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电源电路中的测量型低压电流互感器设计及应用

接线图 2023年10月21日 09:29 150 admin
0  概述 测量用电流互感器是为指示仪表、积分仪表和其他类似电器提供电流的电流互感器。测量用电流互感器广泛用于对低压配电系统电流的测量，主要准确（对电流互感器给定的等级）级有：0.2、0.5、1、3、5等，目前应用比较广泛的测量用互感器主要为母线式电流互感器，安装方便，而且其型号、规格繁多，可根据不同规格的母排或线缆选用最经济合理的电流互感器，以上海安科瑞的AKH-0.66型电流互感器为例来分析测量用电流互感器的运用及特点。 AKH-0.66系列电流互感器外壳采用阻燃、耐温140℃的进口聚碳酸酯注塑成形，铁芯采用取向冷轧硅钢带卷绕而成，二次导线采用高强度电磁漆包线，产品结构新颖，造型美观，安装方便，体积小，质量轻，准确度高，容量大。产品符合国标GB1208-2006。   1  电流互感器工作原理 低压电流互感器的工作原理如图1所示，电流互感器的一次绕组串联在被测线路中，I1为线路电流即电流互感器的一次电流，N1为电流互感器的一次匝数，I2电流互感器二次电流（通常为5A、1A），N2为电流互感器的二次匝数，Z2e为二次回路设备及连接导线阻抗。当一次电流从电流互感器P1端流进，P2端出，在二次Z2e接通的情况下，由电磁感应原理，电流互感器二次绕组有电流I2从S1流过，经Z2e至S2，形成闭合回路。由此可得电流在理想状态下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K为电流互感器的变比。 电源电路中的测量型低压电流互感器设计及应用 第1张                                                                                                 图1   2  技术指标 测量CT一次电流5-6300A，二次电流5A，1A，0.1A，0.05A；双绕组CT一次电流5-6300A，二次电流5A、20mA，1A、20mA；双绕组传感器一次电流5-6300A，二次电流AC5A、DC4-20mA，AC1A、DC4-20mA；开口式CT一次电流100-6300A，二次电流5A，1A；额定工作电压AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）；额定频率50-60Hz；环境温度-30℃~70℃，最高耐温120℃；海拔高度≤3000m；工频耐压3000V/1min 50Hz；用于没有雨雪直接侵袭，无严重污染及剧烈震动的场所。   3  产品分类 3.1  AKH-0.66/I型电流互感器，主要测量范围5-3000A，二次输出0-5A（0-1A），主要用于多（单）根电缆或单根母排穿越，适用面广，与电流表配合使用。 3.2  AKH-0.66/II型电流互感器，主要测量范围150-6300A，二次输出0-5A（0-1A），主要适用用于多根母排或多根电缆穿越，适用面广，二次接线端与母排安装水平面平行，与电流表配合使用。 3.3  AKH-0.66/III型电流互感器，主要测量范围150-6300A，二次输出0-5A（0-1A），主要适用用于（单）多根母排或多根电缆穿越，适用面广，二次接线端与母排安装水平面垂直，与电流表配合使用。 3.4  AKH-0.66/S型双绕组电流互感器电流互感器，一次测量范围5-6300A，主要适用用于（单）多根母排或多根电缆穿越，适用面广；二次两路输出，一路0-5A（0-1A），供给电流表测量，另一路AC0-20mA，用于远传，与ARTU-32遥测装置、或电动机保护单元配合使用。 3.5  AKH-0.66/SM型双绕组电流传感器电流互感器，，一次测量范围5-6300A，主要适用用于（单）多根母排或多根电缆穿越，适用面广；二次两路输出，一路0-5A（0-1A），供给电流表测量，另一路DC4-20mA，用于远传，与自控仪表PLC或DC配合使用（辅助电源DC24V由PLC或DC提供），无须使用变送器，安装接线方便，为用户节约成本。 3.6  AKH-0.66K型开口式电流互感器主要应用于工业中城网、农网改造项目，安装方便，无须拆一次母线，亦可带电操作，不影响客户正常用电，为用户改造项目节省人力、物力、财力，提高效率。该系列电流互感器可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。   4  应用实例 测量用电流互感器在低压配电系统中二次输出5A和1A的选择，是一些电气工程师经常遇到的问题。 2009年12月山东聊城某化工厂，各生产车间环境多为爆炸性环境，各车间电气控制室不安装在车间内，而是安装在离各车间较远的公共电气控制室，来实现对系统电流信息的集中采集，现场电流互感器与控制室之间距离大约200米，有的甚至300米，二次传输导线为2.5平方毫米，使用的电流互感器有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5级 5VA 穿心1匝 等许多规格，使用的电流表为CL72-AI，该项目比较大，该项目在将完工，部分工程试运行时，发现所有电流表显示与现场电流完全不准确。 经分析，电流互感器额定容量就是电流互感器额定二次电流I2e，通过二次回路额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e，即，S2e=I2e²Z2e； 因数显表消耗的视在功率只有0.05VA，很小，所以我们可以不考虑，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e= I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA，远远大于电流互感器的额定容量5VA，所以此时应该选择200/1A的电流互感器，2010年2月份该项目更换了所有的比5A电流互感器，同时由于电流表为数显表，变比可以重新设定为200/1，使整个系统恢复正常。 从本实例可以得出电流互感器接数显电流表时，传输距离对比如表（一）
二次导线截面积（mm²） 额定二次电流（A） 互感器容量（VA） 单程传输距离（m）
1.5 5 2.5 4.2
1 106
2.5 5 5 14.2
1 355
