电流互感器具有在电力系统的电能计量、 继电保护、 自动控制等装置中将大电流变 换成小电流的功能, 其工作的可靠性对整个电力系统的安全运行具有非常重要的意义。
电压等级、 绝缘水平、 测量保护要求越高的电流互感器, 其结构相应的也越复杂。 本次主要介绍 110kV 电压等级以上系统中目前常用的倒立式电流互感器和正立式电流互感器。
一、 电流互感器的基本原理
电流互感器与变压器相似, 是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小 电流为电能计量、 继电保护、 自动控制等装置提供信号的电力设备, 起到保护及监视 一次设备的作用。
电流互感器接被测电流的绕组 (匝数为 N1 ), 称为一次绕组 (或原边绕组、 初级绕组) 接测量仪表的绕组 (匝数为 N2 ) 称为二次绕组 (或副边绕组、次级绕组)。电流互感器一次绕组电流 I1与二次绕组 I2的电流比为实际电流比 K。 电流互感器在额定电流下工作时的电流比为电流互感器额定电流比, 用 Kn 表示,
Kn = I1n /I2n = N2 / N1
如图 3 - 1 所示。 电流互感器正常工作时, 二次侧处于近似短路状态, 输出电压很低, 当二次侧开路时, 会产生数千伏甚至上万伏的高电压, 危及人身和设备安全, 因此运行中电流互感器严禁二次侧开路。
二、 电流互感器的分类
按用途不同分: 测量用电流互感器 (或电流互感器的测量绕组)、 保护用电流 互感器 (或电流互感器的保护绕组):按绝缘介质分: 干式电流互感器、 浇注式电流互感器、 油纸绝缘电流互感器、 气体绝缘电流互感器。按工作原理分: 电磁式电流互感器、 光电式电流互感器。按二次绕组所在位置分: 正立式电流互感器、 倒立式电流互感器。三、 电流互感器的基本结构
倒立式电流互感器的二次绕组置于互感器上部, 二次绕组外部有足够的绝缘使之 与高压电位的一次绕组相隔离, 主要由金属膨胀器、 膨胀器罩、 一次绕组、 二次绕组和铁芯、 瓷套、 油腔、 二次接线盒等组成, 其内部结构如图 3 - 2 所示。
正立式电流互感器的二次绕组装在互感器下部, 具有高电位的一次绕组引到互感 器下部, 并对二次绕组和其他地电位的零部件有足够的绝缘, 主要由波纹膨胀器、 膨胀器外壳、 一次绕组、 外绝缘瓷套、 U 型电容绝缘、 油箱、 绝缘油、 二次绕组、 铁芯、底座等组成, 其内部结构如图 3 - 3 所示。
零序电流互感器 电流互感器一览表
