1、电流互感器课件电流互感器课件 基本概念：基本概念：电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小。电流互感器的特性：电流互感器的特性：电流互感器型式：电流互感器型式：按结构型式分:正立(二次绕组在互感器下部)和倒立式(二次绕组在互感器上部)。正立式抗地震性能好，倒立式抗短时电流冲击的性能较好。按绝缘介质分：充油和充SF6气体。按外绝缘型式分：瓷质和硅橡胶。
2、瓷质表面稳定性能较好，硅橡胶外套的抗污闪和抗震性能较好。按密封型式分：微正压和全密封（充SF6或氮气）。目前充油互感器大多采用微正压型式。按设备类型分：户外和户内。电流互感器技术参数要求：电流互感器技术参数要求：额定频率：50Hz 设备最高电压U：126（72.5）kV、252kV、363kV、550kV 额定一次电压U1e：110（66）kV、220kV、330kV、500kV 额定一次电流I1e：10、12.5（12）、15、20、25、30、40、50、60、75A的十进位倍数。额定二次电流：1A或5A(如有中间抽头，应特殊标明)额定扩大连续热电流标准值：120、150、200。一般应选
3、用不小于120的额定扩大连续热电流值。二次绕组(铁心)组合：铁心数量一般46个，最多不宜超过7个。如有TPY级铁心，一般为24个。二次绕组(铁心)性能参数：测量用0.2级保护用P级；暂态保护用TPY级；保护用TPS级。额定短时电流：二次绕组短路下，电流互感器在短时间内所能承受而无损伤的一次电流方均根值如表1。额定动稳定电流Idvn：二次绕组短路下，电流互感器所能承受其电磁力的作用而无电或机械损伤的一次电流峰值如表1。表表1 1 电流互感器额定短时电流推荐值电流互感器额定短时电流推荐值 额定一次电压kV或额定一次电流值A IthkA(方均根值)IdynkA(峰值)承受短时热电流时间T(s)66k
4、V110kV 或 300A110kV220kV或 1000A220kV330kV 或 1000A 500kV 或 4000A 2531.5(串并联)40(串并联)50(串并联)63 63(串并联)100(串并联)125(串并联)160 3333 温升限值：当电流互感器的一次电流等于额定连续热电流（即额定扩大连续电流）且带有相当于额定输出的负荷(阻抗值)，其功率因数为0.8(滞后)1时，绕组平均温升65K，顶层油和金属件温升55K。电晕及无线电干扰水平：在1.1倍额定电压下，电流互感器与电网连接的外部零件表面在晴天的夜间不应有可见电晕，其无线电干扰电压不大于500V。电流互感器一次绕组的额定绝缘
5、水平和耐受电压按表2选取。额定电压(方均根值)设备最高电压(方均根值)额定工频耐受电压(方均根值)额定雷电全波冲击耐受电压(峰值)额定雷电截波冲击耐受电压(峰值)额定操作冲击耐受电压(峰值)6672.5160350 385-110126230550 630-2202524601050 1175-3303635101175 1300 9505005507401550 1675 1175二次绕组绝缘要求:二次绕组之间及对地的短时工频耐受电压3kV（方均根值），二次绕组感应耐受电压为4.5kV（峰值）。电容末屏额定工频耐受电压（方均根值）：330kV500kV为kV，220kV及以下为3kV。电容和
6、介质损耗因数:在温度1040，Um72.5kV的油浸式电流互感器，一次的介质损耗因数通常不超过0.005；330kV500kV电压等级电流互感器不超过0.004，末屏介质损耗因数不大于0.015。l0kV0.5Um/kV和0.5Um/kVUm/kV介质损耗因数变化分别不大于0.001；电容量变化不大于5。电流互感器结构要求：电流互感器结构要求：油浸式电流互感器下部设置放油或取油样用的阀门;油浸式电流互感器采用金属膨胀器;油面指示装置；密封性能良好；接地螺栓直径不小于8mm；二次出线端子螺杆直径不小于6mm，用铜合金制成，选用二次端子密封良好的浇注结构，并有防转动措施。二次端子之间应有放电间隙；
