电流互感器串 并联时变比和容量的确定

电工技术(2015年2月下)电流互感器串、并联时变比和容量的确定郭本利蒋运安1．中钢集团马鞍山矿院勘察有限公司安徽马鞍山2430002．江苏省冶金设计院有限公司江苏南京210000摘要：本文介绍了在高压供、有一定的指导意义。关键词：电流互感器；变比；中图分类号：TP206配电设计中两个电流互感器串、并联时的变比确定，对电气设计和工程应用并联文献标识码：A1什么情况下要采用电流互感器串、并联接线在高压供、配电设计中，电能计量和继电保护中需要测量回路电流，这样就需要用到电流互感器。选择电流互感器时，先通过负荷计算确定供、配电回路的计算电流，然后按照计算电流的150％确定电流互感器的额定电流。当负荷电流在电流互感器额定电流的20％120％范围之内时，电流互感器都能满足测量精度。在负荷电流的变化范围很大时，为了保证测量精度和误差，同时也为了节省投资，通常的做法是配置多组电流互感器，根据负荷轻重选择电流互感器串／并。或者选择二次侧带抽头的电流互感器，根据负荷轻重选择电流互感器的二次侧抽头。2电流互感器的选择和分类根据《导体和电器选择设计技术DL／T5222—20O5))第15．0．1条的规定，应按下列条件选择电流互感器：(1)一次回路电压；(2)一次回路电流；(3)二次负荷；(4)二次回路电流；(5)准确度等级和暂态特性；(6)继电保护及测量的要求；(7)动稳定倍数；(8)热稳定倍数；(9)机械荷载；(10)温升。按照安装方式分类，电流互感器有以下几种：(1)贯穿式，用来穿过屏板或墙壁的电流互感器；(2)支柱式，安装在平面或支柱上，兼做一次导体支柱用的电流互感器；(3)套管式，没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器；(4)母线式，没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上的～种电流互感器。按照用途分类，电流互感器有二种：(1)测量用电流互感器；(2)保护用电流互感器。按照绝缘介质分类，电流互感器有以下几种：(1)干式电流互感器；(2)油浸式电流互感器；(3)浇注式电流互感器：(4)气体绝缘电流互感器按照电流变换原理分类，电流互感器有二种：(1)电磁式电流互感器；(2)光电式电流互感器。3电流互感器的串、并联方式电流互感器的串、并联方式可以分为以下几种：(1)一个电流互感器的两个二次绕组(绕在同～个铁芯上)串、并联；(2)两个电流互感器，一次绕组不变，二次绕组串、并联；(3)两个电流互感器，二次绕组不变，一次绕组串、并联。前面的二种方式，互感器的一次电流不变，改变的仅仅是二次电流，当负荷电流变化大时测量精度仍然受影响。只有第3种方式，改变电流互感器的一次绕组接线，才能适应负荷电流的变化。4电流互感器串、并联后变比和容量的变化4．1电流互感器的工作原理一次电流1流过一次绕组，建立一次磁动势Ⅳll(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N212(称为二次安匝)，其中N2为二次绕组的匝数。励磁电流设为，0，励磁磁动势NlIo(亦被称为励磁安匝)。平衡二次磁动势的这部分～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：1Ⅳ1-4-I2N2=IoNx在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能量，文章编号：1002-1388(2015)02-0129-01则有lⅣl+I2N2=0若用额定值表示，则eⅣ1：v其中。为一次、二次绕组额定电流。=,I2e．Nzh5g]I2eK电流互感器额定电流比』2e4．2一个电流互感器的两个二次绕组串联接线如图1所示，一次侧电流不变，二次绕组的匝数增加一倍；根据电流互感器的工作原理，二次绕组未串联时，1JⅣl=--212N2；二次绕组串联后，I1NI=—，2’(2N2)。由上可知，电流互感器的二次绕组串联后，二次侧电流的不变、变比不变、容量(所带的最大负荷)为单绕组的二倍。4．3一个电流互感器的两个二次绕组并联接线如图2所示，一次侧电流不变。根据电流互感器的工作原理，二次绕组未并联时，1Ⅳl=—22Ⅳ2；二次绕组并联后，I1NI=一22’N2h”=212’。由上可知，电流互感器的二次绕组并联后，二次侧电流(12”)较未串联时增大一倍，变比缩小一半TTTl(：：一1木)，容量(所带的最大负荷)为单绕12’’212’2h组的二倍。4．4两个电流互感器，一次绕组不变，二次绕组串联接线如图3所示，一次侧电流相同，由于两个互感器磁路独立，二次侧电流不变；互感器的变比不变，容量(所带的最大负荷)为单个互感器的二倍。接线如图2所示，一次侧电流不变。根据电流互感器的工作原理，二次绕组未并联时，lJv1=—22JⅣ2；二次绕组并联后，1Ⅳl=--2Iz’NzIz”=2h’。由上可知，电流互感器的二次绕组并联后，二次侧电流(h”)较未串联时增大一倍，变比缩小一半(：：木)，容量(所带的最大负荷)为单绕I2’’2h’2h组的二倍。固3荩：回国圈I(下转第132页)129m●凰[互]母■■■■■●■■■■■It，日[二．●．●囤[呈]母●1^]^]_]{}母曰