
低壓配電系統(tǒng)電流互感器的選型方案?安科瑞?鮑靜君
摘?要:分析低壓電流互感器的原理,介紹了準(zhǔn)確級和準(zhǔn)確級限值的概念,同時并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合工程實例分析。低壓電流互感器在低壓測量、計量、繼電保護、系統(tǒng)監(jiān)測、接地保護等方面的選用。
關(guān)鍵詞?低壓配電系統(tǒng)?低壓電流互感器?工作原理?準(zhǔn)確級?準(zhǔn)確級限值?選型
1.引言
隨著我國電力工業(yè)中城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)的改造,以及低壓配電系統(tǒng)的自動化程度不斷提高,電流互感器作為低壓配電系統(tǒng)中的一種重要電氣元件,已被廣泛地應(yīng)用于測量、計量、繼電保護、系統(tǒng)監(jiān)測、接地保護和各種電力系統(tǒng)分析之中,本文對此進行初步的探討。
2.低壓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(lián)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(shù),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(shù),Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)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(yīng)原理,電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過,經(jīng)Z2e至S2,形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)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.低壓電流互感器的選型
3.1測量用電流互感器
3.1.1測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。
測量用電流互感器廣泛用于對低壓配電系統(tǒng)電流的測量,主要準(zhǔn)確(對電流互感器給定的等級)級有:0.2、0.5、1、3、5等,目前應(yīng)用比較廣泛的測量用互感器主要為母線式電流互感器,安裝方便,而且其型號、規(guī)格繁多,可根據(jù)不同規(guī)格的母排或線纜選用較經(jīng)濟合理的電流互感器,表(一)以AKH-0.66型電流互感器,分析測量用電流互感器的運用及特點。
表(一)AKH-0.66測量用電流互感器技術(shù)參數(shù)表
3.1.2測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例
測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出5A和1A的選擇,是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問題。
2009年12月山東聊城某化工廠,各生產(chǎn)車間環(huán)境多為爆炸性環(huán)境,各車間電氣控制室不安裝在車間內(nèi),而是安裝在離各車間較遠的公共電氣控制室,來實現(xiàn)對系統(tǒng)電流信息的集中采集,現(xiàn)場電流互感器與控制室之間距離大約200米,有的甚至300米,二次傳輸導(dǎo)線為2.5平方毫米,使用的電流互感器有AKH-0.66/30I?200/5A?0.5級?5VA?穿心1匝?等許多規(guī)格,使用的電流表為CL72-AI,該項目比較大,該項目在將完工,部分工程試運行時,發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場電流完全不準(zhǔn)確。
經(jīng)分析,電流互感器額定容量就是電流互感器額定二次電流I2e,通過二次回路額定負載Z2e時所消耗的視在功率S2e,即,S2e=I2e2Z2e;?因數(shù)顯表消耗的視在功率只有0.05VA,很小,所以我們可以不考慮?,Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω.?mm2/m×2×200?m?/2.5=2.82Ω,S2e=?I2e2Z2e=5A2×2.82Ω=70.5VA,遠遠大于電流互感器的額定容量5VA,所以此時應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器,2010年2月份該項目更換了所有的比5A電流互感器,同時由于電流表為數(shù)顯表,變比可以重新設(shè)定為200/1,使整個系統(tǒng)恢復(fù)正常。
從本實例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時,傳輸距離對比如表(二)
表(二)傳輸距離對比
3.2計量用電流互感器
