电流互感器课件..
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电流互感器课件
• 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。
• 对SF6气体绝缘电流互感器的要求：
（1）SF６气体年泄漏率≤0.5%。 （ 2 ） SF ６气体含水量≤250μ L/L ，应有取气样 阀门以便测量SF６气体含水量。 （ 3 ）每台电流互感器应配备气体运行监测装置 (如带压力指示的密度继电器)。 （ 4 ）对批量提供的 SF ６气体应附有包括无毒性 检验的全部检验报告。 （ 5 ） SF ６气体绝缘电流互感器零表压耐压试验， 应在试验电压Ｕm/√3下耐受5min。 （6）倒立式结构的电流互感器应保证支持绝缘 和立杆绝缘柱的机械强度和绝缘水平，同时应 防止内部电容屏连接筒的相互磨损和固定金属 筒的螺钉松动。
电流互感器注意事项：
（1） 副边绝对不允许开路。 开路时， 原边电流将成为励磁电流， 造成铁损耗 急剧上升， 过热， 烧毁绝缘， 并在副边出现极高 的电压。
（2）副边可靠接地； （3）串入阻抗值不能超过规定值；
副边阻抗大后， 副边电流减小， 励磁电流增大， 误差增加。
• 电流互感器工作原理：
一次电流I１流过一次绕组，建立一次磁动势 （N1I1），亦被称为一次安匝，其中N1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（N2I2），亦被称为二次安匝，其中N2为 二次绕组的匝数。励磁电流设为I0，励磁磁动势 （N1I0），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：
63(串并联) 100(串并联) 125(串并联) 160
3 3 3 3
• 温升限值：当电流互感器的一次电流等于额定
连续热电流（即额定扩大连续电流）且带有相
当于额定输出的负荷(阻抗值)，其功率因数为
0.8(滞后) ～1时，绕组平均温升65K，顶层油
和金属件温升55K。
• 电晕及无线电干扰水平：在1.1倍额定电压下，
电流互感器结构要求：
• 油浸式电流互感器下部设置放油或取油样用的阀
门;
• 油浸式电流互感器采用金属膨胀器;
• 油面指示装置；
• 密封性能良好；
• 接地螺栓直径不小于8mm；
• 二次出线端子螺杆直径不小于6mm，用铜合金制
成，选用二次端子密封良好的浇注结构，并有防
转动措施。二次端子之间应有放电间隙；
表1
电流互感器额定短时电流推荐值
Ith kA (方均根值) Idyn kA (峰值) 承受短时 热电流时 间T(s)
额定一次电压kV或 额定一次电流值A
66kV～110kV 或 300A 110kV～220kV或 1000A 220kV～330kV 或 >1000A 500kV 或 >4000A
25～31.5(串并联) 40(串并联) 50(串并联) 63
电流互感器的特性：
（1）一次绕组串接于一次回路，匝数 少、阻抗小，其一次侧电流由负荷电
流决定；
（2）二次侧所接表计阻抗小；
（3）使用时二次侧严禁开路
电流互感器型式：
• 按结构型式分:正立(二次绕组在互感器下部)和倒
立式(二次绕组在互感器上部)。正立式抗地震性
能好，倒立式抗短时电流冲击的性能较好。
电流互感器与电网连接的外部零件表面在晴天
的夜间不应有可见电晕，其无线电干扰电压不
大于500μ V。
• 绝缘水பைடு நூலகம்：
电流互感器一次绕组的额定绝缘水平和 耐受电压按表2选取。
额定 设备最高 额定工频 额定雷电全 额定雷电截 额定操作 电压 电压 耐受电压 波冲击耐受 波冲击耐受 冲击耐受 (方均根值) (方均根值) (方均根值) 电压(峰值) 电压 电压 (峰值) (峰值)
• 按绝缘介质分：充油和充SF6气体。
• 按外绝缘型式分：瓷质和硅橡胶。瓷质表面稳定
性能较好，硅橡胶外套的抗污闪和抗震性能较好。
• 按密封型式分：微正压和全密封（充SF6或氮气）。
目前充油互感器大多采用微正压型式。 • 按设备类型分：户外和户内。
