如何进行电流互感器计算

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电流互感器的参数选择计算方法

电流互感器的参数选择计算方法

附件3:电流互感器的核算方法参数选择计算本文所列计算方法为典型方法,为方便表述,本文数据均按下表所列参数为例进行计算。

项目名称代号参数备注额定电流比Kn600/5额定二次电流Isn5A额定二次负载视在功率Sbn30VA(变比:600/5)50VA(变比:1200/5)不同二次绕组抽头对应的视在功率不同。

额定二次负载电阻Rbn1.2Ω二次负载电阻Rb0.38Ω二次绕组电阻Rct0.45Ω准确级10准确限值系数Kalf15实测拐点电动势Ek130V(变比:600/5)260V(变比:1200/5)不同二次绕组抽头对应的拐点电动势不同。

最大短路电流Iscmax10000A一、电流互感器(以下简称CT)额定二次极限电动势校核(用于核算CT是否满足铭牌保证值)1、计算二次极限电动势:Es1=KalfIsn(Rct+Rbn)=15×5×(0.45+1.2)=123.75V参数说明:(1)Es1:CT额定二次极限电动势(稳态);(2)Kalf:准确限制值系数;(3)Isn:额定二次电流;(4)Rct:二次绕组电阻,当有实测值时取实测值,无实测值时按下述方法取典型内阻值:5A产品:1~1500A/5 A产品0.5Ω1500~4000A/5 A产品 1.0Ω1A产品:1~1500A/1A产品6Ω1500~4000A/1 A产品15Ω当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时,需要重新测量CT额定二次绕组电阻。

(5)Rbn :CT额定二次负载,计算公式如下:Rbn=Sbn/ Isn 2=30/25=1.2Ω;——Rbn :CT额定二次负载;——Sbn :额定二次负荷视在功率;——Isn :额定二次电流。

当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时,需要按新的二次绕组参数,重新计算CT 额定二次负载2、校核额定二次极限电动势有实测拐点电动势时,要求额定二次极限电动势应小于实测拐点电动势。

Es1=127.5V<Ek(实测拐点电动势)=130V结论:CT满足其铭牌保证值要求。

电流互感器准确级的计算方法

电流互感器准确级的计算方法

计费计量用的电流互感器其准确级不低于0.5级;用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1.0—3.0 级电流互感器。

为了保证准确度误差不超过规定值,一般还校验电流互感器二次负荷(伏安),互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n,所选准确度才能得到保证。

准确度校验公式:S2≤S2n。

二次回路的负荷l:取决于二次回路的阻抗Z2的值,则:S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2(∑︱Zi︱+ RWl+RXC)或S2V1≈∑Si+I2n2(RWl+RXC)式中,Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗,RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻,一般取0.1Ω,RWL为二次回路导线电阻,计算公式化为:RWL=LC/(r×S)。

