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009 低压配电系统电流互感器的选型方案-杨军军
低压配电系统电流互感器的选型方案
何艳1白怡明1 杨广亮2
1中煤国际工程集团沈阳设计研究院, 沈阳 110000
2杨广亮 江苏安科瑞电器制造有限公司,江苏 江阴 214405;
摘 要:分析低压电流互感器的原理,介绍了准确级和准确级限值的概念,同时并在此基础上,结合工程实例分析。低压电流互感器在低压测量、计量、继电保护、系统监测、接地保护等方面的选用。
关键词 低压配电系统 低压电流互感器 工作原理 准确级 准确级限值 选型
1.引言
随着我国电力工业中城网及农网的改造,以及低压配电系统的自动化程度不断提高,电流互感器作为低压配电系统中的一种重要电气元件,已被广泛地应用于测量、计量、继电保护、系统监测、接地保护和各种电力系统分析之中。
2.低压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。
图1
3.低压电流互感器的选型
3.1测量用电流互感器
3.1.1测量用电流互感器是为指示仪表、积分仪表和其他类似电器提供电流的电流互感器。
测量用电流互感器广泛用于对低压配电系统电流的测量,主要准确(对电流互感器给定的等级)级有:0.2、0.5、1、3、5等,目前应用比较广泛的测量用互感器主要为母线式电流互感器,安装方便,而且其型号、规格繁多,可根据不同规格的母排或线缆选用最经济合理的电流互感器,表1以江苏安科瑞AKH-0.66型电流互感器,分析测量用电流互感器的运用及特点。
表1 AKH-0.66测量用电流互感器技术参数表
电流互感器型号 输入、输出 主要特点 AKH-0.66/I型 输入:5-3000A
输出:0-5A(0-1A) 适用用于多(单)根电缆或单根母排穿越,适用面广 AKH-0.66/II型 输入:150-6300A
输出:0-5A(0-1A) 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。 AKH-0.66/III型 输入:250-6300A
输出:0-5A(0-1A) 具备II型特点,精度高,容量大,适用于相间距离小的场合,二次接线端与母排安装水平面垂直。 AKH-0.66/M8型 输入:5-150A
输出:0-5A(0-1A) 适用于小电流空间场所,为接线式电流互感器。 AKH-0.66/K型 输入:100-6300A
输出:0-5A(0-1A) 用于项目改造,无须拆一次母线,安装方便,为用户节省人力、财力,提高改造效率。 AKH-0.66/S型 输入:5-6300A
输出两组:一组0-5A(0-1A),
另一组AC0-20mA 双路输出,一路用于电流的测量,另一路用于远传,用于系统监测,与遥测单元配合使用,为用户节约成本。 AKH-0.66/SM型 输入:5-6300A
输出两组:
一组0-5A(0-1A),
另一组DC4-20mA 双路输出,一路用于电流的测量,另一路用于远传,用于系统监测,与自控仪表如PLC配合使用,为用户节约成本,辅助电源DC24V由PLC供电。 3.1.2测量用电流互感器在低压配电系统中的问题及应用实例
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
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