电流互感器及其应用

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1、电电 流流 互互 感感 器器 TATA#4 发电机在运行中发现 B 相电流互感器温度高（包括中性点互感器和出线互感器，其 中 A、C 相平均温度 45，而 B 相平均温度 80，四根固定螺杆处已超过 100） ；测量 B 相双绕组二合一互感器的电流都比 A、C 相高 700A 左右，另两个保护用互感器电流仅误差 60-90A；检查固定螺杆无绝缘垫，因此确认 B 相的双绕组二合一电流互感器已发生匝间短 路。另外，#3 发电机在相同位置发生过相同现象，当时查互感器匝间短路，停机更换双绕 组二合一互感器。5 月 2 日，发现#4 主变高压侧 A 相电流指示偏低 80A 左右，经检查系高 压侧套管内

2、9LH、10LH 有短接现象。5 月 5 日，网控运行人员在机组启动后又及时发现#2 主变高压侧开关 B 相 CT 声音异常，经检查系 CT 二次备用端子开路引起。 电流、电压等保护都是通过互感器来反应一次侧的电气量，互感器的作用是：、将 一次设备的高电压、大电流线性变换成二次设备的低电压（二次额定电压一般为 100V） 、 小电流（二次额定电流一般为 5A） ；、将一次、二次设备安全隔离，使高、低压回路不 存在电的联系；、降低保护装置及测量仪表的造价；、便于运行维护和调整试验。互 感器可分为电压互感器 TV 和电流互感器 TA（现场一般称作 PT、CT） 。电流互感器 TA 是将一次电流转换

3、成所要求的二次电流，供给测量表计、继电保护和电 网监控装置等。如下图所示：I I1 1 TATAI I2 2 PAPA一、工作原理：一、工作原理：1、电流互感器 TA 与变压器类似，只是二次绕组阻抗很小（负载为电流表和继电器的 线圈） ，接近于短路状态。2、电流互感器 TA 的二次回路经常是闭合的，在某一定值的一次电流作用下，感应二 次电流的大小决定于二次闭路中的阻抗，也会影响二次电动势。3、电流互感器 TA 的一次电流由主电路负载决定而不由二次电流决定，一次起主导作 用。4、二次侧即使串上几个电流表，其电流值也不减小。 二、二、TATA 二次接线方式：二次接线方式： 一般有五种接线方式：使用

4、两个电流互感器时用 V 形接线和差接线，使用三个电流互 感器时用 Y 形接线、形接线、零序接线，根据不同情况采用不同接线方式。A三、运行方式：运行方式：1、TA 在运行是时，二次侧电路始终是闭合的，二次线圈应该经常接有仪表。当要从 运行的 TA 上拆除电流表等仪表时，应先将二次线圈短路，然后才能把接线拆开，以防开路 运行。2、运行时，二次线圈的一边应该和铁芯同时接地运行，以防一、二次线圈间绝缘损坏 而击穿时，二次线圈窜入高电压，危急仪表、继电器及人身安全。3、TA 在运行中不得过负荷，否则造成互感器误差增大，另外磁通密度增大后，会使 铁芯和二次线圈过热，绝缘老化加快，甚至造成损坏等。 四、运行

5、操作：四、运行操作：1、TA 的投、退，一般是在被测量电路的断路器断开后进行的，以防止二次侧开路。 但被测电路的断路器不允许断开时，只能在带电情况下进行。2、在停电情况下，停用 TA 时，应将纵向连接端子板取下，用它将标有“进”侧的端 子横向短接，在投用 TA 时应将横向短接端子板取下，并用取下的端子板，将电流互感器纵 向端子接通。3、在运行中停用 TA 时，应先用备用端子板将标有“进”侧的端子横向短接，然后取 下纵向端子板。运行中投用 TA 时，应用备用端子板将纵向端子接通，然后取下横向端子板。4、在 TA 投、停用中，应注意在取下端子板时是否出现火花，如发现火花，应立即将 端子板装上并旋紧

