电磁式电流互感器.pdfVIP

电磁式电流互感器

电磁式电流互感器即通过电磁感应原理实现电流变换的互感器，

它的工作原理和变压器相像。在电力系统中已被广泛应用，是一次系统

和二次系统间的联络元件，其测量和保护的作用。

目录电磁式电流互感器的原理电磁式电流互感器的分类电磁式电

流互感器的接线电磁式电流互感器的特点电磁式电流互感器的缺陷防止

电磁式电流互感器饱和的措施电磁式电流互感器的讨论进展

电磁式电流互感器的原理

电力系统中广泛采纳的是电磁式电流互感器（以下简称电流互感

器或TA）,它的工作原理和变压器相像。

由于一次线圈串联在电路中,并且匝数很少；因此,一次线圈中的

电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关。而且电流互感

器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小,所以正常情况下,

电流互感器在近于短路状态下运行。

电流互感器一、二次额定电流之比,称为电流互感器的额定互感比,

即:

kn=I1n/I2n

由于一次线圈额定电流I1n已标准化,二次线圈额定电流I2n统一

为5（1或0.5）安,所以电流互感器额定互感比亦已标准化。k还可以

貌似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比,即k=N1/N2。式中N1、N2

为一、二次线圈的匝数。电流互感器的二次侧不能开路,当运行中电流

互感器二次侧开路后,一次侧电流依旧不变,二次侧电流等于零,则二次

电流产生的去磁磁通也消失了。这时,一次电流全部变成励磁电流,使互

感器铁芯饱和,磁通也很高,将产生以下后果:

1.由于磁通饱和,其二次侧将产生数千伏高压且波形更改,对人身

和设备造成危害。

2.由于铁芯磁通饱和,使铁芯损耗加添,产生高热,会损坏绝缘。

3.将在铁芯中产生剩磁,使互感器比差和角差增大,失去精准性。

所以,电流互感器二次侧是不允许开路的。

电磁式电流互感器的分类

（1）按功能：测量用电流互感器、保护用电流互感器

（2）按安装地点：户内式、户外式

（3）按安装方式：穿墙式、支持式、套管式穿

（4）按绝缘方式：干式、浇注式、油浸式

（5）按一次绕组匝数：单匝式、多匝式

（6）按变流比：单变流比、多变流比

电磁式电流互感器的接线

1.单相式：用于测量对称三相负荷的一相电流。

2.星形接线：用于测量三相负荷电流，以监视每相负荷的不对称

情况。

3.两相式接线：其中一相电流表连接在回线中，回线电流等于A

相与C相电流之和，即等于B相电流。

电磁式电流互感器的特点

1.一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流

完全取决于被测电路中的负荷电流，而与二次电流大小无关。

2.电磁式电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，

正常情况下接近短路状态运行，所以，一次侧电流I1等于二次侧的测

量电流乘以额定互感比K1。额定互感比貌似等于二次侧和一次侧之间的

匝数比Kk。

电磁式电流互感器的缺陷

随着电压等级的提高和传输容量的增大,电磁式电流互感器呈现出

以下缺点:

1.绝缘结构多而杂、尺寸大、造价高。随着电压等级的提高,采纳

了油纸绝缘和气体绝缘的方式,在超高压（UHV）下,电磁式电流互感器

又采纳了串级绝缘的方法。明显,电压等级越高,电磁式电流互感器的绝

缘结构越来越多而杂,制造上越来越不便利,造价也越来越高,价格几乎

随电压等级作三次方上升。

2.测量精准度无法充足。由于一次线圈与高压母线等电位,二次线

圈在低压侧与二次低压设备相连,两者之间的线圈靠铁心联系。随着电

压等级的提高,高、低压之间的绝缘距离也相应地提高。这时只能依靠

增大磁路的方法来加强一、二次线圈的联系。由于测量误差与互感器的

平均磁路长度成正比,在增长磁路的同时,测量误差也随之增大。传统的

电磁式电流互感器二次侧输出的功率较大,一般达到几瓦,而且由于一、

二次侧还有直接的电磁联系,二次侧对一次侧也有影响,这些因素都会影

响电流互感器的测量精准度。在电力系统中使用的测量用电流互感器的

精准度大多限于0.3级。在暂态故障电流情况下,非周期重量电流使铁

心饱和也会影响到测量精准度。