3.2.1計量用電流互感器就是與計費電能表和計量裝置配合使用的電流互感器。主要準(zhǔn)確級有:0.2、0.5S、0.2S。
3.2.2計量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例
計量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中,準(zhǔn)確級0.2級、0.2S級區(qū)分是用戶經(jīng)常碰到的問題,以及錯誤接線(極性接反)對計量的影響。
3.2.2.1準(zhǔn)確級0.2級、0.2S級區(qū)別見表(三)
表(三)誤差和相位差限值
3.2.2.2計量用電流互感器的錯誤接線(極性接反)對計量的影響
(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(shù)cosφ=0.9,則當(dāng)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;
(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(dāng)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;
3.3.保護用電流互感器
3.3.1保護用電流互感器就是為保護用繼電器提供電流的電流互感器器,與電流繼電器等類似電器配套使用,主要用于低壓配電系統(tǒng)電流過載保護和短路保護。主要準(zhǔn)確級有:5P、10P,5、10表示復(fù)合誤差5%、10%,準(zhǔn)確限值系數(shù)又叫限值系數(shù),它是額定準(zhǔn)確限值一次電流(此時符合誤差不**過5%、10%)與額定一次電流的比值,準(zhǔn)確限值系數(shù)有,5、10、15、20,
3.3.2保護用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例
保護電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中,準(zhǔn)確級以及準(zhǔn)確限值系數(shù)的選擇是用戶經(jīng)常碰到的問題。
2003年河北某工廠,由于新廠房擴建,在新廠房1500米附近安裝了一臺250KVA(10/0.4kV)配變,與主變距離2500米,因負荷較小(額定電流80A),當(dāng)時為了考慮計量準(zhǔn)確,使互感器額定一次電流與較大負荷電流相接近,將電流互感器比選擇100/5A,同時保護用電流互感器選擇100/5A,10P10。在施工下水道時,將電纜挖斷,造成工廠附近大面積停電。
經(jīng)電網(wǎng)參數(shù)計算得:主變短路電抗為X1?=?0.07Ω,配變短路電抗為X2?=?0.5Ω,短路點前短路電抗為X3=?0.4Ω,?計算電抗X*∑=?X1?+?X2?+?X3?=?0.97。?相短路時TA流經(jīng)次暫態(tài)短路電流周期分量有效值為:I"?=?1?/?X*∑×5.5?=?5.67(kA),此時短路電流是額定電流的56.7倍,遠遠大于準(zhǔn)確限值系數(shù)10,同時復(fù)合誤差**過10%時,影響繼電器動作,應(yīng)該選擇500/5A?10P15。
3.4.剩余電流互感器
3.4.1在低壓配電系統(tǒng)中接地保護主要有:零序保護(中、高壓均可以使用)和剩余電流保護(也稱漏電電流保護),兩者基本工作原理相同都是基于基爾霍夫電流定律,但是使用場合根據(jù)系統(tǒng)接地方式的不同而不同。剩余電流互感器主要與繼電器配合使用,也常常與電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)配套使用,靈敏度高。
3.4.2剩余用電流互感器與零序電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的區(qū)別,祥見(表四),以及剩余電流互感在接地系統(tǒng)方式不同時的應(yīng)用,祥見表(五)。
表(四)剩余電流互感器與零序電流互感器的區(qū)別
表(五)接線方式剩余電流互感器在接地系統(tǒng)方式不同時的應(yīng)用
3.5電流互感器使用過程中的注意事項
3.5.1電流互感器在接線時,同名端必須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。
3.5.2電流互感器在正常運行時,二次不得開路,防止二次開路產(chǎn)生高電壓,影響人身和設(shè)備安全。
文章來源于:《電氣開關(guān)》2010年4期。
4.結(jié)束語
本文對低壓配電系統(tǒng)中的不同類型電流互感器進行了簡單概述,**給電力系統(tǒng)各位專家和電氣工程師們參考,有利于不同類型低壓電流互感器在低壓智能配電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)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(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南,中國電力出版社,2007.