电流互感器技术参数要求：
• 额定频率：50Hz • 设备最高电压Uｍ ：126（72.5）kV、252kV、 363kV、550kV • 额定一 次电压 U1e ： 110 （ 66 ） kV 、 220kV 、 330kV、500kV • 额定一次电流I1e ：10、12.5（12）、15、20、 25、30、40、50、60、75A的十进位倍数 。 • 额定二次电流 ：1A或5A(如有中间抽头，应特 殊标明) • 额定扩大连续热电流标准值 ：120 ％、150 ％、 200％。一般应选用不小于120％的额定扩大连 续热电流值。
66
110 220 330 500
72.5
126 252 363 550
160
230 460 510 740
350
550 1050 1175 1550
385
630 1175 1300 1675
------950 1175
二次绕组绝缘要求:二次绕组之间及对地的短时工 频耐受电压3kV（方均根值），二次绕组感应 耐受电压为4.5kV（峰值）。 电容末屏额定工频耐受电压（方均根值）： 330kV～500kV为５kV，220kV及以下为3kV。 电容和介质损耗因数: 在温度10℃～40℃，Um≥72.5kV的油浸式电 流互感器，一次的介质损耗因数通常不超过 0.005；330kV～500kV电压等级电流互感器不 超过0.004，末屏介质损耗因数不大于0.015。 l0kV～0.5Um/kV和0.5Um/kV～Um/kV介质损耗 因数变化分别不大于0.001；电容量变化不大 于±5％。
• 二次绕组(铁心)组合：铁心数量一般4～6个， 最多不宜超过 7 个。如有 TPY 级铁心，一般为 2～4个。 • 二次绕组(铁心)性能参数 ：测量用0.2级保护用 P级；暂态保护用TPY级；保护用TPS级。 • 额定短时电流：二次绕组短路下，电流互感器 在短时间内所能承受而无损伤的一次电流方均 根值如表1。 • 额定动稳定电流Idvn：二次绕组短路下，电流互 感器所能承受其电磁力的作用而无电或机械损 伤的一次电流峰值如表1。
• 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。
• 对SF6气体绝缘电流互感器的要求：
（1）SF６气体年泄漏率≤0.5%。 （ 2 ） SF ６气体含水量≤250μ L/L ，应有取气样 阀门以便测量SF６气体含水量。 （ 3 ）每台电流互感器应配备气体运行监测装置 (如带压力指示的密度继电器)。 （ 4 ）对批量提供的 SF ６气体应附有包括无毒性 检验的全部检验报告。 （ 5 ） SF ６气体绝缘电流互感器零表压耐压试验， 应在试验电压Ｕm/√3下耐受5min。 （6）倒立式结构的电流互感器应保证支持绝缘 和立杆绝缘柱的机械强度和绝缘水平，同时应 防止内部电容屏连接筒的相互磨损和固定金属 筒的螺钉松动。
电流互感器注意事项：
（1） 副边绝对不允许开路。 开路时， 原边电流将成为励磁电流， 造成铁损耗 急剧上升， 过热， 烧毁绝缘， 并在副边出现极高 的电压。
（2）副边可靠接地； （3）串入阻抗值不能超过规定值；
副边阻抗大后， 副边电流减小， 励磁电流增大， 误差增加。
• 电流互感器工作原理：
一次电流I１流过一次绕组，建立一次磁动势 （N1I1），亦被称为一次安匝，其中N1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（N2I2），亦被称为二次安匝，其中N2为 二次绕组的匝数。励磁电流设为I0，励磁磁动势 （N1I0），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：
63(串并联) 100(串并联) 125(串并联) 160
3 3 3 3
• 温升限值：当电流互感器的一次电流等于额定
连续热电流（即额定扩大连续电流）且带有相
当于额定输出的负荷(阻抗值)，其功率因数为
0.8(滞后) ～1时，绕组平均温升65K，顶层油
和金属件温升55K。
