电流互感器结构原理-串并联
电流互感器
电流互感器(变电管理一所)摘要：电流互感器是一次系统和二次系统之间的联络元件，将一次侧的大电流变成二次侧标准的小电流（5A 或1A），用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，使二次电路正确反映一次系统的正常运行和故障情况。
关键词：电流互感器分类接线方式一、电流互感器的主要技术数据（－）电流互感器分类（1）电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制用的保护控制用互感器。
（2）根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式（3）根据安装地点可分为户内式和户外式（4）根据绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式等。
（5）根据电流互感器工作原理可分为电磁式、光电式、电子式等电流互感器。
（二）电流互感器的型号规定目前，国产电流互感器型号编排方法规定如下：产品型号均以汉语拼音字母表示，字母含义及排列顺序见表4-l所示（三）电流互感器的主要参数1．额定电流变比额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比,额定电流比一般用不约分的分数形式表示。
额定电流，就是在这个电流下，互感器可以长期运行而不会因发热损坏。
当负载电流超过额定电流时，叫作过负载。
2．准确度等级国产电流互感器的准确度等级有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、5.0、0.2S 级及0.5S级。
3．额定容量电流互感器的额定容量，就是额定二次电流I2e通过二次额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e。
4．额定电压是指一次绕组长期能够承受的最大电压（有效值），它只是说明电流互感器的绝缘强度，而和电流互感器额定容量没有任何关系。
5．极性标志（1）一次绕组首端标为L1，末端标为L2。
当一次绕组带有抽头时，首端标为L1，自第一个抽头起依次标为L2，L3……（2）二次绕组首端标为K1，末端标为K2。
当二次绕组带有中间抽头时，首端标为K1，自第一个抽头起以下依次标志为K2，K3……（3）对于具有多个二次绕组的电流互感器，应分别在各个二次绕组的出线端标志“K”前加注数字，如1K1，1K2，1K3……；2K1，2K2，2K3……（4）标志符号的排列应当使一次电流自L1端流向L2端时，二次电流自K1流出，经外部回路流回到K2。
电流互感器怎么看倍率
电流互感器怎么看倍率
电流互感器结构原理1、普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。
其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数（N1）较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流（I1）通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流（I2）；二次绕组的匝数（N2）较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷（Z）串联形成闭合回路，见图1。
由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比：。
电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。
2、穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流（负荷电流）导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形（或其他形状）铁心起一次绕组作用。
二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，见图2。
由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：
式中I1——穿心一匝时一次额定电流；
n——穿心匝数。
3、特殊型电流互感器结构原理1）多抽头电流互感器
多抽头电流互感器一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。
它具有一个铁芯和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁芯上的绝缘筒上，将不同变比的抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比。
电流互感器工作原理及特点
电流互感器工作原理及特点第三章互感器第2节电流互感器一、电流互感器的工作原理及特点电流互感器是二次回路中，供测量和保护用的电流源。
通过它正确反映电气一次没备的正常运行和故障情况下的电流。
目前农村配电网中均采用电磁式电流互感器（用字母TA表示）。
其特点是：一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关；电流互感器二次绕组所接仪表和继电器电流线圈阻抗很小所以在正常情况下，电流互感器在接近短路状态下运行。
电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比，即Ki=I1e/I2e。
LZZJ-10 LA-10Q LCWD-10500kV断路器及TA电流互感器工作原理二、电流互感器的误差电流互感器的等值电路及相量图，如图所示。
图中以二次电流I2为基准，画在第一象限水平轴上，即I2初相角为0。
二次电压U2较I2超前二次负荷功率因数角Ψ2，E2超前I2二次总阻抗角a。
铁芯磁通φ超前E290℃。
励磁磁势I0N1对φ超前铁芯损耗角Ψ。
根据磁势平衡原理I1N1?I2N2?I0N1和相量图可知，一次通过的实际电流与二次电流测量值乘以额定互感比以后所得的值在数值和相位上都有差异，即有测量误差。
这是由于电流互感器存在励磁损耗和磁饱和等而引起的。
这种误差，通常用电流误差和角误差（相对误差）来表示，其定义如下：电流误差为二次电流测量值乘额定互感比所得的值与实际一次电流之差，以后者的百分数表示，即?fi?kii2i1?100%i1由磁势平衡方程可知，当励磁损耗很小时， I1I2?KN?N2N1 ，所以上式也可以写成：IN?I1N1fi?22?10000I1N1?角误差为二次电流相量旋转180后与一次电流相量所夹的角，并规定?I2?超前I1?时，角误差为正值；反之，为负值。
当误差角很小时，上式也可写成：fi??I0N1sin(???)?100%I1N1角误差的公式如下：?i?sin?iI0N1cos(???)?3440分 I1N1三、电流互感器的运行参数对误差的影响如前所述，电流互感器的误差主要由励磁损耗和磁饱和等因素而引起。
电流互感器
电流互感器在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。
为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。
电流互感器就起到变流和电气隔离作用。
较早前，显示仪表大部分是指针式的电流电压表，所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5A等）。
现在的电量测量大多数字化，而计算机的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。
微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。
微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。
（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。
）电流互感器微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。