開啟式電流互感器廠家?安科瑞?鮑靜君
開啟式電流互感器也稱為開口式(分列式)電流互感器、開合式電流互感器、卡式電流互感器、鐵芯分離式電流互感器,主要適用于工業(yè)中城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造項目,改裝線路時可隨意安裝在線路的任何地方,而不用重新布線,安裝方便,可帶電操作,不影響客戶正常用電,為用戶改造項目節(jié)省人力、物力、財力,提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。
開啟式電流互感器的**品牌有:哈爾濱三達德KH系列、寧達眾合CTKK系列、中凱科電LZKM1-10、24型、江蘇安科瑞AKH-0.66/K系列、浙江迪克森DP(DBP)系列、涌緯自控YWKH0.66系列、深圳市中凱國電LZKK-10系列、蜀電LMKK、廣州明睿電子MR-LXZK-0.66、恒源力創(chuàng)LCZK1-10、微能匯通LDK-10型、卓川電子SY.35-0.66系列。
下面以安科瑞電氣股份有限公司的AKH-0.66/K系列開啟式電流互感器為例,介紹開啟式電流互感器的功能和技術(shù)參數(shù)。
AKH-0.66/K系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形,鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成,二次導(dǎo)線采用高強度電磁漆包線,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎,造型美觀,安裝方便,體積小,質(zhì)量輕,準(zhǔn)確度高,容量大。
開啟式電流互感器符合標(biāo)準(zhǔn)
產(chǎn)品符合國標(biāo)GB1208-2006。
開啟式電流互感器技術(shù)指標(biāo)
開啟式CT一次電流100-5000A,二次電流5A,1A
額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB/T156-2007)
額定頻率50-60Hz
環(huán)境溫度-30℃~70℃,較高耐溫120℃
海拔高度≤3000m
工頻耐壓3000V/1min?50Hz
用于沒有雨雪直接侵襲,無嚴(yán)重污染及劇烈震動的場所
開啟式電流互感器選型說明
根據(jù)一次電流及母線截面等參數(shù)選擇對應(yīng)的規(guī)格產(chǎn)品。一次導(dǎo)線穿越互感器窗孔。打開翻蓋,通過壓線片進行二次接線,二次接線引出后翻蓋復(fù)位。計量電能可直接利用翻蓋小孔加封鉛印,以防竊電。
工作電流長期不**過1.1倍額定值,允許在1.2倍額定值時短時使用,時間不**過1h;
根據(jù)被測電流大小,選定額定電流比,一般選用比被測電流大2/3左右的額定電流;
產(chǎn)品極性表示為:一次接線標(biāo)志P1、P2,相應(yīng)二次接線標(biāo)志S1、S2;S1表示P1的同名端,S2表示P2的同名端;
測量儀表接于S1、S2端上,此時所接回路的總負荷不應(yīng)**過互感器的額定負荷,當(dāng)安裝儀表位置與電流互感器相距甚遠或回路負載較大時,應(yīng)優(yōu)先選用二次電流為1A的規(guī)格;
注意根據(jù)母排的規(guī)格和根數(shù),選用相匹配窗口大小的互感器。
開啟式電流互感器規(guī)格尺寸
????開啟式電流互感器安裝方式:
??????開啟式電流互感器范例:
型?號:?AKH-0.66?K-80X50
電流變比:?500A/5A
準(zhǔn)?確?級:?0.5級
額定負荷:?2.5VA
開口式電流互感器供應(yīng)商?安科瑞鮑靜君
開口式電流互感器主要應(yīng)用于配電系統(tǒng)改造項目,安裝方便,無須拆一次母線,亦可帶電操作,不影響客戶正常用電,為用戶改造項目節(jié)省人力、物力、財力,提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。
下面以安科瑞電氣股份有限公司AKH-0.66K系列開口式電流互感器為例,介紹開口式電流互感器的功能和技術(shù)參數(shù)。
安科瑞電氣股份有限公司AKH-0.66K