7、（1）SF气体年泄漏率0.5%。（2）SF气体含水量250L/L，应有取气样阀门以便测量SF气体含水量。（3）每台电流互感器应配备气体运行监测装置(如带压力指示的密度继电器)。（4）对批量提供的SF气体应附有包括无毒性检验的全部检验报告。（5）SF气体绝缘电流互感器零表压耐压试验，应在试验电压m/3下耐受5min。（6）倒立式结构的电流互感器应保证支持绝缘和立杆绝缘柱的机械强度和绝缘水平，同时应防止内部电容屏连接筒的相互磨损和固定金属筒的螺钉松动。电流互感器注意事项：电流互感器注意事项：（1）副边绝对不允许开路。开路时，原边电流将成为励磁电流，造成铁损耗急剧上升，过热，烧毁绝缘，并在副边出现极
8、高的电压。（2）副边可靠接地；（3）串入阻抗值不能超过规定值；副边阻抗大后，副边电流减小，励磁电流增大，误差增加。电流互感器工作原理：电流互感器工作原理：一次电流I流过一次绕组，建立一次磁动势（N1I1），亦被称为一次安匝，其中N1为一次绕组的匝数；一次磁动势分为两部分，其中小一部分用于励磁，在铁心中产生磁通，另一部分用来平衡二次磁动势（N2I2），亦被称为二次安匝，其中N2为二次绕组的匝数。励磁电流设为I0，励磁磁动势（N1I0），亦被称为励磁安匝。平衡二次磁动势的这部分一次磁动势，其大小与二次磁动势相等，但方向相反。磁势平衡方程式如下：在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能量，则有：
9、120121INININ12120ININ若用额定值表示，则：1212NNININ额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比，12NNNIKIP1 1IP22IZB电流互感器的分类：l分类按用途分：保护用（用于机电保护和自动控制装置的电流互感器）测量用（测量电流和电能的电流互感器）按安装种类分：户内式（一般额定电压不高于35kV）户外式（一般额定电压高于35kV）按绝缘介质分：浇注绝缘（以环氧树脂浇注成型，多在35KV以下使用)油绝缘（即油浸式电流互感器，电压可高达500 kV）一般干式绝缘（由普通绝缘材料包扎，经浸渍漆处理的，有塑料外壳和无塑料外壳的电流互感器，多数为低压电流互感器）瓷绝缘
10、（多数已被浇注绝缘取代）气体绝缘（如SF6 气体作为绝缘的，多用于高压和超高压）按结构形式分:母线式：用于大电流场合，一次绕组只有一匝。套管式：安装在变压器或断路器套管的中间法兰处，主绝缘是套管，一次绕组是导电杆，一次绕组只有一匝。正立式：二次绕组在下部，国内高压油浸式电流互感器常用结构。倒立式：二次绕组在上部，一次绕组较短，瓷套较细，多用于SF6 气体作为绝缘。电流互感器试验电流互感器试验 型式试验：（1）短时电流试验：热电流Ith试验应在二次绕组短路下进行，所加电流I及其持续时间t应满足I2t不小于Ith2T，且t在0.5s5s之间，互感器初始温度5oC40oC之间。动稳定试验应在二次绕组
11、短路下进行，所加一次电流的峰值，至少有一个峰不小于额定动稳定电流（Idyn）。（2）温升试验：试验中，当每小时温升变化值不超过1K时，则认为电流互感器的温度已达到稳定状态，绕组温升采用电阻法测量。（3）雷电冲击试验。（4）操作冲击试验。（5）户外式互感器的湿试验。（6）误差测定（包括测量级的角差、比差及一般保护级的复合误差）。（7）暂态特性试验。除另有规定外，所有绝缘型式试验应在同除另有规定外，所有绝缘型式试验应在同一台互感器上进行。一台互感器上进行。出厂试验：（1）出线端子标志检验。（2）二次绕组对地及绕组间工频耐压试验。（3）二次绕组匝间耐压试验：二次绕组开路，对一次绕组施加频率为40Hz
