电磁式电流互感器
电磁式电流互感器
可靠性高
维护方便
由于其结构简单、稳定可靠，电磁式电流 互感器在长期运行中故障率较低，能够保 证电力系统的稳定运行。
电磁式电流互感器一般采用油浸或气体绝 缘，维护起来相对方便。
02 工作原理
电磁感应原理
电磁感应是当磁场中的导体发生变化时，会在导体中产生电动势或电流的现象。 在电磁式电流互感器中，原边电流在铁芯中产生磁场，这个磁场通过电磁感应在 副边产生感应电动势。
以实现对电力系统的保护。
03 结构与分类
电流互感器的结构
一次绕组
通常由单匝或多匝线圈 组成，用于接收被测电
流。
二次绕组
铁心
绝缘材料
与一次绕组相互耦合， 用于输出感应电流。
磁导率较高的材料制成， 用于增强磁通量。
保护绕组和铁心免受外 界环境的影响。
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、计量用电 流互感器等。
按绕组数目分类
单绕组电流互感器、双绕 组电流互感器、多绕组电 流互感器等。
按安装方式分类
穿墙式电流互感器、支柱 式电流互感器、套管式电 流互感器等。
不同类型电流互感器的比较
测量用电流互感器
精度要求较高，用于精确测量线路中的电流 。
保护用电流互感器
具有较大的瞬态响应范围和较高的短路电流倍 数，用于保护线路安全。
电磁式电流互感器利用电磁感应原理将原边的大电流转换为副边的小电流，从而 实现对大电流的测量和保护。
电流互感器的工作流程
一次绕组
原边电流通过一次绕组，产 生磁场。
铁芯
铁芯对磁场进行集中，增强 磁场强度。
二次绕组
输出信号
电流互感器工作原理及特点
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。
电磁式电流互感器与电子式电流互感器的比较
电磁式电流互感器与电子式电流互感器的比较【摘要】科技的飞速发展，电压等级的逐步增加，使得电力测量结果也要愈加的精确，同时也可以进一步优化测量设备的安全可靠性能。
本文介绍了传统电磁式电流互感器的诸多问题，分析了电子式电流互感器的优点。
【关键词】电磁式电流互感器；电子式电流互感器国家电力局发布了最新信息，全国用电量到2020 年可达到7.7 万亿千瓦时，同时发电机容量大约是16 亿千瓦。
然而我国的用电量还在不断增加，为了满足用电需求，我国将全面投入到智能化、大型化电力系统的建设中。
“十二五”期间，我国将建设5000 个智能变电站，而且这些变电站是将风能、潮汐能、太阳能、核能等新能源转换成电能的重要支柱。
随着变电站网络设备的自动化不断提升，电子式电流互感器作为低压侧数据处理系统源头的设备。
其测量结果的精确程度，获得的结果是否可靠，都影响着电网网络的稳定、经济、安全有效地运行。
1 电流互感器的作用电流互感器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。
安在开关柜内，是为了要接电流表之类的仪表和继电保护用。
每个仪表不可能接在实际值很大的导线或母线上，所以要通过互感器将其转换为数值较小的二次值，在通过变比来反映一次的实际值。
2 传统的电磁式电流互感器电流互感器的特点是：（1）一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流.而与二次电流无关；（2）电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。
长时间以来，在电流计量和继电保护方面，带铁心的传统型电磁式电流互感器占据着主要位置。
但是其内部结构中含有铁心，使得传统电磁式电流互感器存在无法克服的缺点：（1）若高压母线的电势很高时，对传感线圈的绝缘性要求就会非常高。
电流互感器
2、互感器的作用： 广泛应用于电压等级的交流电路中，是一、二 次设备 之间的重要联络元件，其作用： （1）变压或变流，正确反应一次系统的运行状态； （2）隔离高压，保证工作人员安全； （3）使二次元件标准化、小型化，方便遥测； （4）安装方便，便于实现集中管理和远方监控测量。
3、 工作特点： 1）一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；故一次 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； 2）电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小， 所以正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行。 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身安全 或使电流互感器发热损坏。 （开路的危害：∵ ，∴ ＝0时危害： （1）φ↑↑→ｄφ／ｄｔ↑↑→ｅ2↑↑103～104V， 将危及二次元件和人身安全； （2）φ↑↑→铁芯饱和→磁滞涡流↑↑→热烧毁； （3）剩磁→测量不准确。 ）
高压电流互感器多制成两个铁芯和两 个副绕组的型式，分别接测量仪表和继 电器，满足测量仪表和继电保护的不同 要求。 电流互感器供测量用的铁芯在一次侧 短路时应该容易饱和，以限制二次侧电 流增长的倍数； 供继电保护用的铁芯，在一次侧短路 时不应饱和，使二次侧的电流与一次侧 的电流成正比例增加。
