电流互感器工作原理

学
规
定
。
在理想情况下，即忽略线圈的电阻，铁心损耗及漏
磁通可得：
I1N1＝I2N2
有：Il／I2＝N2／N1，即线圈的匝数与电流成反比
3 电流互感器的分类
按用途分：保护用（用于机电保护和自动控制装置的电 流互感器），测量用（测量电流和电能的电流互感器）
按安装种类分：户内式（一般额定电压不高于35kV）， 户外式（一般额定电压高于35kV）
电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造
成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；
同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。另外，
二次侧开路使E2达几百伏，一旦触及造成触电事
故
。
4)在安装和使用互感器时, 一定要注意端子的极性。 否则, 其二次侧所接的仪表、继电器中流过的电流 就不是设计时的电流, 因而引起计量和测量不准确, 并可能引起继电保护装置的误动作或拒动。
电流互感器的工作原理
电流互感器
1 电流互感器
电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件，
起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流，用以
分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气
设备的正常运行参数和故障情况，使测量仪表和继电器等
二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离，以保证
工
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人
员
7,电流互感器的接线方式
电流互感器在电力系统中通常有如下四种接线 方式。
电流互感器二次侧电流线圈通过的电流, 反映了一次电 路对应相的电流。该接线方式通常用在负 荷平衡的三相电路中电流的测量, 或在继电保护中作为 过负荷保护接线。
7.2 两相式V型接线
两相形接线, 又称为两相继电器接线如图。二次设备电流线圈流过的电 流就等于互感器的二次电流, 它反映了相电流的大小。又由Ia+Ic=-Ib可 知, 互感器二次侧公共线上的电流, 正好是未接互感器相的反相二次电流, 因此这种接线的三个电流线圈分别反映了三相电流, 所以, 广泛应用于中 性点不接地而负载不论平衡与否的三相三线制电路中, 供继电保护测量 之用。
通常为1A或5A。一般情况下，计量用电流互感器变流比
的选择应使其一次额定电流I1不小于线路中的负荷电流
(即计算Ic)。如线路中负荷计算电流为350A，则电流互
感器的变流比应选择400／5。保护用的电流互感器为保
证其准确度要求，可以将变比选得大一些。
3．3 电流互感器准确度选择及校验
所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内， 一次电流为额定值时的最大误差。对于不同的测 量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。
6 、电流互感器的正确使用
1)电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与 被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联。
2)按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。 同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一 次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故；
3)二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧
准确度； 4)校验动稳定度和热稳定度。
5．2 电流互感器变流比选择
电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之 比，称为电流互感器的额定变流比，Ki＝I1n／I2n≈N2
／N1。
式中，N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。
电流互感器一次侧额定电流标准比(如20、30、40、
50、75、100、150(A)、)等多种规格，二次侧额定电流
按结构形式分：贯穿式，支柱式，母线式，套管式，正 立式，倒立式
4 电流互感器的误差特性
KKNNI
2I
2
I1I1
I1
I11010%00%
A、电流误差
GB1208-87对电流误差的定义是
从电流互感器的原理知道，由于励磁电流的存在， 二次电流乘以额定电流比总是小于实际一次电流， 所以电流互感器的误差总是负值，只有采取了补 偿以后，才可能出现正值电流误差。
7.3 两相电流差接线方式
两相电流差接线, 又称为两相单继电器接线如图说示， 其二次侧公共线流过的电流等于两个相电流的向量差， 这种接线多用于三相三线制电路的继电保护中
7.4 三相完全星形接线
的
安
全
。
2 电流互感器的原理
互感器，一般N1≤N2，可见电流互流感器为一“变
流”器，基本原理与变压器相同，工作状况接近于变压器
短路状态，原边符号为P1、P2，副边符号为S1、S2。互
感器的原边串接入主线路，被测电流为I1 ，原边匝数为N1，
副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈，副边电流
为I2，副边匝数为N2。原副边电磁量及规定正方向由电工
7)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障， 电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
8)为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励 磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。 为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用 于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。
准确度选择的原则：计费计量用的电流互感 器其准度为0．2～0．5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。
5)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故 障录波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线 分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具 有2～8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统， 一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按 二相或三相配置；
6)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保 护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器， 且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉 保护范围之中；
保护用电流互感器误差 准确度等级5P 电流误差＋1%， 准确度等级10P 电流误差＋3%，
5 、电流互感器的选择
5．1 电流互感器选择与检验的原则 1)电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压； 2)根据一次负荷计算电流Ic选择电流互感器变化； 3)根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验