如图绕组N1接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。
微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。
微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。
Kn=I1n/I2n微型电流互感器大致可分为两类，测量用电流互感器和保护用电流互感器。
测量用电流互感器主要与测量仪表配合，在线路正常工作状态下，用来测量电流、电压、功率等。
测量用微型电流互感器主要要求：1、绝缘可靠，2、足够高的测量精度，3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和（如500%的额定电流）以保护测量仪表。
电流互感器保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。
保护用微型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。
保护用互感器主要要求：1、绝缘可靠，2、足够大的准确限值系数，3、足够的热稳定性和动稳定性。
电流互感器结构原理-串并联
电流互感器结构原理1普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。
其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数（N1）较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流（人）通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流（右）；二次绕组的匝数（N0较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷（Z）串联形成闭合回路，见图5-1。
图5 - 1 普通电流互感器结构原理图由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，l1N1=l2N2,电流互感器额定电流比：瓦二丽。
电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器2穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流（负荷电流）导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形（或其他形状）铁心起一次绕组作用。
二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，见图5- 2。
图5 - 2穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：n。
式中11 ――穿心一匝时一次额定电流；n ――穿心匝数。
3特殊型号电流互感器3.1多抽头电流互感器。
这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。
它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，见图 5 - 3。
二反绕纽Ki K-i 心Kd图5 - 3多抽头电流互感器原理图例如二次绕组增加两个抽头， K1、K2为100/5 , K1、K3为75/5 , K1、K4为50/5等。
电流互感器培训课件
电流互感器讲义
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外部接线示意图
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CT一次绕组的串并联端子接线图
现场实际接线：变中CT并联
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CT一次绕组的串并联端子接线图
220kV母联CT串联
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CT一次绕组的串并联端子接线图
220kV线路CT并联
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7、榕江站配置
5.1 500kV侧 SAS550 （LVQB(T)-500）
125
（K）
性能参考温度 80
95
（℃）
100
120
145
3s热稳定电流 :热稳定电流是CT在3S时间内允许通过的最大电流。这项指标表明了 CT承受短路电流热效应的能力。 动稳定电流（额定峰值耐受电流）：CT所能通过的最大短路电流。这项指标表明了 CT在短路冲击电流作用下，承受电动力的能力。
额定连续热电流 : 二次绕组接额定负荷时，一次绕组允许连续流过的某一规定电流 值，此时互 感器各部位温升不超过规定限值。
电压等级 kV
6---10
表面最大温升 K
------
相间温差 K
4.0
35---66
4.0
1.2
110
4.0
1.2
220----500 4.5
1.4
电流互感器讲义
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电流互感器讲义
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功 率值(在规定功率因数下以伏安表示)。 设备最高电压 根据设备的绝缘条件及其他性能，允许长期运行的最高相间电压有效值，
其 值等于所在系统的系统最高电压。 系统最高电压 在正常运行情况下，系统中任一点在任何时间可以持续的最高相间电压有
电流互感器原理
电流互感器原理是依据电磁感应原理的。
电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。
它的一次绕组匝数很少，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，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。
基本介绍·作用电流互感器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。
如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A 的电流转变为5A的电流。
·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。
电流互感器在正常工作时，二次侧近似于短路，若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外，一次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。
因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止一次侧开路。
在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停车处理。
一切处理好后方可再用。
4）为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设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5）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。
互感器的结构和工作原理
互感器的结构和工作原理电力系统要安全经济运行，必须装设一些测量仪表，以测量电路中各种电气量，如电压、电流、功率、电能等。
我们经常还会遇到测量要求较高电压和较大电流的各种电气量。
为了更方便更正确地获得这种被测量的数值，必须使用互感器。
互感器的主要作用有：（1）将高电压变为低电压（100V），大电流变为小电流（5A）。