12、60Hz的电流，当二次绕组两端电压达到4.5kV（峰值）时，应停止增加电流并持续60s。（4）绝缘电阻测量：一次绕组对地，二次绕组对地，一、二次绕组间，二次绕组间，末屏对地。（5）介质损耗因数和电容测量。（6）一次绕组对地及二次绕组的工频耐压试验（7）末屏的工频耐压试验。（8）工频耐压后介质损耗因数及电容测量。（9）绝缘油性能试验。（10）局部放电测量。（11）SF气体绝缘电流互感器零表压的耐受电压试验。（12）二次绕组伏安特性试验。（13）二次绕组直流电阻测量。（14）密封试验。（15）SF气体含水量测量。特殊试验：（运行单位可根据设备的技术特点增减试验项目）（1）雷电截波冲击试验。（2）机
13、械强度试验。（3）绝缘热稳定试验：适用于最高电压252kV及以上电流互感器，试验时对互感器施加额定连续热电流和Um/3 kV直到介质损耗因数达到稳定状态为止，全部试验时间不少于36h，达到稳定的时间至少连续8h，试验时环境温度为5oC40oC。（4）耐受运输的冲撞试验。电流互感器二次开路故障的处理电流互感器二次开路故障的处理:发现CT二次开路故障呢，一般可从以下现象进行检查判断：（1）回路仪表指示异常，一般是降低或为零。用于测量表计的电流回路开路，会使三相电流表指示不一致、功率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无，则可能处于半开路状态（接触不良）。（2）CT本体有无噪声、振动
14、不均匀、严重发热、冒烟等现象，当然这些现象在负荷小时表现并不明显。（3）CT二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。（4）继保发生误动或拒动，这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现并处理。电技术联盟 S。（5）电度表、继电器等冒烟烧坏。而有无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏，不仅会使CT二次开路，还会使PT二次短路。以上只是检查CT二次开路的一些基本线索，实质上在正常运行中，一次负荷不大，二次无工作，且不是测量用电流回路开路时，CT的二次开路故障是不容易发现的，需要我们实际工作中摸索和积累经验。检查处理CT二次开路故障，要尽量减小一次负荷电流，以降低二次回路的电压。操作时注
15、意安全，要站在绝缘垫上，戴好绝缘手套，使用绝缘良好的工具。操作时注意安全，要站在绝缘垫上，戴好绝缘手套，使用绝缘良好的工具。电流互感器的运行规定：电流互感器的运行规定：1.运行中二次线圈与负荷必须牢固连接，并按规定保证每个二次线圈一点可靠接地。将被断开的二次回路电缆头进行绝缘包扎，以免造成保护误动。电流互感器在运行中，绝对不允许开路，当二次线圈停用时，应将其短接，否则对人身和设备安全都有危险；2.电流互感器的末屏端，在运行中必须接地，否则会产生高电压；3.电流互感器退出运行检修时，应采取如下措施：a、将一次回路断开；b、将二次线圈可靠短路接地；c、将二次线圈与所接的二次回路全部断开；4.巡视检
16、查 日常巡视（1）检查瓷瓶无裂纹、破损和放电痕迹；（2）检查接头无发红、发热，引线无抛股、断股，连接螺丝无松脱和断脱，金具完整；（3）互感器无漏油、渗油现象，无锈蚀。油色、油位正常，检查膨胀器运行状况，一般情况下其油位窥视口内红色导向油位指示器应在+20上下；（4）互感器无异常响声，外观无严重污垢；定期巡视 定期巡视除完成上述日常巡视的项目外，还应进行下列巡视内容：（1）互感器端子箱内有无异常，无松脱开路现象，电压互感器二次小空气开关有无跳闸；（2）互感器端子箱内加热器是否按要求投入和整定；（3）检测互感器接头、接点温度；特殊巡视 出现下列情况之一时，运行人员应针对不同的情况对设备进行特殊巡视:（1）设备存在异常运行时；（2）系统异常运行时；（3）天气异常时和雷雨过后时；（4）下雪时，应重点检查接头、接点处雪融情况：