AKH-0.66系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形,鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成,二次導(dǎo)線采用高強度電磁漆包線,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎,造型美觀,安裝方便,體積小,質(zhì)量輕,準(zhǔn)確度高,容量大。
AKH-0.66系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形,鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成,二次導(dǎo)線采用高強度電磁漆包線,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎,造型美觀,安裝方便,體積小,質(zhì)量輕,準(zhǔn)確度高,容量大。
開口式電流互感器符合標(biāo)準(zhǔn)
產(chǎn)品符合國標(biāo)GB1208-2006。
開口式電流互感器技術(shù)指標(biāo)
開口式CT一次電流100-6300A,二次電流5A,1A
額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB/T156-2007)
額定頻率50-60Hz
環(huán)境溫度-30℃~70℃,較高耐溫120℃
海拔高度≤3000m
工頻耐壓3000V/1min?50Hz
用于沒有雨雪直接侵襲,無嚴(yán)重污染及劇烈震動的場所
開口式電流互感器選型說明
根據(jù)一次電流及母線截面等參數(shù)選擇對應(yīng)的規(guī)格產(chǎn)品。一次導(dǎo)線穿越互感器窗孔。打開翻蓋,通過壓線片進行二次接線,二次接線引出后翻蓋復(fù)位。計量電能可直接利用翻蓋小孔加封鉛印,以防竊電。
工作電流長期不**過1.1倍額定值,允許在1.2倍額定值時短時使用,時間不**過1h;
根據(jù)被測電流大小,選定額定電流比,一般選用比被測電流大2/3左右的額定電流;
產(chǎn)品極性表示為:一次接線標(biāo)志P1、P2,相應(yīng)二次接線標(biāo)志S1、S2;S1表示P1的同名端,S2表示P2的同名端;
測量儀表接于S1、S2端上,此時所接回路的總負荷不應(yīng)**過互感器的額定負荷,當(dāng)安裝儀表位置與電流互感器相距甚遠或回路負載較大時,應(yīng)優(yōu)先選用二次電流為1A的規(guī)格;
注意根據(jù)母排的規(guī)格和根數(shù),選用相匹配窗口大小的互感器。
開口式電流互感器規(guī)格尺寸
電力運維專用開口式電流互感器?安科瑞?鮑靜君
一、概述
智能電力運維作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸——電力物聯(lián)網(wǎng),利用現(xiàn)代通信,云計算及大數(shù)據(jù)信息處理技術(shù),真正實現(xiàn)電力系統(tǒng)智能化。為客戶構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”運營平臺,實現(xiàn)電力設(shè)備適時在線監(jiān)測,能源托管,確保供電運行安全可靠,提高生產(chǎn)效率,節(jié)約運維成本。
在實際運維項目實施過程中,為提高安裝檢修人力資源、技術(shù)資源、設(shè)備資源的共享水平,降低電網(wǎng)生產(chǎn)和維護成本,安科瑞針對運維項目推出系列產(chǎn)品及解決方案。
二、安科瑞運維項目解決方案
三、產(chǎn)品配置
針對電力系統(tǒng),工礦企業(yè),共用設(shè)施的電力監(jiān)控及能耗統(tǒng)計、管理需求,安科瑞推出AEM96-CT三相嵌入式多功能電能表和ADL3000-CT三相多功能電能表以及外置開口式電流互感器,實時采集中壓及大電流電力專變客戶的配電室提供運行狀態(tài)等數(shù)據(jù),可在不停電情況下進行施工,免布線,方便可靠。
四、外置開口式電流互感器
1.型號說明
2.規(guī)格尺寸
3.規(guī)格參數(shù)對照表
4.安裝方式
低壓配電系統(tǒng)開口電流互感器的選型方案?安科瑞鮑靜君
摘?要:分析開口式電流互感器的原理,介紹了準(zhǔn)確級和準(zhǔn)確級限值的概念,同時并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合工程實例分析。低壓電流互感器在低壓計量方面的選用。
關(guān)鍵詞?低壓配電系統(tǒng)?低壓電流互感器?工作原理?準(zhǔn)確級?選型
1.引言
