一文看懂電流互感器選型原則和方法及使用方法

電流互感器的選用原則及方法

1、額定電壓

電流互感器額定電壓應大于裝設點線路額定電壓。

2、變比

應根據(jù)一次負荷計算電流IC選擇電流互感器變比。電流互感器一次側額定電流標準比（如20、30、40、50、75、100、150、2×a/C）等多種規(guī)格，二次側額定電流通常為1A或5A。其中2×a/C表示同一臺產品有兩種電流比，通過改變產品的連接片接線方式實現(xiàn)，當串聯(lián)時，電流比為a/c，并聯(lián)時電流比為2×a/C。一般情況下，計量用電流互感器變流比的選擇應使其一次額定電流I1n不小于線路中的負荷電流（即計算IC）。如線路中負荷計算電流為350A，則電流互感器的變流比應選擇400/5。保護用的電流互感器為保證其準確度要求，可以將變比選得大一些。

3、準確級

應根據(jù)測量準確度要求選擇電流互感器的準確級并進行校驗。下表為不同準確級電流互感器的誤差限值：

準確級選擇的原則：計費計量用的電流互感器其準確級不低于0．5級；用于監(jiān)視各進出線回路中負荷電流大小的電流表應選用1．0—3．0級電流互感器。為了保證準確度誤差不超過規(guī)定值，一般還校驗電流互感器二次負荷（伏安），互感器二次負荷S2不大于額定負荷S2n，所選準確度才能得到保證。準確度校驗公式：S2≤S2n。

二次回路的負荷l：取決于二次回路的阻抗Z2的值，則：

S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2（∑︱Zi︱+RWl+RXC）

或S2V1≈∑Si+I2n2（RWl+RXC）

式中，Si、Zi為二次回路中的儀表、繼電器線圈的額定負荷和阻抗，RXC為二次回路中所有接頭、觸點的接觸電阻，一般取0．1Ω，RWL為二次回路導線電阻，

計算公式化為：RWL=LC/（r×S）。

式中，r為導線的導電率，銅線r=53m/（Ωmm2），鋁線r=32m（Ωmm2），S為導線截面積（mm2），LC為導線的計算長度（m）。設互感器到儀表單向長度為L1，

則：

L1互感器為星形接

LC=L1兩相V形接線

2L1一相式接線

繼電保護用的電流互感器的準確度常用的有5P和l0P。保護級的準確度是以額定準確限值一次電流下的。

最大復合誤差ε%來標稱的（如5P對應的ε%=5%）。所謂額定準確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(shù)（n=I1/I1n），也稱為額定準確限值系數(shù)。即要求保護用的電流互感器在可能出現(xiàn)的范圍內，其最大復合誤差不超過ε%值。

電流互感器ε%誤差曲線校驗步驟：

⑴按照保護裝置類型計算流過電流互感器的一次電流倍數(shù)

⑵根據(jù)電流互感器的型號、變比和一次電流倍數(shù)，在10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負荷

⑶按照對電流互感器二次負荷最嚴重的短路類型，計算電流互感器的實際二次負荷

⑷比較實際二次負荷與允許二次負荷。如實際二次負荷小于允許二次負荷，表示電流互感器的誤差不超過10%誤差：

1）增大連接導線截面或縮短連接導線長度，以減小實際二次負荷

2）選擇比較大的電流互感器，減小一次電流倍數(shù)，增大允許二次負荷

3）將電流互感器的二次繞組串聯(lián)起來，使允許二次負荷增大一倍。

4、動、熱穩(wěn)定度

需校驗電流互感器的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度［9］，廠家的產品技術參數(shù)中都給出了動穩(wěn)定倍數(shù)Kes和熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt，因此按下列公式分別校驗動穩(wěn)定和熱定度即可。

1）動穩(wěn)定度校驗Kes×I1N≥iSh

2）熱穩(wěn)定度校驗（KtI1n）2t≥I⑶∞tima

式中，t為熱穩(wěn)定電流時間。

5、額定容量

電流互感器二次額定容量要大于實際二次負載，實際二次負載應為25～100%二次額定容量。容量決定二次側負載阻抗，負載阻抗又影響測量或控制精度。負載阻抗主要受測量儀表和繼電器線圈電阻、電抗及接線接觸電阻、二次連接導線電阻的影響。

電流互感器使用方法

1）電流互感器的接線應遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應與被測電路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負載串聯(lián)

2）按被測電流大小，選擇合適的變比，否則誤差將增大。同時，二次側一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時，一次側高壓竄入二次低壓側，造成人身和設備事故。

3）二次側絕對不允許開路，因一旦開路，一次側電流I1全部成為磁化電流，引起φm和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發(fā)熱嚴重乃至燒毀線圈；同時，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電流互感器在正常工作時，二次側與測量儀表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用，測量儀表和繼電器等電流線圈阻抗很小，二次側近似于短路。CT二次電流的大小由一次電流決定，二次電流產生的磁勢，是平衡一次電流的磁勢的。若突然使其開路，則勵磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹?，鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴重飽和的平頂波，因此二次側繞組將在磁通過零時感應出很高的尖頂波，其值可達到數(shù)千甚至上萬伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。

另外，二次側開路使二次側電壓達幾百伏，一旦觸及將造成觸電事故。因此，電流互感器二次側都備有短路開關，防止二次側開路。在使用過程中，二次側一旦開路應馬上撤掉電路負載，然后，再停電處理。一切處理好后方可再用。

4）為了滿足測量儀表、繼電保護、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設2～8個二次繞阻的電流互感器。

5）對于保護用電流互感器的裝設地點應按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應設在斷路器兩側，使斷路器處于交叉保護范圍之中。

6）為了防止支柱式電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側。

7）為了減輕發(fā)電機內部故障時的損傷，用于自動調節(jié)勵磁裝置的電流互感器應布置在發(fā)電機定子繞組的出線側。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側。

電流互感器最常見的兩種用法

第一種，被測電流較大時，用電流互感器接電流表顯示電流。我們都知道電流互感器有變比。如75:5、150：5、200：5等我們要根據(jù)電流表的量程選擇合適的電流互感器。變比前邊的數(shù)就是互感器初級的最大電流。配電流表時，電流表最大量程要略大于這個數(shù)，不要大的太多。硬質電纜我們穿心一匝，軟線我們可以根據(jù)實際情況選擇穿心幾匝。盡量選擇表盤最大讀數(shù)與互感器初級數(shù)一致的，這樣電流表讀數(shù)就是實際電流值不必換算。如200:5的互感器配最大量程200A的電流表。

第二種用途就是接電能表用于計量電能。在用電量較大的場合，電流也會較大。而我們直跑的電表（不用接互感器的電表）最大承受電流也就是100A。工廠用電電流較大動不動就幾百安，甚至上千安，這樣再用直跑的電表就會燒壞無法正常工作。和電流互感器配套使用的電能表一般最大承受電流為6安，完全能承受互感器次級輸出的5安的電流。這樣使用時，我們只需要選擇最大電流為6安的三相四線制電能表，然后再根據(jù)實際用電功率計算出電流，選擇合適的互感器就可以了。記住在計算電能時一定要用電表示數(shù)再乘以變比倍數(shù)才是實際用電量。

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