教你学电流互感器

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1、何谓电流互感器

电流互感器（Current transformer 简称CT）的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。

电流互感器是一种特殊的变换器，它的二次电流正比与一次电流。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。

它的一次侧绕组匝数很少，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，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中。

在工作时，它的二次侧回路负载阻抗很小，当二次回路开路时，U将上升到危险的幅值，不但影响流变的准确度，也肯能损坏二次回路的绝缘，烧毁电流互感器铁芯。所以电流互感器二次侧不可开路。

2、电流互感器分类

• 按装设地点分：户内式、户外式。一般35kV以上采用户外式。
• 按照绕组匝数分：单匝式、多匝式
• 按照高、低压耦合方式分：无线电电磁波耦合、电容耦合和光电耦合式。
• 按安装方式分 ：
  
  

• 贯穿式电流互感器：用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。
• 支柱式电流互感器：安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。   
• 套管式电流互感器：没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。   
• 母线式电流互感器：没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器。
  
  

• 按用途分：
  
  

• 测量用电流互感器：电流互感器的测量绕组，在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。
  
• 保护用电流互感器：电流互感器的保护绕组，在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。
  
  

• 按绝缘介质分：
  
  

• 干式电流互感器：由普通绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。
• 浇注式电流互感器：用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。
• 油浸式电流互感器：由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，一般为户外型。目前我国在各种电压等级均为常用。   
• 气体绝缘电流互感器：主绝缘由SF6气体构成。
  
  

• 按电流变换原理分：
  
  

• 光电式电流互感器：通过光电变换原理以实现电流变换的电流互感器。其中，光电式又可分为：混合型光电互感器、磁光玻璃光电互感器和全光纤光电互感器。
  
• 电磁式电流互感器：根据电磁感应原理实现电流变换的电流互感器。
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• 3、电流互感器的作用
• 将一次回路的大电流变为二次回路标准的小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，并便于屏内安装。隔离高压电路：电流互感器一次侧和二次侧没有电的联系，只有磁的联系。使二次设备与高压部分隔离，且电流互感器二次侧均应接地，从而保证设备和人身的安全。4、电流互感器接线方式（1）  单相式接线方式           这种接线只有一只电流互感器组成，接线简单。用于小电流接地系统零序电流的测量，也可以用于三相对称电流中电流的测量或过负荷保护。
  
  

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（2）  三相完全星形接线方式
        三相完全星形接线又叫全星形接线。是用三台电流互感器与三只继电器对应按星形连接而成。
        一般应用于大接地电流系统的测量和保护回路接线，可以反应任何一相，任何形式的电流变化。

（3）  两相不完全星形接线方式
       两相不完全星形接线方式是在A、C两相装有电流互感器分别与两只电流继电器相连。
        一般用于小电流接地系统的测量和保护回路，由于该系统没有零序电流，另外一相电流可以计算获得。可以反应各类相间故障，但不能完全反应接地故障。

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（4）  三角形接线方式
        这种接线方式将三相电流互感器二次绕组按极性头尾相接，像三角形，极性不能搞错。
        这种接线主要用于保护二次回路的转角或滤除短路电流中的零序分量。

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（5）两相电流差接线方式
        两相电流差接线方式由两台电流互感器和一只电流继电器组成。
        也仅用于三相三线制电路中，这种接线的优点是不但节省一块电流互感器，而且也可以用一块继电器反映三相电路中的各种相间短路故障，亦即用最少的继电器完成三相过电流保护，节省投资。

（6）和电流接线方式
        这种接线，将两组星形接线并接，一般用于3/2断路器接线，角形接线，桥型接线的测量和保护回路，用以反应两个开关的电流之和。

5、电流互感器的准确度
        为保证计量和测量的准确性，保证保护装置动作可靠，正确，电流互感器必须达到一定的准确度。
      (1) 规定测量用电流互感器的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1、3、5等6个标准。其中0.1～1的四个标准其二次负荷应在额定负荷的25%～100%间，3、5两个标准其二次负荷应在额定负荷的50%～100%间，否则准确度不能满足要求。
        所以对于负荷范围广，准确度要求高的场合，可以采用经补偿的0.2S和0.5s电流互感器，该类型在1%～120%负荷间均能满足准确度要求。
       (2)继电保护用电流互感器的准确度要求一般没有测量的高，但其不仅要求在额定一次电流下误差不超过规定值.
        由于要求在大故障大电流时有较好的传变性能，所以在一定短路电流倍数下误差不超过规定值。
        主要分为两类：  
        A:要求在给定短路电流下的复合误差不超过规定值。P类及PR类电流互感器适用于此，规定为5P、10P两个准确等级。      
        B:要求对电流互感器的励磁特性作出规定。适用于PX类电流互感器。
       目前，暂态型电流互感器分为四个等级，分别用TPS、TPX、TPY、TPZ表示。

suoma

互感器就是变压器

hk6108

suoma 发表于 2016-2-14 10:59
互感器就是变压器

原理跟变压器的一样，但变比是电流比而不是电压比，
或者说，有电压比但操作电压不固定，原边及副边的电压完全取决于被测电路的电流。

hk6108

真正的机械式电流计的转子是粗大的导线，可承受的电流我想不会超过10A，万用表的转子是按照电压计设计的，用的导线细若蛛丝，测量电流需配以分流电阻。

hk6108

若被测电流太大，电阻分流就不合宜，
互感器也是变压器，变压器是等功率器件，电流比也是等于匝数比的，既然原副边皆不分流而且负载（电流计）规格固定，匝数比就要根据量程来制订。

suoma

hk6108 发表于 2016-2-17 17:17
若被测电流太大，电阻分流就不合宜，
互感器也是变压器，变压器是等功率器件，电流比也是等于匝数比的，既 ...

谢谢分享学习一下

suoma

hk6108 发表于 2016-2-17 15:23
真正的机械式电流计的转子是粗大的导线，可承受的电流我想不会超过10A，万用表的转子是按照电压计设计的， ...

我记得电流互感器副边输出最大10A，电压互感器副边输出最大110V

hk6108

变压器，电流互感器与电压互感器 的原理，都是一样的，
但是，电流互感器的负荷特性却不一样，变比关系只在副边短路时才符合，
电流的直接测量是介入式的，要做到既介入又不造成影响，阻抗就应该是零，市电导线几公分的阻值可以忽略，工频交变电流造成的感抗亦然，即使套上铁芯也仍可忽略，任何时候，原边电流的全部，都是励磁电流，副边负荷所抵消的，只是铁芯中的磁场，对原边电流是没影响的。

qwqwqw2088

hk6108 发表于 2016-2-21 18:20
变压器，电流互感器与电压互感器 的原理，都是一样的，
但是，电流互感器的负荷特性却不一样，变比关系只 ...

解释的很好，谢谢！

一般来说，“任何时候，原边电流的全部，都是励磁电流，副边负荷所抵消的，只是铁芯中的磁场，对原边电流是没影响的。”确实是一般人忽略的，所以是好多人对互感器认识不全的原因 包括楼主，呵呵