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测量型低压电流互感器设计及应用

1电流互感器工作原理

    低压电流互感器的工作原理如图1所示,电流互感器的一次绕组串联在被测线路中,I1为线路电流即电流互感器的一次电流,N1为电流互感器的一次匝数,I2电流互感器二次电流(通常为5A、1A),N2为电流互感器的二次匝数,Z2e为二次回路设备及连接导线阻抗。当一次电流从电流互感器P1端流进,P2端出,在二次Z2e接通的情况下,由电磁感应原理,电流互感器二次绕组有电流I2从S1流过,经Z2e至S2,形成闭合回路。由此可得电流在理想状态下I1×N1=I2×N2,所以有I1/I2=N1/N2=K,K为电流互感器的变比。
 
2技术指标

    测量CT一次电流5-6300A,二次电流5A,1A,0.1A,0.05A;双绕组CT一次电流5-6300A,二次电流5A、20mA,1A、20mA;双绕组传感器一次电流5-6300A,二次电流AC5A、DC4-20mA,AC1A、DC4-20mA;开口式CT一次电流100-6300A,二次电流5A,1A;额定工作电压AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB156-2003);额定频率50-60Hz;环境温度-30℃~70℃,最高耐温120℃;海拔高度≤3000m;工频耐压3000V/1min 50Hz;用于没有雨雪直接侵袭,无严重污染及剧烈震动的场所。
 
3产品分类

3.1  AKH-0.66/I型电流互感器,主要测量范围5-3000A,二次输出0-5A(0-1A),主要用于多(单)根电缆或单根母排穿越,适用面广,与电流表配合使用。
3.2  AKH-0.66/II型电流互感器,主要测量范围150-6300A,二次输出0-5A(0-1A),主要适用用于多根母排或多根电缆穿越,适用面广,二次接线端与母排安装水平面平行,与电流表配合使用。
3.3  AKH-0.66/III型电流互感器,主要测量范围150-6300A,二次输出0-5A(0-1A),主要适用用于(单)多根母排或多根电缆穿越,适用面广,二次接线端与母排安装水平面垂直,与电流表配合使用。
3.4  AKH-0.66/S型双绕组电流互感器电流互感器,一次测量范围5-6300A,主要适用用于(单)多根母排或多根电缆穿越,适用面广;二次两路输出,一路0-5A(0-1A),供给电流表测量,另一路AC0-20mA,用于远传,与ARTU-32遥测装置、或电动机保护单元配合使用。
3.5  AKH-0.66/SM型双绕组电流传感器电流互感器,,一次测量范围5-6300A,主要适用用于(单)多根母排或多根电缆穿越,适用面广;二次两路输出,一路0-5A(0-1A),供给电流表测量,另一路DC4-20mA,用于远传,与自控仪表PLC或DC配合使用(辅助电源DC24V由PLC或DC提供),无须使用变送器,安装接线方便,为用户节约成本。
3.6  AKH-0.66K型开口式电流互感器主要应用于工业中城网、农网改造项目,安装方便,无须拆一次母线,亦可带电操作,不影响客户正常用电,为用户改造项目节省人力、物力、财力,提高效率。该系列电流互感器可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。
 
4  应用实例

    测量用电流互感器在低压配电系统中二次输出5A和1A的选择,是一些电气工程师经常遇到的问题。
2009年12月山东聊城某化工厂,各生产车间环境多为爆炸性环境,各车间电气控制室不安装在车间内,而是安装在离各车间较远的公共电气控制室,来实现对系统电流信息的集中采集,现场电流互感器与控制室之间距离大约200米,有的甚至300米,二次传输导线为2.5平方毫米,使用的电流互感器有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5级 5VA 穿心1匝 等许多规格,使用的电流表为CL72-AI,该项目比较大,该项目在将完工,部分工程试运行时,发现所有电流表显示与现场电流完全不准确。

    经分析,电流互感器额定容量就是电流互感器额定二次电流I2e,通过二次回路额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e,即,S2e=I2e²Z2e; 因数显表消耗的视在功率只有0.05VA,很小,所以我们可以不考虑,Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82Ω,S2e= I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA,远远大于电流互感器的额定容量5VA,所以此时应该选择200/1A的电流互感器,2010年2月份该项目更换了所有的比5A电流互感器,同时由于电流表为数显表,变比可以重新设定为200/1,使整个系统恢复正常。

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