隨著我國電力工業(yè)中城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)的改造,以及低壓配電系統(tǒng)的自動化程度不斷提高,開口式電流互感器作為低壓配電系統(tǒng)中的一種重要電氣元件,在電網(wǎng)改造中的作用越來越明顯,已被廣泛地應(yīng)用于測量、計量、繼電保護、系統(tǒng)監(jiān)測、接地保護和各種電力系統(tǒng)分析之中。
2.?開口電流互感器工作原理
開口低壓電流互感器的工作原理如圖1所示,開口電流互感器的一次繞組串聯(lián)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(shù),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(shù),Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)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(yīng)原理,電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過,經(jīng)Z2e至S2,形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2,所以有I1/I2=N1/N2=K,K為電流互感器的變比。但是由于開口式電流互感器的鐵芯切開后,使鐵芯的性能下將的比較厲害,所以必須將互感器的鐵芯截面積加大,而且提高安匝數(shù),將I1×N1=I2×N2≥100AN。
圖1??????????????????????????????????圖2
1-開口電流互感器的上體,2-開口電流互感器的下體,3-安裝螺絲、螺母
3.開口電流互感器的選型
3.1產(chǎn)品介紹
開口式電流互感器是在傳統(tǒng)低壓母線式電流互感器的基礎(chǔ)上進行研發(fā),兼容電纜和銅排安裝方式,根據(jù)一次電流的測量范圍100A-5000A,產(chǎn)品采用分體式設(shè)計方案,外形結(jié)構(gòu)如圖3,產(chǎn)品主要規(guī)格見表1.
圖3
??1-骨架線圈,2-透明翻蓋,3-安裝螺母,4-接線端子,5-鐵芯,6-彈簧,7-外殼,8-安裝螺釘。
圖4?表1?AKH-0.66?K系列電流互感器主要外形尺寸
3.2?產(chǎn)品安裝
如圖3所示,將互感器的安裝螺絲、螺母打開,卸下互感器的下體,將所有互感器防止在安裝現(xiàn)場,然后將互感器的二次接到測量、保護裝置;將互感器的上體裝入配電系統(tǒng)的一次母排,合上互感器的下體,將互感器的安裝螺絲穿過互感器上、下體的固定孔,擰上螺母,將互感器的上、下體固定在一起,然后將互感器通過互感器兩側(cè)的安裝固定孔將互感器固定在母排上,完成互感器的安裝。整個過程比較快速簡單。
3.3?施工細節(jié)
根據(jù)我司產(chǎn)品規(guī)格書中的參數(shù),并根據(jù)用戶現(xiàn)場的實際情況選用合適的開口電流互感器,
將繼電器或測量儀表與保護用開口電流互感器二次接好,確保電流互感器二次不能開路,將開口電流互感器上、下兩部分都打開,并注意電流互感器的P1面上、下兩部分一致,并將繼電器在現(xiàn)場安裝好,所有現(xiàn)場全部放置好,大電流一次母線穿銅排場合等待停電,如圖6。
圖6
停電后將所有回路的開口電流互感器,全部同時安裝在母排上,并將開口電流互感器上、下兩部分通過螺絲、螺母安裝好,如圖7、圖8。
圖7?????????????????????????????????????????????????圖8
最后將開口電流互感器通過我們標(biāo)配的配件將互感器固定在母排上,同時將繼電器輸出信號線連接至斷路器的輔助觸點,完成整個安裝過程,如圖9。
圖9
綜上對比,改造項目中使用開口式電流互感器性價比較高,可以快速實現(xiàn)對低壓配電智能化低成本的多回路監(jiān)控,有利于低壓智能配電進一步推廣和應(yīng)用。
4?結(jié)論
開口式電流互感器已在上海、蘇州、深圳、云南、重慶、杭州、天津、濟南、、內(nèi)蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用,降低了投資成本,產(chǎn)生了較好的社會和經(jīng)濟效益。
[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版.
