流，通常是非常小的电流值。
借助电流互感器，可以对泄漏电流进行快速准确的测量和检测，及时发现和处理潜在的安全隐患。
在电力系统中，电流互感器是一项非常重要的设备，广泛应用于各种场合。
它的作用不仅限于电流测量和保护，还涉及到电能计量、负荷控制、故障检测等方面，对于确保电力系统的安全稳定运行和提高能源利用效率具有重要意义。
电流互感器用途、使用注意事项
电流互感器用途、使用注意事项
1、什么是电流互感器？它有什么用途？
电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流，变成标准的小电流（5A或1A）的电器。
它与测量仪表相配合时，可测量电力系统的电流；与继电器配合时，则可对电力系统进行保护。
同时，它能使测量仪表和继电保护装置标准化，并与高电压隔离。
电流互感器的工作原理与变压器相同，其原理接线如图所示，测量时，一次绕组串联在被测电路中，二次绕组与测量仪表、继电器、指示电路等串联。
2、使用电流互感器时应注意什么？
使用电流互感器应注意以下几点：
1）要根据被测电流的大小来选择额定电流值和电流比，且要与仪表配套使用；
2）电流互感器应串联在被测电路中使用；
3）电流互感器的二次绕组和外壳应可靠接地，以防高压危险；
4）运行中的电流互感器二次绕组绝不允许开路，否则会在二次绕组两端产生高压，烧毁电流互感器，甚至危及人身安全。
因此，电流互感器在运行时，若需在二次侧拆装仪表，必须先将二次侧短路后才能拆装。
而且，在二次侧不允许装设熔断器或开关。
3、电流互感器运行时应进行哪些检查？
电流互感器运行时应进行以下检查：
1）检查电流互感器的瓷质部分是否清洁，有无破损、裂纹及放电现象；
2）检查电流互感器有无异常声响和焦臭味；
3）检查一次侧导线接头是否牢固，有无松动、过热现象；
4）检查二次侧接地是否牢固、良好，有无松动、断裂现象；
5）检查充油电流互感器的油位是否正常，有无渗漏油现象；
6）检查二次侧仪表指示是否正常。
电流互感器的作用及原理
电流互感器的作用及原理
电流互感器（Current Transformer，简称CT）是一种用来将高
电流变为可以方便测量和保护的小电流的装置，主要用于电力系统中的电流测量、保护和控制等应用。
其主要作用有以下几个方面：
1. 电流测量：电流互感器可以将高电流变为相对较小的次级电流，使得电流可以通过电流表、计算机监测系统等装置进行测量和监测，方便实时获得电流的数值。
2. 绝缘保护：电流互感器在高电流电路中起到隔离的作用，可以将高压电路与低压电路相隔离，保护操作人员和设备的安全。
3. 过流保护：电流互感器可用于电力系统中的过流保护，当电流超过额定值时，电流互感器会产生电流信号，触发保护装置进行对相应设备或线路的断电保护。
4. 故障检测：电流互感器用于电力系统中的故障检测，当发生短路或其他故障时，电流互感器可感应到异常电流信号，触发保护装置进行处理。
电流互感器的工作原理如下：
电流互感器是基于电磁感应原理工作的。
电流互感器主要由铁芯和绕组构成。
高电流通过电流互感器的一侧线圈（一次侧），铁芯产生强磁场。
磁场的变化穿过另一侧线圈（二次侧），在二次侧感应出相应的次级电流，在二次侧线圈中可以通过电流
表等装置进行测量和监测。
电流互感器通常具有多个一次侧线圈和二次侧线圈，可以根据需要选择合适的线圈进行连接和使用。
根据电流互感器的类型和设计，可以实现不同的变比，从而适应不同的电流测量和保护需求。
简述电流互感器的功能、特点、使用注意事项
简述电流互感器的功能、特点、使用注意事项
一、电流互感器的功能
电流互感器的作用是将电路中的一些有害的大电流，转换成小电流经内部绕组比例变换，从而实现对电流的测量和变换，实现风电场的测控。
二、电流互感器的特点
1. 精度高：电流互感器具有精度高、线性好、噪音低、动态范围大等特点，精度可达0.5级，同时采用浮动电源，可以实现高精度的电流变换。
2. 体积小：电流互感器体积小，可以安装在配电间等比较紧凑的空间内。
3. 接线方便：对电流互感器的接线操作也比较方便，操作简单，安装方便省心。
4. 抗干扰能力强：电流互感器具有良好的抗干扰能力，能有效防止外部脉冲干扰，使采集到的测量数据更加精确。
三、电流互感器使用注意事项
1. 安装前需要进行检查，确保电流互感器外壳没有损坏，没有任何破损、松动或变形的现象。
2. 安装时需要按照厂家指定的安装方法安装电流互感器。
3. 安装时必须确保电流互感器两端的接线夹螺丝紧固，不能松动或松开，否则容易影响测量精度。
4. 电流互感器在线接线时，必须保持测量电流和比例变换电流
的方向一致。
5. 电流互感器的温度变化会影响测量精度，因此在使用时应注意控制温度变化。
6. 对于被测量电流的方向变化也会影响测量精度，因此应注意保持测量电流的方向稳定。
电流互感器知识介绍
•
•
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》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。
电流互感器基础知识
1 互感器定义1.1互感器互感器是一种特殊的变压器，用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供信息的变压器。
根据提供的信息不同，主要分为电流互感器和电压互感器。
1.2 电流互感器（Current Transformer简称CT）电流互感器是一种在短路状态下运行的变压器，用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供电流信息，在正常使用条件下其二次电流与一次电流成正比，相位差在联结方法正确时接近于零。
