摘 要:分析電流互感器的原理,介紹了測(cè)量用電流互感器的定義、準(zhǔn)確級(jí)、和儀表保安系數(shù)的概念,同結(jié)合工程實(shí)例分析,談?wù)劦蛪簻y(cè)量用電流互感器在化工項(xiàng)目低壓配電系統(tǒng)中測(cè)量方面的選用。
關(guān)鍵詞 低壓配電系統(tǒng) 電流互感器 工作原理 準(zhǔn)確級(jí) 儀表保安系數(shù) 化工廠
1.引言
隨著我國(guó)電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,以及低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不斷提高,電流互感器作為低壓配電系統(tǒng)中的一種重要電氣元件,已被廣泛地應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)配合各種測(cè)量?jī)x器、儀表使用,但是由于化工行業(yè)中環(huán)境的特殊性,使用電流互感器時(shí)必須考慮現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境,在選擇電流互感器時(shí),必須考慮電流互感器 的遠(yuǎn)傳,而且不能簡(jiǎn)單的考慮互感器的容量為10VA就可以滿足要求了。
2.工作原理
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(lián)在被測(cè)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(shù),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(shù),Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn),P2端出,在二次Z2e接通的情況下,由電磁感應(yīng)原理,電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過(guò),經(jīng)Z2e至S2,形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2,所以有I1/I2=N1/N2=K,K為電流互感器的變比。
圖1
3.測(cè)量用電流互感器的選型
3.1測(cè)量用電流互感的先關(guān)概念
3.1.1測(cè)量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類(lèi)似電器提供電流的電流互感器。
3.1.2測(cè)量用電流互感器廣泛用于對(duì)低壓配電系統(tǒng)電流的測(cè)量,主要準(zhǔn)確(對(duì)電流互感器給定的等級(jí))級(jí)有:0.1、0.2、0.5、1等,其相應(yīng)的準(zhǔn)確級(jí)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的要求見(jiàn)表1。
表1 電流誤差限值
準(zhǔn)確級(jí) |
在下列額定電流(%)下的電流誤差 ±% |
在下列額定電流(%)下的相位差 |
||||||||||
±(′) |
±crad |
|||||||||||
5 |
20 |
100 |
120 |
5 |
|
100 |
120 |
5 |
20 |
100 |
120 |
|
0.1 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
0.1 |
15 |
8 |
5 |
5 |
0.45 |
0.24 |
0.15 |
0.15 |
0.2 |
0.75 |
0.35 |
0.2 |
0.2 |
30 |
15 |
10 |
10 |
0.9 |
0.45 |
0.3 |
0.3 |
0.5 |
1.5 |
0.75 |
0.5 |
0.5 |
90 |
45 |
30 |
30 |
2.7 |
1.35 |
0.9 |
0.9 |
1.0 |
3.0 |
1.5 |
1.0 |
1.0 |
180 |
90 |
60 |
60 |
5.4 |
2.7 |
1.8 |
1.8 |
3.1.3儀表保安系數(shù)是指實(shí)際電流與電流互感器額定電流之比值,用FS表示。必需注意在配電系統(tǒng)發(fā)生故障電流通過(guò)電流互感器一次繞組時(shí),互感器的儀表保安系數(shù)越小,與互感器配套使用的儀器、儀表就越安全,F(xiàn)S值受負(fù)載影響比較大。
3.2測(cè)量用電流互感器的型號(hào)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等
3.2.1測(cè)量用電流互感器有很多型號(hào)規(guī)格,但是根據(jù)每個(gè)系列的特點(diǎn)以及穿孔大小的不同我們將測(cè)量用電流互感器型號(hào)規(guī)格統(tǒng)計(jì),以江蘇安科瑞AKH-0.66系列低壓測(cè)量用電流互感器為例,如表2所示。
表2 AKH-0.66測(cè)量用電流互感器的型號(hào)規(guī)格
電流互感器型號(hào) |
輸入、輸出 |
主要規(guī)格 |
AKH-0.66/I系列 |
輸入:5-3000A 輸出:0-5A(0-1A) |
30I、40I、60I、80I |
AKH-0.66/II系列 |
輸入:150-6300A 輸出:0-5A(0-1A) |
40II、50II、60II、80II、100II、120II、130II、 60×50II、80×50II、100×50II、180×50II、220×50II 、170×100II、220×165II、260×100II、280×90II |
AKH-0.66/III系列 |
輸入:250-6300A 輸出:0-5A(0-1A) |
50III、60III、80III、100III、120III、130III |
