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1、沈阳化工大学本科毕业论文题 目：1000A测量级电流互感器的设计 院 系：信息工程学院专 业：电气工程与其自动化班 级：电气0703学生_李宗霖指导 肇巍论文提交日期：2011年 6 月 25 日论文答辩日期：2011年 6 月 28 日毕业设计论文任务书电气工程与自动化专业电气0703班学生：李宗霖毕业设计论文题目：1000测量级电流互感器设计毕业设计论文内容：电流互感器行业发展现状与趋势,电磁场基本知识,电流互感器工作原理,电流互感器产品设计流程与参数计算毕业设计论文专题部分：电流互感器产品设计.包括一次绕组设计、二次绕组设计与误差分析计算等起止时间：2011年 3月- 2011年 6月指
2、导 签字 年 月 日教研主任： 签字 年 月 日学院院长： 签字 年 月 日摘要电流互感器是电力系统中最为关键的基础设备,起到测量和保护作用,是用来测量电路中电流大小的装置.当某一电路中的电流过大以至于不能通过仪器直接测量出来,这时在电路中电流互感器的另一侧会准确地产生成比例的小电流,这样就可以方便直接用仪器测量并记录.电流互感器同时可以隔绝待测电路中可能出现的高电压,以便保护测量仪器. 本次设计是根据对600A电流互感器的分析,进而设计1000A测量级的电流互感器.通过了解电流互感器的发展趋势,电磁场的基本知识,所需材料的相关参数,进行计算铁心截面积,绕线长度,平均磁路长,绕组阻抗,以与0.
3、5准确级时对应的5%,20%,100%,120%倍额定电流与0.25倍额定电压,120%倍额定电流时所对应的磁场强度,铁损角与误差.通过计算出的比差值和相位差与误差限制表进行对比,得到所计算的误差处在误差限制之内. 通过对1000A测量级电流互感器的设计,达到对电流互感器的深入了解,对以后从事相关行业起到重要的帮助. 关键词：电流互感器；设计；测量AbstractCurrent transformer is the key basic instrument in electrical power system. Current transformer is used for measureme
4、nt and protection. It is a instrument used for measuring the current in a circuit. When current in a circuit is too high to directly apply to measuring instruments, a current transformer produces a reduced current accurately proportional to the current in the circuit, which can be conveniently conne
5、cted to measuring and recording instruments. A current transformer also isolates the measuring instruments from what may be very high voltage in the monitored circuit. Current transformers are commonly used in metering and protective relays in the electrical power industry.This project is based on t
6、he analysis of a 600A current transformer, and then makes a design of a 1000A current transformer. Through the understanding of the development of current transformers and the basic knowledge of electromagnetic field to get the parameters of the material. And calculate responding current of 5%, 20%,
7、 100%,120% when it at the accuracy of 0.5, and the magnetic power at 120% and the errors. Through the results of errors and comparing with the diagram we have already got . Through achieve above projects,to make the design of 1000A current transformer come true. The significance of the this design o
8、f current transformer is to get a more completed understanding of it, maybe of a help in the future.Keywords: current transformer; design; measure / 目 录第一章 绪论11.1 本课题研究的背景意义11.2 我国电流互感器行业研究发展过程以与发展趋势21.2.1我国电流互感器研究发展过程21.2.2 发展趋势41.3 课题的主要研究工作5第二章电流互感器的理论62.1 电磁场的基本概念62.2 电与磁的关系62.3 电流互感器的基本原理62.3.1