6、，再查明原因，另外工作人员应站在橡皮绝缘垫上，不得碰到接地物体。五、运行检查：五、运行检查：1）电流互感器的接头应无过热现象。2）无异声及焦臭味。3）瓷质部分应清洁完整，无破裂和放电现象。4）油位应正常，无渗漏油现象。5）电流表的三相指示值应在允许范围内，不允许过负荷运行。6）检查电流互感器一、二次侧接线应牢固，二次线圈应该经常接上仪表，防止二次侧 开路。7）户内浸膏式电流互感器应无流膏现象。 六、关于六、关于 TATA 的开路的开路TA 运行中严禁开路，因开路时阻抗无限大，二次电流为零，其磁通势也为零，总磁通 势等于一次绕组磁通势，也就是一次电流完全变成了励磁电流，在二次线圈产生很高的电 动

7、势，其峰值可达几千伏，威胁人身安全，或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏， 也可能使铁芯过热而损坏。 七、七、TATA 异常现象及判断处理异常现象及判断处理 TA 可能会出现开路、发热、冒烟、线圈螺丝松动、声音异常、严重漏油、油面过低等 异常现象，根据这些现象，进行判断处理，如用试温蜡片检查电流互感器发热程度，从声 响和表计指示辨别电流互感器是否开路等。电流互感器及其应用电流互感器及其应用电流互感器是一种特殊变压器，其工作原理和变压器相似。所电流互感器是一种特殊变压器，其工作原理和变压器相似。所不同的是在变压器的铁芯内，产生交变主磁通是由一次绕组两端所不同的是在变压器的铁芯内，产生交变主磁

8、通是由一次绕组两端所加的交流电压的电流产生。铁芯内的交变主磁通在电流互感器的二加的交流电压的电流产生。铁芯内的交变主磁通在电流互感器的二次绕组内感应出相应的二次电动势和二次电流。次绕组内感应出相应的二次电动势和二次电流。 由于一次绕组和二次绕组绕制于同一个铁芯故被同一交变主磁由于一次绕组和二次绕组绕制于同一个铁芯故被同一交变主磁通所交链，所以在数值上一次绕组和二次绕组的电流和匝数积应相通所交链，所以在数值上一次绕组和二次绕组的电流和匝数积应相等，即等，即 I1n1=I2n2，所以，所以 I1/I2=n2/n1=K，K 称为电流互感器的变比。称为电流互感器的变比。电流互感器主要用于将电力系统中的

9、高电压大电流按一定比例转电流互感器主要用于将电力系统中的高电压大电流按一定比例转换成低电压、小电流，即不管一次侧电流有多大，二次侧（一般）换成低电压、小电流，即不管一次侧电流有多大，二次侧（一般）都是都是 5A。供给仪表、仪器、继电器等作为测量，保护用。供给仪表、仪器、继电器等作为测量，保护用。二、电流互感器在使用中应注意事项：二、电流互感器在使用中应注意事项：1、运行中的电流互感器二次侧决不允许开路，在二次侧不能安装熔、运行中的电流互感器二次侧决不允许开路，在二次侧不能安装熔断器、刀开关。这是因为电流互感器二次侧绕组匝数远远大于一次断器、刀开关。这是因为电流互感器二次侧绕组匝数远远大于一次侧

10、匝数，在开路的状态下，电流互感器相当于一台升压变压器。根侧匝数，在开路的状态下，电流互感器相当于一台升压变压器。根据有关资料显示，其电压值可达据有关资料显示，其电压值可达 1000V 左右。危及工作人员安全。左右。危及工作人员安全。故在一次侧有电流的情况下，二次侧除了采用相应短接措施外（电故在一次侧有电流的情况下，二次侧除了采用相应短接措施外（电流互感器在工作时近似处于短路状态，故可将流互感器在工作时近似处于短路状态，故可将 K1、K2 直接短接并直接短接并接地）接地） ，不得施工。切记。，不得施工。切记。2、电流互感器安装时，应将电流互感器的二次侧的一端（一般是、电流互感器安装时，应将电流互

11、感器的二次侧的一端（一般是K2） 、铁芯、外壳做可靠接地。以预防一、二侧绕组因绝缘损坏，、铁芯、外壳做可靠接地。以预防一、二侧绕组因绝缘损坏，一次侧电压串至二次侧，危及工作人员安全。一次侧电压串至二次侧，危及工作人员安全。3、电流互感器安装时，应考虑精度等级。精度高的接测量仪表，精、电流互感器安装时，应考虑精度等级。精度高的接测量仪表，精度低的用于保护。选择时应予注意。度低的用于保护。选择时应予注意。4、电流互感器安装时，应注意极性（同名端）、电流互感器安装时，应注意极性（同名端） ，一次侧的端子为，一次侧的端子为L1、L2（或（或 P1、P2） ，一次侧电流由，一次侧电流由 L1 流入，由流

