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电流比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等。如电流比为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。
在供配电线路中,电流互感器还具有电气隔离作用。
2.电流互感器的类型
电流互感器大致可分为两类,测量用电流互感器(作为交流电流信号采集元件,一般与电气测量仪表配套使用)和保护用电流互感器(给保护继电器传递信息的电流互感器),如图4-66所示。
图4-66 电流互感器
3.电流互感器的应用注意事项
1)电流互感器的接线应遵守串联原则,即一次绕组应与被测电路串联,而二次绕组则与所有仪表负载串联。
2)按被测电流大小,选择合适的电流比,否则误差将增大。同时,二次侧一端必须接地,以防绝缘损坏时,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。因为二次侧一旦开路,一次侧电流全部成为磁化电流,造成铁心过度饱和磁化,发热严重,甚至烧毁线圈。同时,磁路过度饱和磁化后,会使误差增大。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,铁心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,二次侧开路会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,再停车处理。一切处理好后方可使用。
4)为了满足测量仪表、继电保护装置、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、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均应设2~8个二次绕组的电流互感器。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,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)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。(www.xing528.com)
4.电流互感器的接线
电流互感器在三相电路中的几种常见接线方案如图4-67所示。
图4-67 三相电路中电流互感器的接线方式
(1)一相式接线
该接线方式电流线圈通过的电流,反映—次电路相应相的电流。通常在负荷平衡的三相电路如低压动力线路中,供测量电流、电能或接过负荷保护装置之用。
(2)两相V形接线
该接线方式也称为两相不完全星形接线。在继电保护装置中称为两相两继电器接线。在中性点不接地的三相三线制电路中,广泛用于测量三相电流、电能及作为过电流继电保护。两相V形接线的公共线上的电流反映的是未接电流互感器那一相的相电流。
(3)两相电流差接线
在继电保护装置中,这种接线也称为两相一继电器接线。该接线方式用于中性点不接地的三相三线制电路中,作为过电流继电保护之用。该接线方式电流互感器二次侧公共线上的电流量值为相电流的3倍。
(4)三相星形接线
这种接线方式中的三个电流线圈,正好反映各相的电流。广泛用在负荷一般不平衡的三相四线制系统中,如图4-68所示;也常用在负荷可能不平衡的三相三线制系统中,作为三相电流、电能测量及过电流继电保护之用。
图4-68 三相四线电能表互感器接线
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