5.5.2 电流互感器的选择
（3）两相接差动式接线反映
两相差电流。 该接线特点是U、W相电流互感 器接成电流差式，通过继电器的 电流是U、W相电流互感器二次侧 电流差。 该接线方式应用在6～ 10kV中性点不接地的小电流接地 系统中，保护线路的三相短路、 两相短路、小容量电动机保护、 小容量变压器保护。 两相差接线：用于励磁或自动装置中。 两相差接线 适用于中性点不接地的 三相三线制线路。供接过电流保护装置之用。
电磁式电流互感器的基本结构
电磁式电流互感器的基本结构
电磁式电流互感器是一种测量交流电流的设备，它的基本结构包括以下几个部分：
1. 引线：电流互感器通常有两个引线，一个用来连接被测电路中的电流导体，另一个用来连接测量仪器或设备。
2. 壳体：电流互感器通常采用绝缘材料制成的外壳，用于保护内部的感应线圈和其他组件。
3. 主线圈：电磁式电流互感器的主要组成部分是主线圈，它由多圈导线制成。
主线圈通常被连接到被测电路中的电流导体上，通过感应电流产生磁场。
4. 次级线圈：电磁式电流互感器中的次级线圈是感应线圈，它位于主线圈附近。
当主线圈中通过电流时，次级线圈中就会感应出电流。
5. 铁芯：电磁式电流互感器通常使用铁芯来增强磁场的感应效果。
铁芯通常是一个环形或长方形的磁性材料，它被安装在主线圈和次级线圈之间。
6. 终端：电流互感器通常有两个终端用于连接引线和测量仪器或设备。
总的来说，电磁式电流互感器的基本结构由引线、壳体、主线
圈、次级线圈、铁芯和终端组成。
这些组件一起工作，通过电流感应原理来测量电流。
电流互感器 热继-概述说明以及解释
电流互感器热继-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分意在介绍文章的主题和目的，以及给读者提供一个大致的了解。
在概述部分，我们可以简要地介绍电流互感器和热继的概念和重要性。
电流互感器是一种用于测量电流的装置，通常用于将高电流转换为低电流，以便进行更安全和方便的测量和监测。
它使用变压器的原理，在高电流通过的情况下产生一个与之成比例的低电流输出信号。
这种技术广泛应用于电力系统、工业自动化、电力仪表以及其他需要测量电流的领域。
而热继则是电流互感器中的一种重要应用领域。
热继是一种能够根据电流的大小来控制电器开关状态的装置，它通过检测电流大小并产生相应的热量，来触发开关。
热继广泛应用于电器保护、自动化控制以及其他需要根据电流实现开关控制的领域。
通过本文，我们将详细介绍电流互感器的原理、应用领域、分类和性能指标。
同时，我们还将探讨电流互感器的重要性，并对其未来发展进行展望。
特别强调电流互感器在热继领域的作用，以帮助读者更好地理解电流互感器的全面应用。
通过阅读本文，读者将能够对电流互感器和热继有更深入的了解，并在实际应用中有所指导。
1.2 文章结构文章结构部分：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将介绍电流互感器这一主题的概述，文章的结构和目的。
正文部分将包括电流互感器的原理、应用领域、分类以及性能指标等内容。
最后的结论部分将对电流互感器的重要性进行总结，并展望其未来的发展，并强调其在热继领域的作用。
通过这样的结构安排，本文将全面介绍电流互感器的相关知识和应用，并提供对其重要性和未来发展的展望，旨在帮助读者更好地理解和应用电流互感器。
1.3 目的本文旨在深入探讨电流互感器在热继领域的作用和重要性。
通过对电流互感器的原理、应用领域、分类和性能指标的介绍，我们将逐步揭示电流互感器在热继领域中的关键作用。
具体而言，本文的目的如下：1. 提供读者对电流互感器的基本概念和原理的全面理解。
通过介绍电流互感器的原理，读者将了解到电流互感器作为电气测量仪器的重要性，以及它在热继领域中的应用基础。
电磁式抗直流电流互感器
说明书摘要本实用新型公开了一种电磁式抗直流电流互感器，其技术方案要点是：包括弧形结构的第一防护外壳、第二防护外壳、固定组件、第一铁芯、第一钢片、第二铁芯、第二钢片以及线圈绕组，所述第一防护外壳和第二防护外壳通过转轴合页相铰接，本实用新型一种电磁式抗直流电流互感器由于第一防护外壳和第二防护外壳的一侧通过转轴合页相铰接，第一防护外壳和第二防护外壳的另一侧通过固定组件相连接，进而便于将第一防护外壳和第二防护外壳进行打开，另外由于第一垫块和第二垫块的设计，且将第一垫块和第二垫块设置为弹性橡胶材质，进而便于通过第一垫块和第二垫块有效的保证了电力电缆外周分别与第一防护外壳和第二防护外壳之间的摩擦力。
摘要附图1.一种电磁式抗直流电流互感器，其特征在于：包括弧形结构的第一防护外壳（11）、与所述第一防护外壳（11）相铰接的第二防护外壳（12）、用于将第一防护外壳（11）和第二防护外壳（12）进行固定的固定组件、设置在所述第一防护外壳（11）内腔的第一铁芯（31）、分别设置在所述第一铁芯（31）两端的第一钢片（311）、设置在所述第二防护外壳（12）内腔的第二铁芯（32）、分别设置在所述第二铁芯（32）两端的第二钢片（321）以及分级设置在所述第一钢片（311）和第二钢片（321）外周线圈绕组，所述第一防护外壳（11）和第二防护外壳（12）通过转轴合页相铰接。
