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如何选择电流互感器

上海互凌电气澳门葡萄京官方网站 / 2016-07-05
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如何选择电流互感器?怎么选择电流互感器?电流互感器该怎么 ?

1.精确度-在大多数应用场合,测量精确度对整个系统的效率有着直接的影响。功率计算的精确程度明显取决于电流互感器的精确度。1级功率表可能需要精确度高于1%的电流互感器,而该精确度一般会与昂贵的材料和制造工艺相关。一个替代方案是对所应用的每一台互感器都对功率表进行标定。考虑到每台互感器的具体特性,允许将功率表设定在其最精确的操作模式以及将变量从一台互感器传递到另外一台互感器。正如澳门葡萄京官方网站在本文后面部分所看到的,了解线性度、漂移和可重复性以及对其整体不精确的读数进行补偿开启了各种新技术研究的大门。   

2.线性度-互感器的线性度指的是在整个操作模式范围内其特性的稳定性。模拟感应部件的高线性度对大范围一次电流进行精确测量来说必不可少,尤其是在低电流值的情况下。几种技术只对有限的测量范围提供良好的性能,因此将应用领域的电流限制到相当高或相当低。   

3.漂移-互感器的漂移与初始系统标定无关的读数超时持续性有关。其特性的一些变化可能由于周围环境湿度和温度或元件老化等原因引起。低漂移电位-意味着互感器对这些限制因素具有很高的抵抗能力-是构建高性能稳定可靠功率表的一个非常重要的特性。   

4.相移-实际有效功率或能量计算的精确度不仅仅与交流电流和电压互感器的精确度和线性度的幅度有关,而且与两个相关值测量之间可能发生的相移有关。当然,相移应该尽可能的低。   

5.集成-由于采用自供电,因此除了接到主要功率监控仪装置的两根输出线之外,电流互感器不需要任何其他的接线。很多这种互感器都提供经过标定的标准输出,以便在功率监控系统中进行集成。典型的1A和5A或333mV输出均与市场上的大多数标准功率表相匹配。高精度功率表需要根据不能再互换的每台互感器进行特定的标定。然后这些互感器可能会产生低电流输出,在系统运行过程中接触这些低电流会比传统的1A/5A信号要安全。此外,电流输出还几乎不受干扰的影响,因此当需要采用长距离导线将互感器连接至功率表时应优先选用电流信号输出而非电压信号输出

- 1 - 电流互感器选择和应用原则 1、额定一次电压和电流 电流互感器的额定一次电压应等于或大于回路的额定一次电压,绝缘水平应满足有关标准。 电流互感器的额定一次电流(Ipn)应根据其所属一次设备的额定电流或最大工作电流选择,并应能承受该回路的额定连续热电流(Icth)、额定短时热电流(Ith)及动稳定电流(Idyn)。 同时,额定一次电流的选择,应使得在额定变流比条件下的二次电流在正常运行和短路情况下,满足该回路保护装置的整定值选择性和准确性要求或满足计量及测量准确性要求。 额定一次电流(Ipn)的标准值为:10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75以及它们的十进位倍数或小数。

2、额定二次电流及负荷 2.1 额定二次电流 电流互感器额定二次电流(Isn)有1A和5A两类。对于新建发电厂和变电所,各级电压的电流互感器额定二次电流宜统一选用1A,以减轻电流互感器二次负荷,二次电缆截面可减小,节约投资。如扩建工程原有电流互感器采用5A时,额定二次电流可选用5A。 一个厂站内的电流互感器额定二次电流允许同时采用1A和5A。但同一电压等级的电流互感器的额定二次电流一般采用相同电流值。

2.2

二次负荷 电流互感器的二次负荷可用阻抗Zb (Ω)或容量Sb (VA)表示。二者之间的关系为

当电流互感器额定二次电流Isn为5A时,数值Sb=25Zb ,当电流互感器额定二次电流Isn为1A时, Sb=Zb。 保护用电流互感器的准确级和允许极限电流,都与二次负荷有关,需要合理选择二次负荷额定值并进行相应的验算。 由于电子式仪表和微机继电保护的普遍应用,互感器额定二次电流广泛采用1A,以及保护和控制下放就地等因素,二次回路负荷大大降低,相应的电流互感器二次负荷也宜选用较低的额定值,以便降低造价和改善其结构及性能(如采用倒立式结构)。 电流互感器的二次负荷额定值(Sbn,以VA表示)可根据需要选用2.5、5、7.5、10、15、20、30、40VA。在某些特殊情况,也可选用更大的额定值。

