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測量型低壓電流互感器設計及應用 
(發布日期:2011-6-27 11:02:26) 來源:江蘇安科瑞電器制造有限公司
 
   

 

      概述
測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。測量用電流互感器廣泛用于對低壓配電系統電流的測量,主要準確(對電流互感器給定的等級)級有:0.2、0.5、1、3、5等,目前應用比較廣泛的測量用互感器主要為母線式電流互感器,安裝方便,而且其型號、規格繁多,可根據不同規格的母排或線纜選用最經濟合理的電流互感器,以安科瑞的AKH-0.66型電流互感器為例來分析測量用電流互感器的運用及特點。
AKH-0.66系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140的進口聚碳酸酯注塑成形,鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成,二次導線采用高強度電磁漆包線,產品結構新穎,造型美觀,安裝方便,體積小,質量輕,準確度高,容量大。產品符合國標GB1208-2006
1.電流互感器工作原理
低壓電流互感器的工作原理如圖1所示,電流互感器的一次繞組串聯在被測線路中,I1為線路電流即電流互感器的一次電流,N1為電流互感器的一次匝數,I2電流互感器二次電流(通常為5A、1A),N2為電流互感器的二次匝數,Z2e為二次回路設備及連接導線阻抗。當一次電流從電流互感器P1端流進,P2端出,在二次Z2e接通的情況下由電磁感應原理,電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過,經Z2e至S2,形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態下I1×N1=I2×N2,所以有I1/I2=N1/N2=K,K為電流互感器的變比。
技術指標
測量CT一次電流5-6300A,二次電流5A1A0.1A0.05A;雙繞組CT一次電流5-6300A,二次電流5A20mA1A20mA;雙繞組傳感器一次電流5-6300A,二次電流AC5ADC4-20mAAC1ADC4-20mA;開口式CT一次電流100-6300A,二次電流5A1A;額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kVGB156-2003);額定頻率50-60Hz;環境溫度-30~70,最高耐溫120;海拔高度≤3000m;工頻耐壓3000V/1min 50Hz;用于沒有雨雪直接侵襲,無嚴重污染及劇烈震動的場所。
產品分類
3.1  AKH-0.66/I型電流互感器,主要測量范圍5-3000A,二次輸出0-5A(0-1A),主要用于多(單)根電纜或單根母排穿越,適用面廣,與電流表配合使用。
3.2  AKH-0.66/II型電流互感器,主要測量范圍150-6300A,二次輸出0-5A(0-1A),主要適用用于多根母排或多根電纜穿越,適用面廣,二次接線端與母排安裝水平面平行,與電流表配合使用。
3.3 AKH-0.66/III型電流互感器,主要測量范圍150-6300A,二次輸出0-5A(0-1A),主要適用用于(單)多根母排或多根電纜穿越,適用面廣,二次接線端與母排安裝水平面垂直,與電流表配合使用。
3.4  AKH-0.66/S型雙繞組電流互感器電流互感器,一次測量范圍5-6300A,主要適用用于(單)多根母排或多根電纜穿越,適用面廣;二次兩路輸出,一路0-5A(0-1A),供給電流表測量,另一路AC0-20mA,用于遠傳,與ARTU-32遙測裝置、或電動機保護單元配合使用。
3.5  AKH-0.66/SM型雙繞組電流傳感器電流互感器,,一次測量范圍5-6300A,主要適用用于(單)多根母排或多根電纜穿越,適用面廣;二次兩路輸出,一路0-5A(0-1A),供給電流表測量,另一路DC4-20mA,用于遠傳,與自控儀表PLC或DC配合使用(輔助電源DC24V由PLC或DC提供),無須使用變送器,安裝接線方便,為用戶節約成本。
3.6  AKH-0.66K型開口式電流互感器主要應用于工業中城網、農網改造項目,安裝方便,無須拆一次母線,亦可帶電操作,不影響客戶正常用電,為用戶改造項目節省人力、物力、財力,提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。
應用實例
測量用電流互感器在低壓配電系統中二次輸出5A和1A的選擇,是一些電氣工程師經常遇到的問題。
2009年12月山東聊城某化工廠,各生產車間環境多為爆炸性環境,各車間電氣控制室不安裝在車間內,而是安裝在離各車間較遠的公共電氣控制室,來實現對系統電流信息的集中采集,現場電流互感器與控制室之間距離大約200米,有的甚至300米,二次傳輸導線為2.5平方毫米,使用的電流互感器有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5級 5VA 穿心1匝 等許多規格,使用的電流表為CL72-AI,該項目比較大,該項目在將完工,部分工程試運行時,發現所有電流表顯示與現場電流完全不準確。
經分析,電流互感器額定容量就是電流互感器額定二次電流I2e通過二次回路額定負載Z2e時所消耗的視在功率S2e,即,S2e=I2e²Z2e 因數顯表消耗的視在功率只有0.05VA,很小,所以我們可以不考慮,Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82ΩS2e=I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA遠遠大于電流互感器的額定容量5VA,所以此時應該選擇200/1A的電流互感器,2010年2月份該項目更換了所有的比5A電流互感器,同時由于電流表為數顯表,變比可以重新設定為200/1,使整個系統恢復正常。
從本實例可以得出電流互感器接數顯電流表時,傳輸距離對比如表(一)

注意事項

5.1 電流互感器在接線時,同名端必須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。

5.2 電流互感器在正常運行時,二次不得開路,防止二次開路產生高電壓,影響人身和設備安全。
6 結束語
產品已在上海、深圳、杭州、濟南、內蒙古等地工礦企業工程配電監控系統中得到應用,降低了投資成本,產生了較好的社會和經濟效益。
 
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江蘇安科瑞電器制造有限公司
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江蘇安科瑞電器制造有限公司
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