2.根据权利要求1所述的一种电磁式抗直流电流互感器，其特征在于：所述第二防护外壳（12）与所述第一防护外壳（11）同曲率设置，且第一防护外壳（11）和第二防护外壳（12）相对镜像设置，所述第一铁芯（31）与所述第一防护外壳（1）同曲率设置，所述第二铁芯（32）与所述第二防护外壳（12）同曲率设置。
3.根据权利要求2所述的一种电磁式抗直流电流互感器，其特征在于：所述第一铁芯（31）的两端分别贯穿于第一防护外壳（1）的开口端的两侧与所述第一钢片（311）相连接，且第一钢片（311）的设置为外凸式，所述第二钢片（321）设置为内凹式，且第二钢片（321）相对于第一钢片（311）设置，所述第二防护外壳（12）的开口端的两侧分别设置有与所述第一钢片（311）相适配的定位槽，所述定位槽的内壁分别与所述第一钢片（311）的外周相切设置。
电磁式电流互感器
电磁式电流互感器电磁式电流互感器即通过电磁感应原理实现电流变换的互感器，它的工作原理和变压器相像。
在电力系统中已被广泛应用，是一次系统和二次系统间的联络元件，其测量和保护的作用。
目录电磁式电流互感器的原理电磁式电流互感器的分类电磁式电流互感器的接线电磁式电流互感器的特点电磁式电流互感器的缺陷防止电磁式电流互感器饱和的措施电磁式电流互感器的讨论进展电磁式电流互感器的原理电力系统中广泛采纳的是电磁式电流互感器（以下简称电流互感器或TA）,它的工作原理和变压器相像。
由于一次线圈串联在电路中,并且匝数很少；因此,一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关。
而且电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。
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:kn=I1n/I2n由于一次线圈额定电流I1n已标准化,二次线圈额定电流I2n统一为5（1或0.5）安,所以电流互感器额定互感比亦已标准化。
k还可以貌似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比,即k=N1/N2。
式中N1、N2为一、二次线圈的匝数。
电流互感器的二次侧不能开路,当运行中电流互感器二次侧开路后,一次侧电流依旧不变,二次侧电流等于零,则二次电流产生的去磁磁通也消失了。
这时,一次电流全部变成励磁电流,使互感器铁芯饱和,磁通也很高,将产生以下后果:1.由于磁通饱和,其二次侧将产生数千伏高压且波形更改,对人身和设备造成危害。
2.由于铁芯磁通饱和,使铁芯损耗加添,产生高热,会损坏绝缘。
3.将在铁芯中产生剩磁,使互感器比差和角差增大,失去精准性。
所以,电流互感器二次侧是不允许开路的。
电磁式电流互感器的分类（1）按功能：测量用电流互感器、保护用电流互感器（2）按安装地点：户内式、户外式（3）按安装方式：穿墙式、支持式、套管式穿（4）按绝缘方式：干式、浇注式、油浸式（5）按一次绕组匝数：单匝式、多匝式（6）按变流比：单变流比、多变流比电磁式电流互感器的接线1.单相式：用于测量对称三相负荷的一相电流。
谐波对电磁式互感器测量的影响研究
第22卷第2期2021年2月电气技术Electrical EngineeringV ol.22 No.2Feb. 2021谐波对电磁式互感器测量的影响研究李猷民1姜建平1菅有为1李小飞1杨永鑫2（1. 国网山东省电力公司检修公司，济南 250018；2. 山东大学电气工程学院，济南 250061）摘要互感器是配电网控制与保护的基础，在谐波条件下其测量准确度直接关系到电网的安全稳定运行。
本文通过对目前低压配网中主要的电磁式互感器——电磁式电压互感器以及电磁式电流互感器进行建模分析，在其谐波传递特性的基础上，分析不同频率谐波条件对电磁式互感器测量误差的影响，并在Matlab中进行了仿真验证，所得结论为电磁式互感器在谐波条件下的应用提供了参考。
关键词：电磁式互感器；谐波；宽频建模；测量误差；Matlab仿真Research on the influence of harmonics on the measurement ofelectromagnetic transformersLI Youmin1 JIANG Jianping1 JIAN Youwei1 LI Xiaofei1 YANG Yongxin2(1. State Grid Shandong Electric Power Maintenance Company, Ji’nan 250018;2. School of Electrical Engineering, Shandong University, Ji’nan 250061)Abstract Transformers are the basis of distribution network control and protection. Under harmonic conditions, their measurement accuracy will directly affect the safe and stable operation of the power grid. In this paper, the main