低压计量装置在实际工作中常常出现电流互感器(TA)和电能表选用不当、联用不 妥的现象,给企业造成很大损失。特别在农村用电中,存在问题更为普遍。例如,有一个 用电户安装了一台20 kV·A变压器,电工在计量装置中配3只50/5 A的TA, 再联用一只DT8—25(50)的电能表,一个月下来只计得用电量450 kW·h左 右。像TA变比选大、配小、准确级次不够,电能表容量偏大、偏小等更是常见。澳门葡萄京官方网站结 合工作实际,针对计量装置的一些技术问题和有关规章,谈一些肤浅认识,以供大家参考。1 TA的合理选用1.1 本地区用电户多属第Ⅳ类、第Ⅴ类电能表计量装置,老规程要求TA准确级次为 0.5级就可以,而新的DL/T448—2000《电能计量装置技术管理规程》要求 ,应配置准确级次为0.5S级的TA。 1.2 现在安装的低压电流互感器多采用穿心式,灵活性大,可根据实际负荷电流大小 选择变比,但确定穿绕匝数要注意铭牌标注方法,否则容易出错。通常穿绕匝数是以穿绕 入互感器中心的匝数为准,而不是以绕在外围的匝数为准,当误为外围匝数时,计算计量 电能将会出现很大差错。 1.3 TA如何选择,简单说来就是怎样确定额定一次电流的问题。它应“保证其在正 常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右,至少应不小于30%”。如有一台 100 kV·A配变供制砖机生产用电,负荷率为70%左右,那么在正常生产时的实际 负荷电流约100 A,按上面所述标准选择,就应该配置150/5 A规格的TA,这 样就保证了轻负荷时工作电流不低于30%额定值,同时也满足了对TA的二次侧实际负 荷的要求。 1.4 TA变比选大,在实际工作中常发生。当用电处在轻负荷时,实际负荷电流将低 于TA的一次额定电流的30%,特别当负载电流低到标定电流值的10%及以下时,比 差增加,并且是负误差。所以,为了避免TA长期运行在低值区间,对于农村负荷或变化 较大的负荷,宜选用高于60%额定值,只要最大负荷电流不超过额定值的120%即可。 1.5 TA变比选小,这种状况仅发生在电工对实际负荷调查不清,或用电户增加了用 电负荷的时候。曾有书上介绍TA最大工作电流可达其一次额定电流值的180%,这与 DL/T448—2000规程规定不符。TA长时间过负荷运行也会增大误差,并且铁 心和二次线圈会过热使绝缘老化。所以,工作人员应经常测试实际负荷,及时调整TA变 比。2 电能表的合理选用2.1 新规程规定,对于Ⅳ类、Ⅴ类计量装置应选用准确级次2.0级的有功电能表。 无功电能表用于Ⅳ类计量装置时配3.0级,而对于第Ⅴ类计量装置没有作规定。 2.2 许多资料(也包括老的电能计量规范)介绍或规定,电能表应工作在 50%~100%标定电流范围内,误差才小。当它工作在30%轻载负荷以下,误差变 化很大。特别是工作在标定电流10%以下时,因电能表的补偿装置调整限制,不能保证 其准确度,超出允许范围的负误差更大。所以,新颁规程提出“为提高低负荷计量的准确 性,应选用过载4倍及以上的电能表”。目前,D86系列表属此类型,其计量负荷范围 宽,正在广泛推广使用。 2.3 在低压供电线路中,老的规程规定负荷电流为80 A及以下时,宜采用直接接入 式电能表。新规程作了修正,降为负荷电流为50 A及以下宜采用直接接入式电能表,而 且标明选配方法:“电能表的标定电流为正常运行负荷电流的30%左右。”例如,正常 运行负荷电流为30 A,按30%选择它的标定电流就是9 A,规范D86系列表就是 选用10(40) A规格表。这样,既保证了在轻负荷运行时不小于30%标定电流,也 满足了满负荷运行时不超过它的最大电流。3 TA与电能表的最优联用3.1 新规程规定“经电流互感器接入的电能表,其标定电流宜不超过电流互感器额定 二次电流的30%,其额定最大电流应为电流互感器额定二次电流的120%左右”。老 规程没有这样明确规定,所以,用DT8—25(50)电能表与TA联用是不妥的。 TA二次电流已标准化为5A,那么它的30%就是1.5 A,其额定最大电流值就是6 A,D86系列三相(单相)1.5(6) A型式的电能表就是专为配用TA设计的。 它的启动电流只有7.5 mA,使10%的实际负载计量准确度比老式5 A电能表提高 了3.3倍,从而躲过了轻载误差,相应提高了经济效益。 3.2 接入非中性点绝缘系统的电能计量装置,可采用“3只感应式无止逆单相电能表 ”,这也是新规程增加的内容。但还需注意:①与TA联用只能采用1.5(6) A或 3(6) A两种规格的单相电能表,而且不能简单接用,必须经电能表检试人员把内部接 线改成电压、电流分开进线形式(如说明书上接线图),接线才正确,不经分开而直接接 用属不正确接线,它会影响TA变比产生误差;②由于负荷性质变化,功率因数不同,计 量三相四线负荷时会出现一表反转,注意在计算总电量时不可将三表的“代数和”错算成 三表的“算术和”,给一方造成经济损失。 3.3 为了保证综合误差在允许范围内,TA的二次侧装接负载不能超过额定负载,否 则也会增大误差。所以,要求TA的二次连线电阻、接触电阻及接用仪表内阻之和不应超 过二次额定负载。规程要求采用4 mm2及以上的单芯铜质绝缘线。但是,现在的低压计 量装置普遍装于计量箱内,TA二次侧仅接用电能表,二次连线也很短,使用的铜质导线 电阻率又很小(不能再用铝线了),关键是要把接触电阻限制在0.1 Ω以下。TA二次 端子螺丝小且短,线粗难以压紧,用2.5 mm2单股铜线比较软,避免了粗线不易弯曲 压不紧的毛病,可保证接触电阻在0.1 Ω以下。 3.4 为了减少误差,TA与电能表之间连线方式新规程中有更严格的规定。在计量装 置中,若采用2只TA则二次绕组与电能表之间用四线连接,若采用3只TA则二次绕组 与电能表之间用六线连接,不得再采用简化的三线或四线连接

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