測量用電流互感器在風(fēng)能發(fā)電中的應(yīng)用??安科瑞鮑靜君
摘?要:分析電流互感器的原理,介紹了測量用電流互感器的定義、準(zhǔn)確級、和儀表保安系數(shù)的概念,結(jié)合工程實例分析,談?wù)劦蛪簻y量用電流互感器在風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域中應(yīng)用。
關(guān)鍵詞?低壓配電系統(tǒng)?低壓電流互感器?工作原理?準(zhǔn)確級?儀表保安系數(shù)?風(fēng)能發(fā)電
1.引言
隨著我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,國家對新能源發(fā)展越來越重視,國家出臺相關(guān)政策鼓勵企業(yè)發(fā)展新能源,風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,而且風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家比較盛行,我國也在西部也大力推行,因為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也不會造成輻射和污染,是一種優(yōu)良的發(fā)電方式,而電廠中對電流信號的測量,必須通過遠傳才能實現(xiàn)測量,為此電流互感器作為一個重要的元件,已被廣泛地應(yīng)用于風(fēng)能電廠配電系統(tǒng)配合各種測量儀器、儀表使用。
2.電流互感器工作原理
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(lián)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(shù),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(shù),Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)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(yīng)原理,電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過,經(jīng)Z2e至S2,形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)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.測量用電流互感器的選型
3.1測量用電流互感的先關(guān)概念
3.1.1測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。
3.1.2測量用電流互感器廣泛用于對低壓配電系統(tǒng)電流的測量,主要準(zhǔn)確(對電流互感器給定的等級)級有:0.1、0.2、0.5、1等,其相應(yīng)的準(zhǔn)確級在國家標(biāo)準(zhǔn)中的要求見表1。
表1?電流誤差限值
3.1.3儀表保安系數(shù)是指實際電流與電流互感器額定電流之比值,用FS表示。必需注意在配電系統(tǒng)發(fā)生故障電流通過電流互感器一次繞組時,互感器的儀表保安系數(shù)越小,與互感器配套使用的儀器、儀表就越安全,F(xiàn)S值受負載影響比較大。
3.2測量用電流互感器的型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等
3.2.1測量用電流互感器有很多型號規(guī)格,但是根據(jù)每個系列的特點以及穿孔大小的不同我們將測量用電流互感器型號規(guī)格統(tǒng)計,以江蘇安科瑞AKH-0.66?系列測量用低壓電流互感器為例,如表2所示。
表2?AKH-0.66測量用電流互感器的型號規(guī)格
圖2?AKH-0.66?II?型測量用低壓電流互感器外形圖
3.2.2測量用電流互感器的技術(shù)參數(shù)
額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV,GB156-2003)
額定頻率50-60Hz
環(huán)境溫度-30℃~70℃,較高耐溫120℃
海拔高度≤3000m
工頻耐壓3000V/1min?50Hz
3.3測量用電流互感器在風(fēng)能配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實例
測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出5A和1A的選擇,是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問題。
2009年12月在浙江華儀電氣風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場,由于風(fēng)場配電現(xiàn)場和監(jiān)控室不在一起,距離比較遠,現(xiàn)場電流互感器與控制室之間距離大約200米,有的甚至300米,二次傳輸導(dǎo)線為2.5平方毫米,使用的電流互感器有AKH-0.66/30I?200/5A?0.5級?5VA?穿心1匝?等許多規(guī)格,使用的電流表為CL72-AI,該項目比較大,該項目在將完工,部分工程試運行時,發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場電流完全不準(zhǔn)確。
經(jīng)分析,電流互感器額定容量就是電流互感器額定二次電流I2e,通過二次回路額定負載Z2e時所消耗的視在功率S2e,即,S2e=I2e2Z2e;?因數(shù)顯表消耗的視在功率只有0.05VA,很小,所以我們可以不考慮?,Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω.?mm2/m×2×200?m?/2.5=2.82Ω,S2e=?I2e2Z2e=5A2×2.82Ω=70.5VA,遠遠大于電流互感器的額定容量5VA,所以此時應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器,2010年2月份該項目更換了所有的比5A電流互感器,同時由于電流表為數(shù)顯表,變比可以重新設(shè)定為200/1,使整個系統(tǒng)恢復(fù)正常。從本實例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時,傳輸距離對比如表3
表3傳輸距離對比
3.4電流互感器使用過程中的注意事項
3.4.1電流互感器在接線時,同名端必須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。
3.4.2電流互感器在正常運行時,二次不得開路,防止二次開路產(chǎn)生高電壓,影響人身和設(shè)備安全。
4.結(jié)束語
本文對低壓配電系統(tǒng)中的不同類型電流互感器進行了簡單概述,**給電力系統(tǒng)各位專家和電氣工程師們參考,有利于不同類型低壓電流互感器在低壓智能配電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。
參考文獻
[1]安科瑞電氣股份有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版.