electromagnetic transformers in the current low-voltage distribution network-electromagnetic voltage transformers and electromagnetic current transformers-are modeled and analyzed. On the basis of their harmonic transfer characteristics, the influence of different frequency harmonic conditions on the measurement error of electromagnetic transformers is analyzed. The influence of the measurement error of the built-in transformer is verified by simulation in Matlab. The conclusions obtained provide a reference for the application of the electromagnetic transformer under harmonic conditions.Keywords：electromagnetic transformer; harmonics; broadband modeling; measurement error; Matlab simulation0 引言随着配电网非线性负载的增加，大量不同频次的谐波被注入到配电系统中，给电网带来了巨大的谐波污染。
电流互感器分类及原理
电流互感器分类及原理1、电流互感器(Current Transformer，CT)电⼒系统电能计量和保护控制的重要设备，是电⼒系统电能计量、继电保护、系统诊断与监测分析的重要组成部分，其测量精度、运⾏可靠性是实现电⼒系统安全、经济运⾏的前提。
⽬前在电⼒系统中⼴泛应⽤的是电磁式电流互感器。
2、电流互感器国标(GB 1208-87S)1）准确级：以该准确级在额定电流下所规定的最⼤允许电流误差百分数标称。
2）测量⽤电流互感器的标准准确级有：0.1、0.2、0.5、1、3、5；特殊要求的电流互感器的准确级有：0.2S和0.5S；保护⽤电流互感器准确级有：5P和10P两级。
3、电磁式电流互感器1）原理：⼀次线圈串联于被测电流线路中，⼆次线圈串接电流测量设备，⼀⼆次侧线圈绕在同⼀铁芯上，通过铁芯的磁耦合实现⼀次⼆次侧之间的电流传感过程。
⼀⼆次侧线圈之间以及线圈与铁芯之间要采取⼀定的绝缘措施，以保证⼀次侧与⼆次侧之间的电⽓隔离。
根据应⽤场合以及被测电流⼤⼩的不同，通过合理改变⼀⼆次侧线圈匝数⽐可以将⼀次侧电流值按⽐例变换成标准的1A或5A电流值，⽤于驱动⼆次侧电器设备或供测量仪表使⽤。
2）缺点：①.绝缘要求复杂，体积⼤，造价⾼，维护⼯作量⼤；②.输出端开路产⽣的⾼电压对周围⼈员和设备存在潜在的威胁；③.固有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围⼩、频率响应范围窄；④.输出信号不能直接和微机相连，难以适应电⼒系统⾃动化、数字化的发展趋势。
4、电⼦式电流互感器1）特征：①.可以采⽤传统电流互感器、霍尔传感器、空⼼线圈（或称为Rogowski coils）或光学装置作为⼀次电流传感器，产⽣与⼀次电流相对应的信号；②.可以利⽤光纤作为⼀次转换器和⼆次转换器之间的信号传输介质；③.⼆次转换器的输出可以是模拟量电压信号或数字量。
2）分类（1）按传感原理的不同划分：光学电流互感器和光电式电流互感器I、光学电流互感器(Optical Current Transformer，简称OCT)原理：传感器完全基于光学技术和光学器件来实现。
电流互感器的类型区分
电流互感器的类型区分汇卓电力是一家专业研发生产电流互感器现场测试仪的厂家，本公司生产的电流互感器现场测试仪在行业内都广受好评，以打造最具权威的“电流互感器现场测试仪“高压设备供应商而努力。
按用途分类按照用途不同，电流互感器大致可分为两类：测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕组）：在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。
保护用电流互感器（或电流互感器的保护绕组）：在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。
1、测量用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。
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。
2、保护用电流互感器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）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。
电流互感器
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。