AKH-0.66/M8系列 |
輸入:5-150A 輸出:0-5A(0-1A) |
M8 |
圖2 AKH-0.66 II型低壓電流互感器
3.2.2測(cè)量用電流互感器的技術(shù)參數(shù)
額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB156-2003)
額定頻率50-60Hz
環(huán)境溫度-30℃~70℃,高耐溫120℃
海拔高度≤3000m
工頻耐壓3000V/1min 50Hz
3.3測(cè)量用電流互感器在化工行業(yè)低壓配電系統(tǒng)中的問(wèn)題及應(yīng)用實(shí)例
測(cè)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出5A和1A的選擇,是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問(wèn)題。
2009年12月山東聊城某化工廠,各生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境多為爆炸性環(huán)境,各車(chē)間電氣控制室不安裝在車(chē)間內(nèi),而是安裝在離各車(chē)間較遠(yuǎn)的公共電氣控制室,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)電流信息的集中采集,現(xiàn)場(chǎng)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(dǎo)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(jí) 5VA 穿心1匝 等許多規(guī)格,使用的電流表為CL72-AI,該項(xiàng)目比較大,該項(xiàng)目在將完工,部分工程試運(yùn)行時(shí),發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場(chǎng)電流完全不準(zhǔn)確。
經(jīng)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(guò)二次回路額定負(fù)載Z2e時(shí)所消耗的視在功率S2e,即,S2e=I2e2Z2e; 因數(shù)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=2.82Ω,S2e= I2e2Z2e=5A2×2.82Ω=70.5VA,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流互感器的額定容量5VA,所以此時(shí)應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器,2010年2月份該項(xiàng)目換了所有的比5A電流互感器,同時(shí)由于電流表為數(shù)顯表,變比可以重新設(shè)定為200/1,使整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常。從本實(shí)例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時(shí),傳輸距離對(duì)比如表3
表3傳輸距離對(duì)比
二次導(dǎo)線截面積(mm2) |
額定二次電流(A) |
互感器容量(VA) |
單程傳輸距離(m) |
1.5 |
5 |
2.5 |
4.2 |
1 |
106 |
||
2.5 |
5 |
5 |
14.2 |
1 |
355 |
||
4 |
5 |
10 |
45 |
1 |
1136 |
||
0.2 |
0.02 |
0.2 |
2840 |
3.4電流互感器使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)
3.4.1電流互感器在接線時(shí),同名端必須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。
3.4.2電流互感器在正常運(yùn)行時(shí),二次不得開(kāi)路,防止二次開(kāi)路產(chǎn)生高電壓,影響人身和設(shè)備安全。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)低壓配電系統(tǒng)中的不同類(lèi)型電流互感器進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述,推薦給電力系統(tǒng)各位和電氣工程師們參考,有利于不同類(lèi)型低壓電流互感器在低壓智能配電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司.電量傳感器選型手冊(cè),201407版.
[2]任致遠(yuǎn),周中.電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南,中國(guó)電力出版社,2007.
作者簡(jiǎn)介:楊馨,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)殡娏總鞲衅髟O(shè)計(jì),手機(jī):,座機(jī):,QQ:安科瑞
詞條
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?安科瑞電氣
公司名: 安科瑞電氣股份有限公司
聯(lián)系人: 楊馨
電 話: 021-69156372
手 機(jī): 18702111791
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地 址: 上海嘉定嘉定上海市嘉定區(qū)育綠路253號(hào)
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