[2]任致遠,周中.電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南,中國電力出版社,2007.
江蘇安科瑞電器制造有限公司是安科瑞電氣股份有限公司(證券代碼:300286 SZ.)的全資子公司,是安科瑞電量采集、電力監(jiān)控、電能管理、電氣安全、低壓保護、智能光伏等系列產(chǎn)品的生產(chǎn)基地。公司位于江蘇省江陰市,目前現(xiàn)代化生產(chǎn)廠房面積達3萬平方米,可年生產(chǎn)電力儀表/測控裝置100萬臺、電流互感器80萬只、非標(biāo)電氣柜5000臺套。公司電子組裝生產(chǎn)線均采用無鉛生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)檢測設(shè)備自動化程度高,達到國內(nèi)良好水平;建立了集ERP、MES、SRM、PDM的信息管理系統(tǒng),是江蘇省兩化融合試點企業(yè)。
通過在產(chǎn)品、技術(shù)、生產(chǎn)工藝上的積累和持續(xù)創(chuàng)新,公司成功實現(xiàn)了科技轉(zhuǎn)型,由普通數(shù)顯儀表和電量傳感器的單一生產(chǎn)發(fā)展成為多樣化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售,產(chǎn)品涵蓋了智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、智能馬達保護裝置、智能光伏匯流裝置、電能質(zhì)量監(jiān)控裝置、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、消防電源監(jiān)控設(shè)備、醫(yī)用隔離電源柜、有源濾波裝置、光伏匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器等。2009年,公司被認定為江蘇省**企業(yè)。公司擁有獲得國家實驗室認證認可(CNAS)的測試中心,配置了國內(nèi)外**的試驗儀器設(shè)備和專業(yè)的測試團隊,可開展電磁兼容試驗、HALT-HASS高加速壽命試驗、高低溫及交變濕熱等環(huán)境試驗、電氣安全試驗等多種檢測試驗項目,對公司新產(chǎn)品進行測試驗證,同時也對量產(chǎn)的產(chǎn)品進行定期抽樣試驗,確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足規(guī)定要求,為安科瑞產(chǎn)品質(zhì)量保駕**。
公司與上海電科所、東南大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)等科研院所、高校組成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體,圍繞智能電網(wǎng)用戶端的電力監(jiān)控、電能管理和電氣安全開展產(chǎn)品研發(fā),目前累計獲得**共77項,其中發(fā)明**5項,并與東南大學(xué)共同建立了“江蘇省建筑光伏發(fā)電輸出系統(tǒng)工程技術(shù)研發(fā)中心”。
公司以用戶端智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表及系統(tǒng)集成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),堅持“為客戶創(chuàng)造**”的經(jīng)營理念,走專業(yè)化、市場化、規(guī)模化道路,努力實現(xiàn)“立足中國、放眼世界,爭做*智能配電供應(yīng)商”的戰(zhàn)略目標(biāo),為客戶提供可靠用電、節(jié)約用電、安全用電的完整解決方案,在智能電網(wǎng)用戶端、新能源、物聯(lián)網(wǎng)等*領(lǐng)域不斷探索開發(fā)新產(chǎn)品。