• 电晕及无线电干扰水平：在1.1倍额定电压下，
电流互感器结构要求：
• 油浸式电流互感器下部设置放油或取油样用的阀
门;
• 油浸式电流互感器采用金属膨胀器;
• 油面指示装置；
• 密封性能良好；
• 接地螺栓直径不小于8mm；
• 二次出线端子螺杆直径不小于6mm，用铜合金制
成，选用二次端子密封良好的浇注结构，并有防
转动措施。二次端子之间应有放电间隙；
表1
电流互感器额定短时电流推荐值
Ith kA (方均根值) Idyn kA (峰值) 承受短时 热电流时 间T(s)
额定一次电压kV或 额定一次电流值A
66kV～110kV 或 300A 110kV～220kV或 1000A 220kV～330kV 或 >1000A 500kV 或 >4000A
25～31.5(串并联) 40(串并联) 50(串并联) 63
电流互感器的特性：
（1）一次绕组串接于一次回路，匝数 少、阻抗小，其一次侧电流由负荷电
流决定；
（2）二次侧所接表计阻抗小；
（3）使用时二次侧严禁开路
电流互感器型式：
• 按结构型式分:正立(二次绕组在互感器下部)和倒
立式(二次绕组在互感器上部)。正立式抗地震性
能好，倒立式抗短时电流冲击的性能较好。
电流互感器与电网连接的外部零件表面在晴天
的夜间不应有可见电晕，其无线电干扰电压不
大于500μ V。
• 绝缘水பைடு நூலகம்：
电流互感器一次绕组的额定绝缘水平和 耐受电压按表2选取。
额定 设备最高 额定工频 额定雷电全 额定雷电截 额定操作 电压 电压 耐受电压 波冲击耐受 波冲击耐受 冲击耐受 (方均根值) (方均根值) (方均根值) 电压(峰值) 电压 电压 (峰值) (峰值)
• 按绝缘介质分：充油和充SF6气体。
• 按外绝缘型式分：瓷质和硅橡胶。瓷质表面稳定
性能较好，硅橡胶外套的抗污闪和抗震性能较好。
• 按密封型式分：微正压和全密封（充SF6或氮气）。
目前充油互感器大多采用微正压型式。 • 按设备类型分：户外和户内。
电流互感器技术参数要求：
• 额定频率：50Hz • 设备最高电压Uｍ ：126（72.5）kV、252kV、 363kV、550kV • 额定一 次电压 U1e ： 110 （ 66 ） kV 、 220kV 、 330kV、500kV • 额定一次电流I1e ：10、12.5（12）、15、20、 25、30、40、50、60、75A的十进位倍数 。 • 额定二次电流 ：1A或5A(如有中间抽头，应特 殊标明) • 额定扩大连续热电流标准值 ：120 ％、150 ％、 200％。一般应选用不小于120％的额定扩大连 续热电流值。
66
110 220 330 500
72.5
126 252 363 550
160
230 460 510 740
350
550 1050 1175 1550
385
630 1175 1300 1675
------950 1175
二次绕组绝缘要求:二次绕组之间及对地的短时工 频耐受电压3kV（方均根值），二次绕组感应 耐受电压为4.5kV（峰值）。 电容末屏额定工频耐受电压（方均根值）： 330kV～500kV为５kV，220kV及以下为3kV。 电容和介质损耗因数: 在温度10℃～40℃，Um≥72.5kV的油浸式电 流互感器，一次的介质损耗因数通常不超过 0.005；330kV～500kV电压等级电流互感器不 超过0.004，末屏介质损耗因数不大于0.015。 l0kV～0.5Um/kV和0.5Um/kV～Um/kV介质损耗 因数变化分别不大于0.001；电容量变化不大 于±5％。
• 二次绕组(铁心)组合：铁心数量一般4～6个， 最多不宜超过 7 个。如有 TPY 级铁心，一般为 2～4个。 • 二次绕组(铁心)性能参数 ：测量用0.2级保护用 P级；暂态保护用TPY级；保护用TPS级。 • 额定短时电流：二次绕组短路下，电流互感器 在短时间内所能承受而无损伤的一次电流方均 根值如表1。 • 额定动稳定电流Idvn：二次绕组短路下，电流互 感器所能承受其电磁力的作用而无电或机械损 伤的一次电流峰值如表1。