4 5 10 45
1 1136
0.2 0.02 0.2 2840
表（一）传输距离对比 5  注意事项 5.1 电流互感器在接线时，同名端必须要保持一致，即P1、S1；P2、S2。 5.2 电流互感器在正常运行时，二次不得开路，防止二次开路产生高电压，影响人身和设备安全。   6  报价方案 6.1 AKH-0.66/I型   单位：元（RMB）
型号 规格 价格 型号 规格 价格
30I 200/5A以下 40 30I 100/1A以下 70
250/5A 41 150/1A 75
300/5A 42 200/1A 80
400/5A 50 300/1A 89
450/5A 55 400/1A 96
500/5A 60 500/1A 113
40I 200/5A以下 50 40I 100/1A以下 76
250/5A 54 150/1A 92
300/5A 56 200/1A 116
400/5A 57 250/1A 128
450/5A 63 300/1A 139
500/5A 65 400/1A 148
600/5A 66 500/1A 158
750/5A 68 600/1A 167
800/5A 71 800/1A 181
1000/5A 76 1000/1A 205
60I 100/5A以下 82 60I 100/1A以下 91
150-350/5A 63 150/1A 104
400/5A 65 200/1A 128
450/5A 69 250/1A 139
500/5A 71 300/1A 151
600/5A 74 400/1A 174
700/5A 80 500/1A 188
750/5A 82 600/1A 195
800/5A 84 800/1A 208
1000/5A 97 1000/1A 218
1200/5A 110 1200/1A 227
1500/5A 147 1500/1A 239
2000/5A 177 2000/1A 271
2500/5A 195 2500/1A 302
80I 250/5A以下 103 80I 300/1A以下 227
300-500/5A 89 400/1A 198
600/5A 91 500/1A 221
700-750/5A 100 600/1A 233
800/5A 107 800/1A 245
1000/5A 123 1000/1A 255
1200/5A 141 1200/1A 260
1500/5A 158 1500/1A 269
2000/5A 181 2000/1A 282
2500/5A 205 2500/1A 302
3000/5A 229 3000/1A 332
6.2 AKH-0.66/S型    单位：元（RMB）
型号 规格 价格 型号 规格 价格
S-30I 5/5A/20mA 221 S-30I 5/1A/20mA 268
10/5A/20mA 221 10/1A/20mA 268
15/5A/20mA 221 15/1A/20mA 268
20/5A/20mA 221 20/1A/20mA 268
25/5A/20mA 221 25/1A/20mA 268
30/5A/20mA 221 30/1A/20mA 268
40/5A/20mA 221 40/1A/20mA 268
50/5A/20mA 221 50/1A/20mA 268
60/5A/20mA 221 60/1A/20mA 268
75/5A/20mA 221 75/1A/20mA 268
80/5A/20mA 221 80/1A/20mA 268
100/5A/20mA 221 100/1A/20mA 268
150/5A/20mA 257 150/1A/20mA 315
200/5A/20mA 278 200/1A/20mA 336
S-40I 200/5A/20mA 305 S-40I 200/1A/20mA 368
250/5A/20mA 305 250/1A/20mA 368
300/5A/20mA 326 300/1A/20mA 389
400/5A/20mA 326 400/1A/20mA 389
500/5A/20mA 368 500/1A/20mA 441
600/5A/20mA 368 600/1A/20mA 441
S-50II 600/5A/20mA 441 S-50II 600/1A/20mA 525
750/5A/20mA 441 750/1A/20mA 525
800/5A/20mA 441 800/1A/20mA 525
1000/5A/20mA 473 1000/1A/20mA 567
1200/5A/20mA 473 1200/1A/20mA 567
1250/5A/20mA 473 1250/1A/20mA 567
S-60II 300/5A/20mA 336 S-60II 300/1A/20mA 399
400/5A/20mA 336 400/1A/20mA 399
500/5A/20mA 378 500/1A/20mA 452
600/5A/20mA 378 600/1A/20mA 452
750/5A/20mA 441 750/1A/20mA 536
800/5A/20mA 441 800/1A/20mA 536
1000/5A/20mA 483 1000/1A/20mA 588
1200/5A/20mA 504 1200/1A/20mA 609
1250/5A/20mA 504 1250/1A/20mA 609
1500/5A/20mA 536 1500/1A/20mA 641
2000/5A/20mA 609 2000/1A/20mA 725
6.3 AKH-0.66/K型   单位：元（RMB）
型号 规格 价格 型号 规格 价格
K-30×20 100-400 350 K-120×80 500-1500 750
K-80×50 250-1000 450 K-160×80 1000-5000 900
K-80×80 250-1000 600 　 　 　
注：测量型低压电流互感器可按上述报价的70%优惠供应。   7  结束语 产品已在上海、深圳、杭州、济南、内蒙古等地工矿企业工程配电监控系统中得到应用，降低了投资成本，产生了较好的社会和经济效益。 电源电路中的测量型低压电流互感器设计及应用 第2张

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