9、 电流互感器的用途,分类62.3.2 电流互感器的工作原理82.3.3 电流互感器的电与磁的关系102.4 电流互感器的误差特性122.4.1 稳定状态下的电流互感器的误差122.4.2误差计算13第三章 电流互感器的设计流程与参数计算143.1 绕组设计计算143.2 误差计算163.2.1. 电流互感器设计163.2.2 计算203.3 1000A/5A CT的主要参数和误差分析计算结果22第4章 结论24参考文献25致谢26第一章 绪论1.1 本课题研究的背景意义随着我国1000kv交流高压试验示范工程的启动,使得我国成为世界电网建设的中心.而前不久游海啸造成的日本福岛核电站设施毁坏,导
10、致核泄漏,使人民群众不得不对核电站感到恐慌,而最近我国南方出现了大面积的停电事件,这也对我国电力系统公司对电力系统的安全性能提出更高的要求；为了缓解供电紧张的局面,我国将在未来几年里将有一定数量的大型火力发电机组和核电项目投入建设,根据有关部门的资料显示,我国将在今后每年新建35kv-500kv变电站1160个,新增发电机组271台,并且以5%-15%的速度增长,由于作为电力输变电设备的重要的组成部分,对互感器的设计和完善也就提上了日程.我国的电力互感器用量以8%的速度增长,2006年全国互感器产值近20个亿左右,近150家互感器制造厂在生产10kv与以上电压等级产品.电流互感器是各种保护装置
11、和测量仪表中的重要装置,是反应一次系统真实电流信号的接口元件,广泛应用于电力系统监控,保护,录波和测距等技术领域.它在运行过程中能否真实反应一次电流,对继电保护装置和正确动作起着决定性的作用.尤其是在超高压,大容量系统中,一方面由于传输容量的增大,使得一次电流迅速增加,这需要有电流互感器；另一方面,在使用电流互感器的同时还需要对电流互感器进行保护,以确保电流互感器能够正常工作,从而保证对电力系统的实时监测.1.2我国电流互感器行业研究发展过程以与发展趋势我国电流互感器研究发展过程我国互感器的整体技术水平有了更大的提高,品种日益增加.各互感器制造厂也不断对产品进行改进和完善,我国已具有现在国际上
12、互感器行业最高电压等级的产品制造能力. 50年代初期,互感器制造仅是按得到的样机与资料仿制,品种少、结构简单,未形成系列.沈阳变压器厂在1953年翻译了苏联图纸,建立起仿苏的产品系列并开始试制,并于1956年试制成功仿苏220kv油浸绝缘电压互感器,1958年试制成功仿苏220kv油浸绝缘电流互感器. 自此,中国已可以制造0.5kv220kv各种规格的电流互感器和电压互感器并形成了系列. 1958年后开始在仿制产品的基础上自行设计.沈阳变压器厂、华通开关厂试制成功l0kv环氧树脂浇注电流互感器,取代了仿苏产品.同时对油浸绝缘互感器进行了改型设计,形成了新的互感器系列. 60年代后,沈阳变压器研
13、究所先后组织了多次全国统一设计,完成了0.5kv干式电流、电压互感器,l0v浇注绝缘电流、电压互感器,35kv油浸绝缘电流、电压互感器,110kv油浸绝缘电流、电压互感器新系列的设计、试制,提高了产品的技术性能,使产品更符合中国国内市场的需要. 1970年后,我国互感器的整体技术水平有了更大的提高,品种日益增加.沈阳变压器厂先后又试制成功330kv和500kv油纸绝缘电流互感器.西安电力电容器厂也试制成功500kv电容式电压互感器.随着城市供电系统的发展需要,我国开始发展使用SF6组合电器.1973年,西安高压开关厂研制的110kvSF6组合电器在湖北丹江口水电站投入运行.与组合电器配套的11
14、0kvSF6气体绝缘电压互感器和电流互感器于1979年在#互感器厂试制成功,以后又试制成功220kvSP6气体绝缘电压互感器和电流互感器. 为了进一步提高互感器技术水平,我国开始引进国外先进的互感器制造技术.1979年沈阳变压器厂从法国阿尔斯通公司引进了500kv油浸绝缘电流互感器制造技术.#互感器厂于1984年从德国MWB公司引进了72.5kv-500kvSP6气体绝缘互感器制造技术,又从瑞士BBC公司引进了l0kv-35kv浇注绝缘互感器制造技术.之后,#互感器厂、沈阳互感器厂、#互感器厂等先后从国外引进了浇注绝缘互感器制造技术,互感器厂还引进了西门子油浸绝缘互感器制造技术. 1993年,
15、#互感器厂与德国MWB公司合资,成立了#MWB互感器#.引进的72.5kv750kv独立式SF6气体互感器制造技术,在国内制造并于1995年投入运行.2000年,#互感器厂与传奇集团TRENCH扩大合资,引进瑞士HAEFELY35kv550kv油浸绝缘电流互感器、油浸绝缘电压互感器、电容式电压互感器、套管与电抗器制造技术. 1964年,我国制定了第一个互感器产品的专业标准572575-1964,但它只是在苏联国家标准FOCT基础上作了少量改动、翻译而成.1975年根据我国电力系统的发展需要互感器行业的实际技术水平,对专业标准572-575-1964作了修改后上升为国家标准GBl207-1975电压互感器和GBl208-1975电流互感器.1986年对国家标准进行较大幅度更改,修订为国家标准GBl207-1986电压互感器和GBl208-1987电流互感器,等效采用了IEC标准185、186.1997年又对国家标准进行大幅度更改,修订为国家标准GBl207-1997电压互感器和GBl208-97电流互感器,等同采用了