电流互感器接在线路上，主要用来改变线路的电流，所以电流互感器在一些地方也叫变流器。
国标代号为GB 1208-1997 eqv IEC 185:1987。
新的国际标准为IEC 60044-1：20001.3 电压互感器(voltage transformer简称PT)电压互感器是一种在空载状态下运行的变压器，用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供电压信息的变压器，在正常使用条件下其二次电压与一次电压成正比，而其相位差在联结方法正确时接近于零。
国标代号为GB 1207-1997 eqv IEC 186:1987。
新的国际标准为IEC 60044-2：20002 电流互感器构成eqv IEC 186:1987电流互感器由闭合铁心以及绕在该铁心上的一次线圈、二次线圈和一些安装部件组成，一、二次线圈之间，线圈与铁心之间均有绝缘隔离。
3 电流互感器工作原理电流互感器的一次绕组串联在电力线路中，线路电流就是互感器的一次电流I1，二次绕组外部接有负荷，形闭合回路。
当电流I1 流过互感器的一次绕组时，建立一次磁动势，I1与一次绕组匝数N1的乘积就是一次磁动势，也称一次安匝。
一次磁动势分为两部分，其中一小部分用来励磁，使铁心中产生磁通；另外一大部分用来平衡二次磁动势。
二次磁动势也称二次安匝，是二次电流I2与二次绕组匝数N2的乘积。
用于励磁的叫做励磁磁动势也叫励磁安匝，是励磁电流I0与一次绕组匝数N1的乘积。
用于平衡二次磁动势的这一部分一次磁动势，其大小与二次磁动势相等，但方向相反。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。
互感器原理在供电用电的线路中电流电压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。
较早前，显示仪表大部分是指针式的电流电压表，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。
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。
）微型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微型电流互感器变换的是电流罢了。
如图绕组N1接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。
微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。
微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。
Kn=I1n/I2n微型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。
接线方式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）。
电流互感器电流互感器接线方式电流互感器接线方式额定变比和误差互感器的额定变比KN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U1N与副边绕组额定电压U2N之比；后者则为额定电流I1N与I2N之比。
即KN=U1N/U2N（对电压互感器）KN=I1N/I2N（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0.85～1.15U1N （或10～120%I1N），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fU 为电压互感器的比差，fI 为电流互感器的比差。
当KNU2>U1（或KNI2>I1）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。
对于没有采取补偿措施的电流互感器，比差为负值，角差为正值，比差的绝对值和角差均随电流增大而减小。
采用补偿的办法可以减小互感器的误差。
一般通过在互感器上加绕附加绕组或增添附加铁心，以及接入相应的电阻、电感、电容元件来补偿。
常用的补偿法有匝数补偿、分数匝补偿、小铁心补偿、并联电容补偿等。
编辑本段选择户外型电流互感器1电流互感器选择与检验的原则1）电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压2）根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化3）根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度4）校验动稳定度和热稳定度。
2电流互感器变流比选择电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比，称为电流互感器的额定变流比，Ki=I1n/I2n≈N2/N1。
式中，N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。
电流互感器一次侧额定电流标准比（如20.30、40、50、75.100、150(A）、2Xa/C）等多种规格，二次侧额定电流通常为1A或5A。
其中2Xa/C表示同一台产品有两种电流比，通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现，当串联时，电流比为a/c，并联时电流比为2Xa/C。