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。
'
E2 超 前 I2 为 角 （ 二 次 总 阻 抗 角 ）
' '
根据e
d dt
， 得 超 前 于 E2 90
I 0 N 1又 超 前 为 角 （ 铁 芯 损 耗 角 ）
2： 二 次 负 载 功 率 因 数 角
误差的定义 (1)电流误差fi： 二次电流的测量值 乘以额定电流比所得 的值与实际一次电流之差，占后者的百分数。
1 2
磁势平衡方程为： I N 1 I 2 N 2 I 0 N 1
1
忽略很小的励磁安匝
1
I
N1 I2 N
2
电流数值关系
I1N N 1 I 2 N N 2
电流互感器的额定电流Ki：
K i I1 N / I 2 N N 2 / N 1 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
'
一次电流I1，
和二次电流I2 在大小和
相位上都有
误差。
E 2 I 2 ( r2 jx 2 ) U 2
' ' '
'
电流互感器常见故障分析及检验方法介绍)本科毕业设计(论文)
电子科技大学毕业设计（论文）论文题目：电流互感器常见故障分析及检验方法介绍摘要电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器，电流互感器由闭合铁芯和绕组组成。
依据电磁感应原理工作，电流互感器作为一种特殊的变压器，通过串接在测量仪表之中保护电路，广泛应用于电力系统测量研究、仪表测量、自动装置和继电器保护系统中。
电流互感器在工作状态下，始终呈闭合形式，只有当电网电压和电流超过预设值时，电能表和其他测量仪表通过互感器接入电网系统之中继而保护电力设备并进行其他测量。
本文主要就实际工作中遇到的电流互感器问题进行分析，同时结合目前状态检修工作中的电流互感器检验项目和试验方法进行分析，从而找到解决问题的方法，为今后的安全工作提供有效的保证，也希望对相关工作人员有所参考。
关键词电流互感器常见故障检验方法AbstractElectric current transformer is widely used in electric power system, and the current transformer is composed of closed core and winding. According to the principle of electromagnetic induction, current transformer is a special kind of transformer, which is widely used in electric power system measurement, instrument measurement, automatic device and relay protection system. Current transformer in the working state, always in a closed form, only when the power grid voltage and current exceeds the preset value, the electric energy meter and other measuring instruments through the transformer access to the power system of the power equipment and other measurement. This paper mainly analyzes the current transformer problems encountered in practical work, and combined with the current transformer test project and test method in the current condition based maintenance work to find a way to solve the problem, and provide an effective guarantee for the safety work in the future.KEY WORD：Method of common fault test for current transformer目录第一章绪言...........................................................错误!未定义书签。
电流互感器原理
电流互感器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。
基本介绍·作用电流互感器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，危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外，一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，防止一次侧开路。
