計量型低壓電流互感器原理及應用

上海安科瑞電氣股份有限公司 

楊廣亮 江蘇 江陰 214405

1．名詞定義

1.1電流互感器

一種在正常使用條件下其二次電流與一次電流成正比、且在聯結方法正確時其相位差接近于零的互感器

1.2計量型電流互感器

一種供給電能表和其他類似電器提供電流的電流互感器。

2．電流互感器工作原理

低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，電流互感器的一次繞組串聯在被測線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數，I2電流互感器二次電流（通常為5A、1A），N2為電流互感器的二次匝數，Z2e為二次回路設備及連接導線阻抗。當一次電流從電流互感器P1端流進，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。

                 圖1

3．計量型電流互感器及主要品牌

計量型低壓電流互感器廣泛用于對低壓配電系統電流的計量，主要準確（對電流互感器給定的等級）級有：0.2、0.5S、0.2S等。

計量用電流互感器的主要品牌有：杭州彼愛琪的BH-0.66/G、江蘇中電的LQZJ-0.66、上海安科瑞的AKH-0.66/G

4．計量用電流互感器在低壓配電系統中的問題及應用實例

計量用電流互感器在低壓配電系統中，準確級0.2級、0.2S級區分是用戶經常碰到的問題，以及錯誤接線（極性接反）對計量的影響。

4.1準確級0.2級、0.2S級區別見表（三）

表（三）誤差和相位差限值

4.2計量用電流互感器的錯誤接線（極性接反）對計量的影響

4.2.1計量接線方式三相三線

正確接線時的有功功率為：P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)；

三相電路平衡時，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UI cosφ

假如A相電流互感器極性接反，祥見接線圖（a）和相量圖(b)

這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的√3倍；

電能表一的電流滯后電壓的角度為：30°+φa+180°=210°+φa；

電能表二電流滯后電壓的角度為：30°-φc；

所以錯誤接線時的有功功率為：

P´=Pa´+ Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ；

若功率因數cosφ=0.9，則當A相計量互感器極性接反，漏計電能為實際計量電能的：

P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍；

4.2.2計量接線方式三相四線

正確接線時的有功功率為：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc;

 三相電路平衡時，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ

假如A相電流互感器極性接反，祥見接線圖（c）和相量圖(d)

這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的2倍,A相電流為-Ia；

所以錯誤接線時的有功功率為：

P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;

則當A相計量互感器極性接反，漏計電能為實際計量電能的：

P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;

5．使用過程中的注意事項

5.1電流互感器在接線時，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。

5.2電流互感器在正常運行時，二次不得開路，防止二次開路產生高電壓，影響人身和設備安全。

6．結束語

本文對計量用電流互感器進行了簡單概述，推薦給電力用戶各位專家和電氣工程師們參考，有利于計量用電流互感器在低壓智能配電系統的廣泛應用。

參考文獻

[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司.電量傳感器選型手冊,200903版.

[2]任致遠，周中.電力電測數字儀表原理與應用指南,中國電力出版社，2007.