開啟式電流互感器的設計與應用

時間：2022-01-26

摘要：電流互感器是電力系統(tǒng)中電能測量、電流測量和微機保護的重要設備。一般來說，電流互感器的一次繞組串聯(lián)在電源線上。二次繞組連接到測量儀器、微機保護和自動控制裝置。由于傳統(tǒng)的電流互感器在變配電站的應用中串聯(lián)在設備中。初始安裝耐久性直接嵌入不同的電路中．變配電站的電氣連接是硬連接。因此，一旦電流互感器需要維護和更換。需要從連接處拆卸。維護非常不方便，但開放式電流互感器可以帶電安裝和拆卸，安裝簡單，維護方便。因此，開放式電流互感器將是電流測量技術的發(fā)展方向。由于結構的特殊性，開放式電流互感器需要在主要材料、工藝、結構等方面與傳統(tǒng)的電磁電流互感器區(qū)分開來。

關鍵詞:開口式互感器；應用；設計；

1概述

對數(shù)據(jù)采集的迫切需求逐漸增加，所有電力設備都必須安裝測量裝置，并引入電流互感器(CurrentTransformer，CT)，傳統(tǒng)的電流互感器是一種根據(jù)電磁感應原理將一次側大電流轉(zhuǎn)換為二次側小電流的設備。它由封閉的鐵芯和繞組組成；在需要測量的電流電路中，二次繞組匝數(shù)較多，串聯(lián)在測量儀器和保護電路中。

為了滿足測量的需要，所有崇明戶外柱上的變壓器都安裝了開放式電流互感器，安裝維護簡單，提高生產(chǎn)效率，降低勞動力，更換不停電，提高供電可靠性；隨著崇明經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民區(qū)出現(xiàn)了大量的配電站和箱式變量逐年增加，穿心式電流互感器一直用于測量設備。這種互感器在初始安裝中很簡單，可以滿足測量和保護的要求，但后期維護非常不方便，特別是更換時，需要拆卸和更換，存在安全風險，更換時間長，影響供電可靠性，生產(chǎn)效率低。由于配電站電氣硬連接不同于室外配電變壓器電纜連接的特點，且結構緊湊，室外開合式電流互感器不適用于室內(nèi)配電站。本文討論了變配電站使用的開放式電流互感器結構設計，用于0．4kV采集評估點電能計量裝置的電流信號，可滿足變配電站硬連接線的維護安裝問題。

2.原材料方面

由于電流互感器的開啟特性，切割后泄漏阻力增加，鐵損傷增加，直接影響產(chǎn)品的性能。鐵芯的選擇作為主要原材料之一尤為重要。首先，硅鋼板材料的選擇主要取決于鐵損傷的大小，直接影響鐵芯的勵磁性能。下圖是兩種不同硅鋼板材料的磁化曲線。通過一系列的計算，可以看出，對于具有相同技術參數(shù)的電流互感器，鐵芯選擇的材料不同，對產(chǎn)品性能有很大的影響。

根據(jù)不同材料的磁化曲線，可以計算鐵芯尺寸、鐵芯勵磁性能和一系列滿足不同技術參數(shù)電流互感器的參數(shù)，不需要花時間嘗試大量樣品來探索產(chǎn)品的一系列技術參數(shù)，也不會造成材料的浪費。

硅鋼板作為一種導磁材料，磁路損損耗較小?？紤]到真空澆筑過程中應力對鐵芯性能的影響和開放式電流互感器本身產(chǎn)品可分割的結構特性，鐵芯的浸漬過程需要真空浸漬，否則鐵芯的勵磁性能可能會因生產(chǎn)過程中應力的影響而發(fā)生變化，影響產(chǎn)品的測量精度；此外，切割后鐵芯片之間松動，導致鐵芯間隙斷裂，降低電流感應器的絕緣性能。

用于計算電流互感器誤差的磁化曲線包括H=f（B）曲線和φ0=f（H）曲線，實際使用的磁化曲線通常是用幾個小的鐵芯樣品測試的=f（B）曲線時，應考慮生產(chǎn)過程中實際鐵心質(zhì)量的差異和工藝的分散性，曲線檢測到的值應乘以1人的系數(shù)。