式中,r为导线的导电率,铜线r=53m/(Ωmm2),铝线r=32m(Ωmm2),S为导线截面积(mm2),LC为导线的计算长度(m)。

设互感器到仪表单向长度为L1,则:L1互感器为星形接LC=L1两相V形接线2L1一相式接线继电保护用的电流互感器的准确度常用的有5P和l0P。

保护级的准确度是以额定准确限值一次电流下的最大复合误差ε%来标称的(如5P对应的ε %=5%)。

所谓额定准确限值一次电流即一次电流为额定一次电流的倍数(n=I1/I1n),也称为额定准确限值系数。

即要求保护用的电流互感器在可能出现的范围内,其最大复合误差不超过ε%值。

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电流互感器计算

电流互感器计算

b 确定铁心几何尺寸。铁心窗口(或内径)应保证一、二次绕 组之间有足够的绝缘距离并有适当的装配间隙。内窗口尺寸确 定后,根据所需的截面以及结构要求确定铁心的外框(或外径) 和高度。 在比较准确地确定铁心尺寸以后、再对二次绕组设计 进行调整.确定绕组尺寸 (2)误差计算 铁心和二次绕组尺寸确定后即可计算误差。测量级误差计算步 骤如下: a.计算铁心参数。计算铁心有效截面、平均磁路长 b. 计算二次绕组电阻。计算二次绕组电阻r2时,铜导线电阻 系数通常取55℃时的值,即取ρ=0.02(Ω m m 2)/m。对于一 些环境温度比较高的情况,例如变压器用套管型电流互感器、则 取75℃时的值.此时取ρ=0.02135(Ω m m 2)/m 。
铁心截面为矩形的电流互感器,二次绕组平均匝长的计算式为
当层数较多见各层匝数不等 时,要分层计算平均匝长和每 层导线长度.将各层导线长相 加得出二次导线总长,然后计 算电阻。当二次引线较长时, 还应将引线电阻计人。
c 计算二次漏抗。准确计算二次漏抗是困难的.通常采用 经验公式计算或按经验数据取值 对于环形二次绕组.如果二次线匝均匀分布在整个铁心 的圆周上,且单匝一次绕组在铁心穿过,或多匝一次绕组 也均匀分布在整个铁心的圆周上,可以认为二次漏抗x2等 于零。 实际的绕组不可能如此完全对称.x2不等于零.可 近似地按表5—3取值。
5、设计二次绕组(要与铁心设计和误差计算结合进行)。
二、误差计算
1.测量级误差计算 (1) 铁心设计 a 计算铁心截面,根据误差要求和准备采用的铁心材料的性能 初选铁心截面.当无其它参考数据时.可用下式作初步估算
初选的额定磁密值,依准确级和铁心材料而定,对于0.5级铁 心,采用冷轧硅钢板时,可初步取Bn=0.1~0.2T。更高的准 确级,或有仪表保安系数要求时,则应选用高导磁材料,如 超微晶合金或玻莫合金。表5—2所列为互感器常用的软磁材 料的典型参数对比。

电流互感器计算公式

电流互感器计算公式

电流互感器计算公式电流互感器是一种用于测量交流电流的装置,它能够把电流值转换为可以由另一设备接受的电压值。

它通常由一个线圈,一个磁铁或者一个铁氧体制成,可以把一个特定的电流转换成另一个特定的电压值。

电流互感器在电力系统中发挥着重要的作用,它可以用来测量电网的电流,也可以用来测量发电机的负荷,从而控制和保护电力系统。

电流互感器的计算公式为:V = k I,其中,V为测量出的交流电压值,I为待测量的交流电流,k为互感器的系数。

由于电流互感器被磁铁或者铁氧体驱动,其测量出的电压值V也受制于它们对于交流电流I的磁感应,随着I的变化而变化。

磁铁互感器是一种由磁铁驱动的电流互感器,其计算公式为:V = k A I,其中,A为磁铁的磁感应系数,A的值与交流电流I的大小有关,随着I的变化而变化。

铁氧体互感器是一种通过铁氧体驱动的电流互感器,其计算公式为:V = k B I,其中,B为铁氧体的磁感应系数,B的值与交流电流I的大小有关,随着I的变化而变化。

电流互感器的测量精度受制于其驱动部件的磁感应系数的值,因此,在选择和安装电流互感器时,应注意这些磁感应系数的值,以保证更高的测量精度。

此外,使用的线圈应选用高频电缆,以减少电阻的影响,确保测量的精准性。

电流互感器可以测量电力系统中的电流,并可以把测量出的电流值转换成可以被接受的电压值。

用电流互感器计算出来的结果受制于磁感应系数A、B的值,因此,在安装和使用电流互感器时应注意这些磁感应系数的变化,以便更准确地测量电流。

综上所述,电流互感器的计算公式可以分为磁铁互感器和铁氧体互感器的,测量的精度受制于其驱动部件的磁感应系数的值,因此,在选择和安装电流互感器时应注意它们的变化,以便确保更高的测量精度。

电流互感器的计算公式

电流互感器的计算公式

电流互感器的计算公式
(原创实用版)
目录
1.电流互感器的概念与作用
2.电流互感器的计算公式
3.计算公式的应用举例
4.电流互感器与电压变压器的区别
正文
电流互感器是一种用于测量电流的设备,它可以将大电流转换为小电流,以便于测量和保护电路。

电流互感器的工作原理是基于电磁感应,当一次导线穿过互感器的铁心时,会在二次侧产生电流。

电流互感器的变流比是固定的,通常为 60/5,即一次电流为 60A 时,二次电流为 5A。

电流互感器的计算公式如下:
二次电流(I2)= 一次电流(I1)×变流比(N)
其中,一次电流是指通过互感器的主线电流,二次电流是指通过互感器的副线电流,变流比是指一次电流与二次电流的比值。

举例来说,如果一次电流为 15A,变流比为 60/5,那么可以通过以下公式计算出二次电流:
I2 = I1 × N
I2 = 15A × (60/5)
I2 = 180A
因此,当一次电流为 15A 时,互感器产生的二次电流为 180A。

需要注意的是,电流互感器的二次电流不能直接用于测量,因为其数值较大。

通常需要通过电流表进行测量,而电流表的满偏转电流为 15A。

因此,在实际应用中,需要根据电流互感器的变流比和一次电流,计算出二次电流,以便于通过电流表进行测量。

电流互感器与电压变压器的区别在于,电流互感器试图把电流从原边变换到副边,而电压变压器试图把电压从原边变换到副边。

电流互感器的电压大小由负载决定,而电压变压器的电压大小由原边电压决定。

电流互感器的计算公式(图文)民熔

电流互感器的计算公式(图文)民熔

电流互感器的计算公式我们将设计一个电流互感器。

使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源,由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。

