电流互感器课件..共29页
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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％。
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。
363kV、550kV • 额 定 一 次 电 压 U1e ： 110 （ 66 ） kV 、 220kV 、
330kV、500kV • 额25定、一30次、电40流、I51e0、：6100、、7152A.5的（十1进2）位、倍1数5、。20、 • 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％、
（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；
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；
• 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）SF６气体含水量≤250μL/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SF６气体应附有包括无毒性
检验的全部检验报告。
（5）SF６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。
200％。一般应选用不小于120％的额定扩大连 续热电流值。
• 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。
• 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。
•
•
•
I1N1I2N2 I0N1
在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能 量，则有：
•
•
I1 N1 I2 N2 0
若用额定值表示，则：
•
•
I1N N1 I2N N2
额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比，
KN
I1N I2N
ห้องสมุดไป่ตู้
•
P1 I 1
P2
•
I2
ZB
电流互感器的分类：
分类
按用途分： 保护用（用于机电保护和自动控制装置的电流互感器） 测量用（测量电流和电能的电流互感器） 按安装种类分：
• 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、
• 电晕及无线电干扰水平：在1.1倍额定电压下， 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500μV。
• 绝缘水平：
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。
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）。
• 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。
表1 电流互感器额定短时电流推荐值
• 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。
户内式（一般额定电压不高于35kV） 户外式（一般额定电压高于35kV） 按绝缘介质分： 浇注绝缘（以环氧树脂浇注成型，多在35KV以下使用 )
油绝缘（即油浸式电流互感器，电压可高达500 kV） 一般干式绝缘（由普通绝缘材料包扎，经浸渍漆处 理的，有塑料外壳和无塑料外壳的电流互感器，多 数为低压电流互感器） 瓷绝缘（多数已被浇注绝缘取代） 气体绝缘（如SF6 气体作为绝缘的，多用于高压和 超高压） 按结构形式分: 母线式：用于大电流场合，一次绕组只有一匝。
（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：
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％。
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。
363kV、550kV • 额 定 一 次 电 压 U1e ： 110 （ 66 ） kV 、 220kV 、
330kV、500kV • 额25定、一30次、电40流、I51e0、：6100、、7152A.5的（十1进2）位、倍1数5、。20、 • 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％、
（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；
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；
• 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）SF６气体含水量≤250μL/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SF６气体应附有包括无毒性
检验的全部检验报告。
（5）SF６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。
200％。一般应选用不小于120％的额定扩大连 续热电流值。
• 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。
• 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。
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I1N1I2N2 I0N1
在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能 量，则有：
•
•
I1 N1 I2 N2 0
若用额定值表示，则：
•
•
I1N N1 I2N N2
额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比，
KN
I1N I2N
ห้องสมุดไป่ตู้
•
P1 I 1
P2
•
I2
ZB
电流互感器的分类：
分类
按用途分： 保护用（用于机电保护和自动控制装置的电流互感器） 测量用（测量电流和电能的电流互感器） 按安装种类分：
• 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、
• 电晕及无线电干扰水平：在1.1倍额定电压下， 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500μV。
• 绝缘水平：
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。
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）。
• 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。
表1 电流互感器额定短时电流推荐值
• 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。
户内式（一般额定电压不高于35kV） 户外式（一般额定电压高于35kV） 按绝缘介质分： 浇注绝缘（以环氧树脂浇注成型，多在35KV以下使用 )
油绝缘（即油浸式电流互感器，电压可高达500 kV） 一般干式绝缘（由普通绝缘材料包扎，经浸渍漆处 理的，有塑料外壳和无塑料外壳的电流互感器，多 数为低压电流互感器） 瓷绝缘（多数已被浇注绝缘取代） 气体绝缘（如SF6 气体作为绝缘的，多用于高压和 超高压） 按结构形式分: 母线式：用于大电流场合，一次绕组只有一匝。
（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：