电流互感器介绍(典藏版)

一．基本概念和基本原理

1．基本概念

互感器：一种变压器，供测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器用。

电流互感器：一种互感器，在正常使用条件下其二次电流与一次电流实质上成正比，而其相位差在联结方法正确时接近于零的互感器。

电流互感器主要分为两大类：测量级互感器和保护级互感器。

电力线路中的电流各不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的线路电流变换成较小的标准电流值，一般是5A或1A，这样可以减小仪表和继电器的尺寸，简化其规格，有利于这些设备的小型化、标准化，所以说电流互感器的主要作用是：

a. 传递信息供给测量仪表、仪器或继电保护、控制装置；

b. 使测量、保护和控制装置与高电压相隔离；

c.有利于测量仪器、仪表和保护、控制装置的小型化、标准化。

测量级互感器：专门用于测量电流和电能的电流互感器。

如：3、1、0.5、0.2、0.1、0.5S、0.2S、0.1S、0.3、0.6、1.2、1M、2M

保护级互感器：专门用于继电保护和自动控制的电流互感器。

如：5P、10P、C类互感器（如C800）、5PR、10PR、PX、X、PS、PL 、TPX、TPY、TPS

铁心开气隙的目的：控制剩磁

铁心需开气隙的电流互感器：5PR、10PR、TPY

执行标准：

国标：GB 1208-2006   电流互感器

      GB 16847-1997  保护用电流互感器暂态特性技术要求

国际标准：IEC 60044-1、IEC 60044-6

其它国家标准：IEEE/C57.13、CAN3-C13、AS 60044.1、BS等

型号说明：

   L R B—□

额定电压（kV）

保护级（测量级不标B）

穿入式（即套管型）

电流互感器

2．基本原理

P1-P2：互感器的原边，即一次绕组。

套管型电流互感器：一次绕组匝数为1匝（即高压套管）；

式电流互感器：一次绕组为1匝或多匝（如供上海ABB产品、间隙电流互感器）。

S1-S2：互感器的副边，即二次绕组。

Rct：互感器二次绕组直流电阻（折算到75℃）；

Z：额定二次负荷，用VA或Ω表示，功率因数cosφ=0.8（没有特殊指定时）；

套管型电流互感器常用计算公式：

额定二次匝数Z2=额定一次电流÷额定二次电流

如：600/5A的CT二次匝数为600÷5=120

    600/1A的CT二次匝数为600÷1=600

3．套管型电流互感器的基本参数及基本常识

3.1 额定电流比：

例1： 300-400-600/5A，即表示此互感器有三个变比，其额定一次电流分别为300、400及600A，额定二次电流为5A，二次匝数应分别为60、80及120匝。

S1-S2：300/5、60匝

S1-S3：400/5、80匝

S1-S4：600/5、120匝

例2：600/5MR、C800  （美国标准IEEE Std C57.13-1993）

MR：多变比

C类互感器：相当于10P20

800：二次端电压（V）

C800：相当于10P20、200VA

出线标记――X2-X3  50/5      10匝

            X1-X2  100/5     20匝

            X1-X3  150/5     30匝

            X4-X5  200/5     40匝

            X3-X4  250/5     50匝

            X2-X4  300/5     60匝

            X1-X4  400/5     80匝

            X3-X5  450/5     90匝

            X2-X5  500/5     100匝

            X1-X5  600/5     120匝

3.2 准确级要求

3.2.1保护级互感器：

3.2.1.1标准准确限值系数ALF：5、10、15、20、30、40等。

适用产品：5P、10P、5PR、10PR

3.2.1.2 对称短路电流倍数Kssc：5、10、15、20、25、30等。

适用产品：TPX、TPY、TPS

误差限值如下（摘自GB 16847-1997）

3.2.1.3 标准准确级：5P、10P、5PR、10PR、TPY、TPS、X、PX、PS、PL等。

P级保护用电流互感器误差限值如下（摘自GB 1208-2006）

PR级保护用电流互感器误差限值如下（摘自GB 1208-2006）

3.2.2测量级互感器

标准准确级：3、1、0.5、0.2、0.1、0.5S、0.2S、0.1S、0.3、0.6、1.2、1M、2M

测量用电流误差和相位差限值如下（摘自GB 1208-2006）

3.3 额定二次负荷

标准负荷：2.5、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。

3.4 拐点电压Vk（针对X、PX、PS、PL等国外用CT）：

用户可能提出的方式：

a.Vk＝300V

b.Vk≥300V

c.Vk=100（Rct+2.5）

d.0.1PL300R2.5

Vk=300V

0.1---在300V下励磁电流Imag≤0.1A

PL---准确级

R2.5---直流电阻Rct(75℃)＜2.5Ω

3.5 励磁电流Imag（针对X、PX、PS、PL等国外用CT）：

3.6 仪表保安系数FS（针对测量级电流互感器）

定义：额定仪表限值一次电流对额定一次电流之比。

推荐值：5和10。

3.7 铁心材料：

保护级所用铁芯材质：一般为硅钢片（个别对励磁电流要求苛刻的保护级可能采用超微晶合金）。

测量级所用铁芯材质：硅钢片、超微晶合金、坡莫合金。

有FS要求的互感器所用铁心材质：超微晶合金或坡莫合金

3.8 测量用电流互感器常用的误差补偿方法：整数匝补偿及分数匝补偿。

3.9 伏安特性（亦即励磁特性）:

 试验目的：

CT伏安特性是指互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线。试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，以判断互感器的绕组有无匝间短路等缺陷。

试验方法：

　　试验接线如图所示： 

3.10 极性：无特殊规定时，均为减极性。

符合减极性的条件：一次电流从P1端流入，二次电流从S1端流出。

测试方法：指针式万用表的红表笔接S1，黑表笔接S2，干电池的正极接P1，负极接P2，当干电池接触的瞬间，万用表正偏，说明CT符合减极性。

4. 影响CT高度的主要参数（当内外径已固定时）：

4.1对于测量级CT：额定电流比、额定二次负荷、精度；

高度与额定电流比成反比，与额定二次负荷及精度成正比。

4.2对于P、PR类保护用CT：额定电流比、额定二次负荷、额定准确限值系数ALF；

高度与额定电流比成反比，与额定二次负荷及ALF成正比。

4.3对于PX、X、PS、PL类保护用CT：额定电流比、拐点电压Vk、励磁电流Imag；

高度与额定电流比及Imag成反比，与Vk成正比。

4.4对于TPX、TPY、TPS类保护用CT：额定电流比、额定二次负荷、额定对称短路电流倍数Kssc；

高度与额定电流比成反比，与额定二次负荷及Kssc成正比。

二．出厂检验项目