电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难基本的区别在于:变压器试图把电压从原边变换到副边,而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。

电流互感器的电压大小由负载决定。

我们通过一个实际的设计例子,可以更好地理解电流互感器的工作原理。

假设用电流互感器测量变换器的原边电流,原边10A电流对应1V电压。

当然,我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量,但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W,这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。

所以,要选用电流互感器,如图1所示。

图1 用电流检测互感器减小损耗当然,为了减少绕组电阻,我们把原边的匝数取为1匝,同时为了使电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多。

如果副边匝数为N,由欧姆定律可得(10/N)R=1V,在电阻中消耗的功率为P=(1V)^2/R。

我们假设消耗的功率是50MW(也就是说,我们可以使用100MW电阻),这就要求R不应小于20Ω。

如果使用20Ω的电阻,二次侧匝数可根据欧姆定律得出,n=200。

现在我们来看看磁芯。

假设二极管是一个普通二极管,通态电压约为1V,电流为10A/200=50mA。

变压器输出电压为1V,二极管导通状态电压为1V,总电压约为2V,频率为250kHz时,磁芯上的磁感应强度不超过其中4us为一个周期的时间,实际肯定是不到一个周期的。

由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则,磁芯无法复位)。

所以AE可以很小,B不会很大。

在这种情况下,初级或次级磁通的要求不可能由初级磁通和次级磁通之间的要求来确定。

如果不需要隔离电压,铁芯的尺寸一般由200匝绕组的体积决定。

你可以用40根导线来流过500毫安的峰值电流,但这种导线太细了,普通变压器厂家不会为你绕的。

电流互感器的计算公式 图文,民熔

电流互感器的计算公式  图文,民熔

电流互感器的计算公式我们将设计一个电流互感器。

使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源,由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。

电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难基本的区别在于:变压器试图把电压从原边变换到副边,而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。

电流互感器的电压大小由负载决定。

我们通过一个实际的设计例子,可以更好地理解电流互感器的工作原理。

假设用电流互感器测量变换器的原边电流,原边10A电流对应1V电压。

当然,我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量,但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W,这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。

所以,要选用电流互感器,如图1所示。

图1 用电流检测互感器减小损耗当然,为了减少绕组电阻,我们把原边的匝数取为1匝,同时为了使电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多。