（2）使测量二次回路与一次回路高压和大电流实施电气隔离，以保证测量工作人员和仪表设备的安全。
（3）采用互感器后可使仪表制造标准化，而不用按被测量电压高低和电流大小来设计仪表。
（4）取出零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。
第一节电流互感器的结构和工作原理一、电流互感器的主要技术数据（－）电流互感器分类目前，电流互感器的分类按不同情况划分如下：（1）电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制用的保护控制用互感器。
（2）根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式，如图4-1所示。
单匝式又分为贯穿型和母线型两种。
贯穿型互感器本身装有单根铜管或铜杆作为一次绕组；母线型互感器则本身未装一次绕组，而是在铁芯中留出一次绕组穿越的空隙，施工时以母线穿过空隙作为一次绕组。
通常油断路器和变压器套管上的装入式电流互感器就是一种专用母线型互感器。
（α）（b）（c）图4-1 电流互感器的结构原理（α）单匝式；（b）多匝式；（c）具有两个铁芯式（3）根据安装地点可分为户内式和户外式。
（4）根据绝缘方式可分为干式，浇注式，油浸式等。
干式用绝缘胶浸渍，适用于作为低压户内的电流互感器；浇注式用环氧树脂作绝缘，浇注成型；油浸式多为户外型。
（5）根据电流互感器工作原理可分为电磁式、光电式、磁光式、无线电式电流互感器。
（二）电流互感器的型号规定目前，国产电流互感器型号编排方法规定如下：产品型号均以汉语拼音字母表示，字母含义及排列顺序见表5-l 。
表4-1 电流互感器型号字母含义第一个字母 第二个字母 第三个字母 第四个字母 第五个字母 字母 含义字母 含义字母 含义字母 含义字母含义L电流 互感器A 穿墙式 C 瓷绝缘B 保护级 D 差动保护B 支持式 G 改进的 D 差动保护C 瓷箱式 J 树脂浇注 J 加大容量D 单匝式 K 塑料外壳 Q 加“强”式F 多匝式 L 电容式绝缘 Z 浇注绝缘J 接地保护 M 母线式 M 母线式 P 中频 Q 线圈式 S 速饱和 R 装入式 W 户外式 Y 低压的 Z 浇注绝缘Z支柱式（三）电流互感器的主要参数 1．额定电流变比额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比（有时简称电流比）。
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电流互感器结构原理
1普通电流互感器结构原理
电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。
其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电
源线路中，一次负荷电流()通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次
电流()；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)
串联形成闭合回路，见图5－1。
图5－1普通电流互感器结构原理图
由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比：。
电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。
2穿心式电流互感器结构原理
穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。
二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，见图5－2。
图5－2穿心式电流互感器结构原理图
由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确
定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。
式中I1——穿心一匝时一次额定电流；
n——穿心匝数。
3特殊型号电流互感器
3.1多抽头电流互感器。
这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。
它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，见图5－3。
图5－3多抽头电流互感器原理图
例如二次绕组增加两个抽头，K1、K2为100/5，K1、K3为75/5，K1、K4为50/5等。
此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比，调换二次接线端子的接线来改变变比，而不需要更换电流互感器，给使用提供了方便。
3.2不同变比电流互感器。
这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要，见图5－4。
图5－4不同变比电流互感器原理图
例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确，要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右)，准确度等级高一些(如1K1、1K2为200/5、0.2级)；而用电设备的继电保护，考虑到故障电流的保护系数较大，则要求变比较大一些，准确度等级可以稍低一点(如2K1、2K2为300/5、1级)。
3.3一次绕组可调，二次多绕组电流互感器。
这种电流互感器的特点是变比量程多，而且可以变更，多见于高压电流互感器。
其一次绕组分为两段，分别穿过互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的独立绕组。
一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接，通过变更连接片的位置，使一次绕组形成串联或并联接线，从而改变一次绕组的匝数，以获得不同的变比。
带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组，随着一次绕组连接片位置的变更，一次绕组匝数相应改变，其变比也随之改变，这样就形成了多量程的变比，见图5－5(图中虚线为电流互感器一次绕组外侧的连接片)。
带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同准确度等级，可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等，以满足各自不同的使用要求。
例如当电流互感器一次绕组串联时(图5－5a)，1K1、1K2，1K2、1K3，2K1、2K2，2K2、2K3为300/5，1K1、1K3，2K1、2K3为150/5；当电流互感器一次绕组并联时(图5－5b)，1K1、1K2，1K2、1K3，2K1、2 K2，2K2、2K3为600/5，1K1、1K3，2K1、2K3为300/5。
其接线图和准确度等级标准在铭牌上或使用说明书中。
(a)一次串联(两匝)
(b)一次并联(一匝)
图5－5一次绕组匝数可调、二次多绕组的电流互感器原理图
3.4组合式电流电压互感器。
组合式互感器由电流互感器和电压互感器(详细内容本讲第四节介绍)组合而成，多安装于高压计量箱、柜，用作计量电能或用作用电设备继电保护装置的电源。
组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、二次绕组及铁心和电压互感
器的一、二次绕组及铁心，固定在钢体构架上，浸入装有变压器油的箱体内，其一、二次绕组出线均引出，接在箱体外的高、低压瓷瓶上，形成绝缘、封闭的整体。
一次侧与供电线路连接，二次侧与计量装置或继电保护装置连接。
根据不同的需要，组合式电流电压互感器分为V/V接线和Y/Y接线两种，以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能，见图5－6(a)、(b)。
(a)两台电流互感器和电压互感器V/V接线
(b)三台电流互感器和电压互感器Y/Y接线
图5－6组合式电流电压互感器
Hzx阅：10.6.9。