在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停车处理。
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。
电磁式电流互感器的原理
电磁式电流互感器的原理电磁式电流互感器（CT）是一种用于测量电路中通过电流的电器，它采用了电磁感应原理。
CT 主要由两部分组成：一部分是铁补偿磁路，另一部分是线圈（包括一次侧和二次侧线圈）。
铁补偿磁路铁补偿磁路是 CT 的主要结构之一，它是由一组铁芯、端盖和连接杆组成的。
铁芯由多个碳钢硅片叠成，同时，每个硅钢片都较薄，它们被紧密地优化组合在一起，形成一个环形的铁磁通道，被称之为“环形铁心”。
电流通过一次侧线圈时，产生的磁场就通过这个环形铁心传递给二次侧线圈。
为了使 CT 的负荷电流影响尽量的减小，主磁路的设计必须满足一定的条件：对负荷电流的影响最小化，对磁环境的干扰最小化，对线圈中的自感电动势最小化。
一次侧线圈一次侧线圈是接收被测试电流的组件。
它位于电路中，用于受到所需测量的电流信号。
一次侧线圈的电流强度大小将决定串联在电路中的所有器件，被测试的电路的电流和负荷的大小。
因此，一次侧线圈通常是可调的，以便支持测试所需的电流范围。
当交流电流通过一次侧线圈时，它将产生一个磁场，这个磁场被铁芯吸收，并传递到二次侧线圈。
通过控制一次侧线圈的数量和大小，我们可以调节二次侧线圈接收到的电流的大小。
二次侧线圈二次侧线圈被放置在铁芯的另一侧。
当一次侧线圈中的电流通过铁芯时，二次侧线圈得到一个与一次侧线圈电流强度成比例的电信号。
二次侧线圈通常也是可调的，以调整其在特定电流范围内的增益。
二次侧线圈接收的电信号通常是一个小电压。
这个电压被放大并传送到其他设备中，例如变频器、集中控制器等等。
总结电磁式电流互感器是用于测量电路中通过电流的电器，它是利用了电磁感应原理的。
主要由铁补偿磁路和线圈两部分组成。
铁补偿磁路由铁芯、端盖和连接杆组成，线圈由一次侧和二次侧线圈组成。
当电流通过一次侧线圈时，磁场经过铁芯传给二次侧，通过控制一次侧线圈的大小和数量，可以调节二次侧线圈接收到的电流信号的大小。
通过铁芯、一次侧线圈和二次侧线圈的合作，我们可以获得精确的电流测量值，用它来有效控制电力系统。
电磁式电流互感器现场应用探讨
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互感器（instrument transformer）又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。
能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统
其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。
同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。
互感器的工作原理与变压器相同
(1) 互感器的主要部件——铁心和套在铁心上的绕组，
(2)绕组只有磁耦合没电联系
(3)在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通在两绕组中分别感应电动势。
互感器可分为电流互感器和电压互感器
电流互感器按工作原理分可分为电磁式、光电式、电容式和无线电式
电磁式电流互感器的主要结构类型有穿心式和支柱式，穿心式又可分为带穿心导电体和不带穿心导电体
支柱式电流互感器
电流互感器为支柱式结构，一次绕组和二次绕组及其铁心组合在一起,器身封闭在环氧树脂混合料的浇注体内，为环氧树脂浇注全封闭支柱产品，适用于额定频率为50Hz或60Hz、额定电压10kV及以下的电力系统中，作电能计量、电流测量和继电保护用
穿心式电流互感器
穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。
二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路
由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，
额定电流比：I1/n。
式中I1——穿心一匝时一次额定电流；
n——穿心匝数。
注意：
穿心匝数是以穿过空心的根数为准，而不是以外围的匝数计算，否则将误差1匝
电流互感器的误差
电流互感器主要由一次绕组、二次绕组及铁芯组成。
当一次绕组中流过电流I1时，在一次绕组上就会存在一次磁动势I1 N1。
根据电磁感应和磁动势平衡原理，在二次绕组中就会产生感应电流I2，并以二次磁动势I2N2去抵消一次磁动势I1N1。
在理想情况下，存在磁动势平衡方程式I1N1+I2N2=0。
此时，电流互感器不存在误差，称为理想互感器。
根据上式可推算出电流比与匝数成反比，以上，就是电流互感器的基本工作原理。
在实际中，要使电磁感应这一能量转换形式持续存在，就必须持续供给铁芯一个激磁磁动势I0Nl，方程式变为I1Nl+I2N2=I0Nl。
可见，激磁磁动势的存在，是电流互感器产生误差的主要原因。