如果副边匝数为N,由欧姆定律可得(10/N)R=1V,在电阻中消耗的功率为P=(1V)^2/R。

我们假设消耗的功率为50mW(也就是说,我们可以使用100mW规格的电阻),这就要求R 不得小于20Ω,如果采用20Ω的电阻,由欧姆定律可得副边匝数N=200。

现在我们来看磁芯,假设二极管是普通的一般的二极管,通态电压大约为1V,电流为10A/200=50mA。

互感器输出电压为1V,加上二极管的通态电压1V,总电压大约2V。

250kHz频率工作时,磁芯上的磁感应强度不会超过其中4us为一个周期的时间,实际肯定是不到一个周期的。

由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则,磁芯无法复位)。

因此Ae可以很小,而B也不会很大。

这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定,更大的可能是由原副边之间的隔离电压来确定。

如果隔离电压没有要求,磁芯的大小一般由200匝的绕组所占体积来确定。

电流互感器设计与计算

电流互感器设计与计算

电流互感器设计与计算电流互感器(Current Transformer,简称CT)是一种用于测量和保护电力系统中电流的装置。

它通过将高电压侧的电流转换成低电压侧的电流,使得电流测量和保护设备能够安全可靠地使用。

在电流互感器的设计中,主要考虑以下几个方面:一是额定电流的选择,即根据实际需求确定电流互感器的额定一次电流。

一般情况下,电流互感器的额定一次电流应根据所测量的电流范围来确定,一般选择在被测电流的60%~120%范围内。

二是磁路设计,即通过设计合适的磁路结构,使得电流互感器能够满足测量和保护的要求。

常见的磁路结构有环形磁路和磁链式磁路,设计时需要考虑磁路的饱和和磁通分布等因素。

三是绕组设计,即通过设计合适的绕组结构和参数,使得电流互感器能够实现理想的变比和相位误差。

绕组设计需要考虑绕组的匝数、铜导体的断面积和长度等因素。

对于电流互感器的计算,主要包括变比计算和额定一次电流计算。

变比计算是根据所需的额定一次电流和二次电流来确定电流互感器的变比。

变比计算公式为变比=二次电流/额定一次电流。

例如,如果所需的额定一次电流为1000A,二次电流为5A,则变比为5/1000=1/200。

额定一次电流计算是根据电流互感器的额定二次电流和变比来确定其额定一次电流。

额定一次电流计算公式为额定一次电流=二次电流/变比。

例如,如果电流互感器的额定二次电流为5A,变比为1/200,则额定一次电流为5/(1/200)=1000A。

除了变比和额定一次电流的计算,还需要考虑电流互感器的负荷和准确度等参数。

负荷是指电流互感器在额定一次电流下的阻抗大小,一般以VA为单位。

负荷的选择应根据所需的测量和保护精度来确定。

准确度是指电流互感器的测量误差,一般以百分比形式表示。

准确度的选择应根据具体应用场景和精度要求来确定。

电流互感器的设计和计算是一个综合考虑多个因素的过程,包括额定电流的选择、磁路设计、绕组设计等。

通过合理的设计和准确的计算,可以实现电流互感器的可靠工作和精确测量。

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如何进行电流互感器计算
我们将设计一个电流互感器。

使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源,由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。

电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁
性元件设计人员也很难回答。

基本的区别在于:变压器试图把电压从原边变换到副边,而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。

电流互感器的电压大小由负载决定。

我们通过一个实际的设计例子,可以更好地理解电流互感器的工作原理。

假设用电流互感器测量变换器的原边电流,原边10A电流对应1V电压。

当然,我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量,但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W,这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。

所以,要选用电流互感器,为了减少绕组电阻,我们把原边的匝数取为1匝,同时为了使电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多。

如果副边匝数为N,由欧姆定律可得(10/N)R=1V,在电阻中消耗的功率为P=(1V)^2/R。

我们假设消耗的功率为50mW(也就是说,我们可以使用100mW规格的电阻),这就要求R 不得小于20Ω,如果采用20Ω的电阻,由欧姆定律可得副边匝数N=200。

现在我们来看磁芯,假设二极管是普通的一般的二极管,通态电压大约为1V,电流为10A/200=50mA。

互感器输出电压为1V,加上二极管的通态电压1V,总
电压大约2V。

250kHz频率工作时,磁芯上的磁感应强度不会超过其中4us 为一个周期的时间,实际肯定是不到一个周期的。

由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则,磁芯无法复位)。

因此Ae 可以很小,而B也不会很大。

这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定,更大的可能是由原副边之间的隔离电压来确定。

如果隔离电压没有要求,磁芯的大小一般由200匝的绕组所占体积来确定。

你可以用40号的导线流过500mA的峰值电流,但是这种导线实在太细,一般的变压器厂家不会
为你绕制。

实用提示:除非一定要用,一般情况下不要使用规格小于36号线的导线。

现在我们来分析为什么不能用电压变压器来替代电流互感器?已经知道副边电压只有2V,因此原边电压为2V/200=100mV。

如果输入直流电压为48V,那么电流互感器原边10mV电压对48V电压来说是微不足道的——那样你可以在副边得到50mA的电流,而对原边几乎没有什么影响。

假设另一种情况(不现实的),原边的输入直流电压只有5mV,那么互感器的原边不可能有10mV的电压,同时由于原边阻抗(如反射副边阻抗)也比较大,决定了副边根本不可能产生50mA的电流。

即使整个5mV电压全部加在原边,副边也只能产生200×5mV=1V的电压:不能在转换电阻上产生足够的电压。

因此,电压变压器只能用作变压器,不能用来检测电流。

从另外一个角度来看:虽然输入电源的电
压为48V时,但是流过电流互感器电流的大小不是由原边的这个48V电压决定的,而是其他因素决定的。

电流互感器是有阻抗限制的电压变压器。

最后,我们来看一下电流互感器的误差情况怎么样?答案在于电流互感器的基本定义上:感应的是电流。

实用提示电流互感中的二极管和副边绕组的电阻不会影响电流的测量,因为(只要阻抗不是无穷大)串联电路中电流处处相等,与串联的元件无关。

实际工作中,是不是使用肖特基二极管作为整流二极管是没有关系的:二极管的低通态电压只影响变压器,不会影响电流互感器。

如果互感器副边的电感太小,测量误差将会增大。

也就是激磁电感太小,假设我们要求测量电流的最大误差为1%,原边电流为10A,那么副边电流就是50mA,这就意味着要求激磁电流(副
边)应该小于50mA×1%=500μA。

激磁电流没有流过转换电阻,我们也无法检测到这个电流,这样误差就增大了。

我们可以算出副边电感的最小值现在的匝数为200,我们需要AL=16mH/200=400nH的磁环,用普通的小铁氧体磁环就可以了,这种铁氧体磁环是很容易找到的。

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