一般情况下，计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流（即计算IC）。
如线路中负荷计算电流为350A，则电流互感器的变流比应选择400/5。
保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。
表1电流互感器准确级和误差限值电流互感器准确级和误差限值3电流互感器准确度选择及校验所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。
中国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。
准确度选择的原则：计费计量用的电流互感器其准度为0．2～0．5级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1．0—3．0级电流互感器。
为了保证准确度误差不超过规定值，一般还校验电流互感器二次负荷（伏安），互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n，所选准确度才能得到保证。
准确度校验公式：S2≤S2n。
二次回路的负荷l：取决于二次回路的阻抗Z2的值，则：S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2（∑︱Zi︱+ RWl+RXC）或S2V1≈∑Si+I2n2（RWl+RXC）式中，Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗，RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻，一般取0．1Ω，RWL为二次回路导线电阻，计算公式化为：RWL=LC/（r×S）。
式中，r为导线的导电率，铜线r=53m/（Ωmm2），铝线r=32m（Ωmm2），S为导线截面积（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：L1互感器为星形接LC=L1两相V形接线2L1一相式接线继电保护用的电流互感器的准确度常用的有5P和l0P。
保护级的准确度是以额定准确限值一次电流下的电流互感器最大复合误差ε%来标称的（如5P对应的ε%=5%）。
所谓额定准确限值一次电流即一次电流为额定一次电流的倍数（n=I1/I1n），也称为额定准确限值系数。
即要求保护用的电流互感器在可能出现的范围内，其最大复合误差不超过ε%值。
电流互感器ε%误差曲线校验步骤：⑴按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数⑵根据电流互感器的型号、变比和一次电流倍数，在10%误差曲线上确定电流互感器的允许二次负荷⑶按照对电流互感器二次负荷最严重的短路类型，计算电流互感器的实际二次负荷⑷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%误差：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3）将电流互感器的二次绕组串联起来，使允许二次负荷增大一倍。
4电流互感器动稳定度和热稳定度校验厂家的产品技术参数中都给出了动稳定倍数Kes和热稳定倍数Kt，因此按下列公式分别校验动稳定和热定度即可。
1）动稳定度校验Kes×I1N≥iSh2）热稳定度校验（KtI1n)2t≥I⑶∞tima式中，t为热稳定电流时间。
测量用电流互感器电流互感器在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流（中国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），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。
它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。
正常工作时互感器二次侧处于近似短路状态，输出电压很低。
在运行中如果二次绕组开路或一次绕组流过异常电流（如雷电流、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等），都会在二次侧产生数千伏甚至上万伏的过电压。
这不仅给二次系统绝缘造成危害，还会使互感器过激而烧损，甚至危及运行人员的生命安全。
电流互感器1次侧只有1到几匝，导线截面积大，串入被测电路。
2次侧匝数多，导线细，与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈）构成闭路。
电流互感器的运行情况相当于2次侧短路的变压器，忽略励磁电流，安匝数相等I1N1=I2N2 电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比I1/I2=N2/N1=k。
励磁电流是误差的主要根源。
测量用电流互感器的精度等级0.2/0.5/1/3,1表示变比误差不超过±1%，另外还有0.2S和0.5S 级。
保护用电流互感器的精度等级5P/10P ，10P标示复合误差不超过10%。
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保护用电流互感器路，以保护供电系统的安全。
保护用微型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。