其次，疊片系數(shù)的大小也是影響鐵心勵磁性能的一個重要參數(shù)，疊片系數(shù)越大，對于相同外形尺寸的鐵心，其勵磁性能越高。

3.從工藝方面

對于開放式電流互感器，特殊的切割工藝和拋光工藝可以防止**放電。耐高溫、耐腐蝕的特殊控制電纜的選擇使產(chǎn)品在使用壽命內(nèi)不會因老化而出現(xiàn)故障。在設備出廠前，每個產(chǎn)品都需要進行測試，以確保電流互感器的可靠性和安全性。

4.結構設計

對于傳統(tǒng)的穿心式互感器，現(xiàn)場施工安裝需要停電，斷開連接的電氣設備，覆蓋穿心式互感器，然后恢復電源。開合式電流互感器可在變壓器站不停電安裝。通過采取一定的保護措施，打開電流互感器的門，并將其連接到一個側面，然后關閉鐵芯，用螺釘擰緊，形成一個封閉的電路。鐵芯開合處采用特殊的防銹處理，避免水蒸氣侵入互感器鐵芯，影響使用精度。

5.操作安裝

安裝開口電流互感器前，所有開口電流均應連接：次線開口電流_廳式傳感器放置在現(xiàn)場，等待安裝。如果現(xiàn)場母線為電纜，可以帶電安裝；如果母線為銅排，帶電操作要求操作人員熟練，并采取絕緣保護措施；安裝互感器時，鐵芯截面不得有雜質(zhì)、灰塵等異物，以免影響互感器的性能和精度；安裝后必須確認二次與電表（或其他鰱魚測量裝置）連接良好，確保二次無開路。

6.精確級選擇的原則

用于計費汁量的電流互感器的準確性不**0．5級；為確保精度誤差不**過規(guī)定值，電流感器二次負荷（伏安）和互感器二次負荷一般進行驗證S2大于額定負荷S2n，只有這樣才能保證所選準確性。準確性驗證公式：S2≤S2n

二次回路負荷l：二次同路的阻抗取決于二次同路的阻抗Z2值，則：見式一

式中，Si、Zi為_二次電路中的儀表、繼電器線圈的額定負載和阻抗，RXC對于二次同路中所有接頭和點的接觸電阻一般為0.1Ω，RWL計算公式化為：RWL=LC/(r*S)。

式中，r銅線是導線的導電率r=53m/（Ωmm2），鋁線r=32m/（Ωmm2），S為導線截面積（mm2），LC計算導線的長度（m）。

7.安科瑞AKH-0.66K開口式電流互感器產(chǎn)品選型

7.1 產(chǎn)品介紹

AKH-0.66K該系列開放式電流互感器主要用于工業(yè)城市網(wǎng)絡和農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡改造項目，安裝方便，*拆卸母線，也可帶電操作，不影響客戶正常用電，節(jié)省人力、物力、財力，提高用戶改造項目的效率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量和測量裝置一起使用。

7.2產(chǎn)品選型

7.2.1 AKH-0.66/K開口式電流互感器

表一一一表一一一表一一一表一一一表一一表一一表一一表一

8.結束語

開放式互感器具有體積小、重量輕、可打開、安裝方便等特點，廣泛使用十種緊湊型全絕緣環(huán)網(wǎng)開關柜、變配電站等室內(nèi)設備，生活安全措施可帶電安裝，安裝直接測量電路硬連接設備，可簡化安裝，實現(xiàn)電路電能測量，帶電安裝可提高供電可靠性，減少用戶停電。

開合式電流互感器鎮(zhèn)設備小停電下運行，電流電壓采集設計為一體化結構，采取相關保護措施后打開瓷磚感應器進入母線，鎖定，同時連接電壓連接線和母線取出電壓信號，旋轉(zhuǎn)電壓采集旋鈕接觸母線，通過航空插頭傳輸信號，圖為開合式互感器航空插頭內(nèi)置開路模塊，使電流互感器二次端無高壓，影響施工人員和設備的安全。

詞條
詞條說明
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