12、入，由 L2 流出。而二次流出。而二次侧的端子为侧的端子为 K1、K2（或（或 S1、S2）即二次侧的端子由）即二次侧的端子由 K1 流出，由流出，由K2 流入。流入。L1 与与 K1，L2 与与 K2 为同极性（同名端）为同极性（同名端） ，不得弄错，否，不得弄错，否则若接电度表的话，电度表将反转。则若接电度表的话，电度表将反转。5、电流互感器一次侧绕组有单匝和多匝之分，、电流互感器一次侧绕组有单匝和多匝之分，LQG 型为单匝。而型为单匝。而使用使用 LMZ 型（穿心式）时则要注意铭牌上是否有穿心数据，若有型（穿心式）时则要注意铭牌上是否有穿心数据，若有则应按要求穿出所需的匝数。注意：穿心匝

13、数是以穿过空心中的根则应按要求穿出所需的匝数。注意：穿心匝数是以穿过空心中的根数为准，而不是以外围的匝数计算（否则将误差一匝）数为准，而不是以外围的匝数计算（否则将误差一匝） 。6、电流互感器的二次绕组有一个绕组和二个绕组之分，若有二个绕、电流互感器的二次绕组有一个绕组和二个绕组之分，若有二个绕组的，其中一个绕组为高精度（误差值较小）的一般作为计量使用，组的，其中一个绕组为高精度（误差值较小）的一般作为计量使用，另一个则为低精度（误差值较大）一般用于保护。另一个则为低精度（误差值较大）一般用于保护。7、电流互感器的联接线必须采用、电流互感器的联接线必须采用 2.5mm2 的铜心绝缘线联接，有的

14、的铜心绝缘线联接，有的电业部门规定必须采用电业部门规定必须采用 4mm2 的铜心绝缘线，但我的看法没必要。的铜心绝缘线，但我的看法没必要。三、电流互感器的应用三、电流互感器的应用1、交流电流的测量、交流电流的测量设备是否运行在额定电流值，设置电流测量装置是必要的技术设备是否运行在额定电流值，设置电流测量装置是必要的技术措施。有关规定措施。有关规定 40KW 以上的设备，必须装设电流表进行监控。以上的设备，必须装设电流表进行监控。交流电流的测量有直接测量和经电流互感器扩大测量的方式。交流电流的测量有直接测量和经电流互感器扩大测量的方式。直接测量就是将适当的电流表串接电流回路上。而下图所示电路均直

15、接测量就是将适当的电流表串接电流回路上。而下图所示电路均为经电流互感器接入式测量。为经电流互感器接入式测量。 （a）电采用一台电流互感器）电采用一台电流互感器测量三相平衡线路中的电流测量三相平衡线路中的电流。电流互感。电流互感器选择的是以电流表量程依据，而电流表的量程则是根据负载电流器选择的是以电流表量程依据，而电流表的量程则是根据负载电流的实际值，应占流表总量程的的实际值，应占流表总量程的 2/3 至满度值之间。比如一台设备额至满度值之间。比如一台设备额定电流为定电流为 100A，则选择满度值为，则选择满度值为 150A 的电流表。此时电流互感器的电流表。此时电流互感器的互感比则应选的互感比

16、则应选 150/5A，电流表也相应选比值为，电流表也相应选比值为 150/5A 的电流表。的电流表。读数时则以表指示值直读。读数时则以表指示值直读。（b）采用二台电流互感器，接成不完全星形，用以测量三相平衡或）采用二台电流互感器，接成不完全星形，用以测量三相平衡或不平衡线路中的三相电流。不平衡线路中的三相电流。（c）采用三台电流互感器，接成完全星形接法，用以测量三相平衡）采用三台电流互感器，接成完全星形接法，用以测量三相平衡或不平衡线路中的三相电流。或不平衡线路中的三相电流。2、交流电度的测量、交流电度的测量为了扩大交流电度表的量程，工厂最常用的是采用电流互感器的为了扩大交流电度表的量程，工厂最常用的是采用电流互感器的方法来扩大量程。方法来扩大量程。（1） 、第一图是采用单相电度表加电流互感器的测量方法。可用于、第一图是采用单相电度表加电流互感器的测量方法。可用于测量三相平衡或