电流互感器选型参考及电流互感器选型原则和方法解析

如何正确的选择电流互感器？

本文(wen)着(zhe)重是(shi)讲述电流互感(gan)器(qi)(qi)选(xuan)型(xing)参考(kao)及电流互感(gan)器(qi)(qi)选(xuan)型(xing)原则和方法，接下(xia)来我们(men)直接进入主题。首先要介绍的是(shi)如何正确的选(xuan)择电流互感(gan)器(qi)(qi)。

正确电流(liu)互感器选型的方法如(ru)下：

上图(tu)为电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)互(hu)(hu)感(gan)器(qi)与电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)表、计量(liang)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)度表的(de)(de)(de)(de)接线图(tu)。电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)互(hu)(hu)感(gan)器(qi)是一种非接触式的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)传感(gan)器(qi)，电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)互(hu)(hu)感(gan)器(qi)是根据电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁感(gan)应原理(li)，使被测(ce)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)穿过(guo)空心线圈(quan)，当被测(ce)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)发生(sheng)变(bian)(bian)化时(shi)，其(qi)周(zhou)围产(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)磁场也(ye)会(hui)同(tong)时(shi)发生(sheng)变(bian)(bian)化，同(tong)时(shi)空心线圈(quan)的(de)(de)(de)(de)磁通量(liang)产(chan)生(sheng)变(bian)(bian)化，磁通量(liang)的(de)(de)(de)(de)变(bian)(bian)化就会(hui)使次级回路(lu)（互(hu)(hu)感(gan)器(qi)线图(tu)S1 S2接线端子）产(chan)生(sheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)。这样就可以根据电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)互(hu)(hu)感(gan)的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)信号测(ce)量(liang)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)缆(lan)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)大小。

1、根据控(kong)制电(dian)(dian)柜所控(kong)制这条回路(lu)的(de)(de)正常工作最大(da)负(fu)载电(dian)(dian)流来定(ding)(ding)(ding)。比如电(dian)(dian)路(lu) 图纸上的(de)(de)额定(ding)(ding)(ding)电(dian)(dian)流是32A ，选(xuan)择50/5 的(de)(de)就可以了。如果是49A的(de)(de)额定(ding)(ding)(ding)电(dian)(dian)流的(de)(de)话，选(xuan)择100/5的(de)(de)互(hu)感器比较好(hao)。一(yi)般情况下，选(xuan)择原(yuan)则是：互(hu)感器的(de)(de)额定(ding)(ding)(ding)电(dian)(dian)流应该(gai)大(da)于实际额定(ding)(ding)(ding)电(dian)(dian)流的(de)(de)1.2～1.5倍(bei)左右。

2 穿(chuan)心式互感器一次匝(za)的(de)(de)(de)和二次有个变流比的(de)(de)(de)关系，例如50/5的(de)(de)(de)互感器，穿(chuan)1圈(quan)时为50/5，电(dian)缆从孔中穿(chuan)2圈(quan)则缩(suo)少(shao)1倍电(dian)流比为25/5了。选(xuan)择50/5的(de)(de)(de)或(huo)者选(xuan)择100/5的(de)(de)(de)，主要是看一次电(dian)流和对二次的(de)(de)(de)精度要求以(yi)及(ji)互感器的(de)(de)(de)容量(liang)等(deng)。

注意：电(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)上面(mian)P1为(wei)(wei)电(dian)源(yuan)引(yin)(yin)进(jin)端，P2为(wei)(wei)引(yin)(yin)出至负载端。S1 S2为(wei)(wei)电(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)的二次侧，它是(shi)与电(dian)流(liu)表或电(dian)度表串联在电(dian)流(liu)回路中的。

3、应(ying)根据电(dian)流互感器的用(yong)途(tu)，正确(que)(que)选(xuan)择其准(zhun)确(que)(que)度级(ji)。电(dian)流互感器的准(zhun)确(que)(que)度一(yi)般(ban)分为0.2、0.5、1.0、3.0等几级(ji)，通常作实验室精密测(ce)量用(yong)选(xuan)0.2级(ji)，计(ji)费测(ce)量用(yong)0.5级(ji)，变(bian)电(dian)所配电(dian)盘(pan)上的测(ce)量仪(yi)表(biao)用(yong)1.0级(ji)，一(yi)般(ban)指示仪(yi)表(biao)及继电(dian)保(bao)护则采用(yong)3.0级(ji)。

4、电(dian)流互感器的二次负(fu)荷（包括电(dian)工仪(yi)表和继(ji)电(dian)器）所消耗(hao)的功率（伏安(an)数）或(huo)阻抗值不应超(chao)过所选择的准确(que)级(ji)相应的额定容量。

5、应(ying)根(gen)据系统(tong)的(de)运行方(fang)式和电(dian)(dian)流互感(gan)器(qi)(qi)的(de)接线方(fang)式，确(que)定(ding)电(dian)(dian)流互感(gan)器(qi)(qi)的(de)台数(shu)。

提(ti)示：电(dian)流互(hu)感器运行时(shi)切(qie)不可开(kai)路。以上均为常用低压配(pei)电(dian)柜中用的AKH一.066/K互(hu)感器，品牌太多，型(xing)号选取由用户自己选择。

电流互感器的使用方法

1）电(dian)流(liu)互感器的(de)接线应遵(zun)守串(chuan)联原则：即一(yi)次绕阻应与被测电(dian)路串(chuan)联，而二次绕阻则与所有仪表负载串(chuan)联

2）按被测电流大小，选择合适的(de)变比，否则误(wu)差将(jiang)增大。同时，二次侧一(yi)端必须接(jie)地(di)，以防绝(jue)缘(yuan)一(yi)旦损(sun)坏时，一(yi)次侧高压窜入(ru)二次低压侧，造成(cheng)人身和(he)设备事故。

3）二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)侧(ce)(ce)绝对不允许开路(lu)(lu)，因(yin)一(yi)旦开路(lu)(lu)，一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)侧(ce)(ce)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)I1全部成为磁化(hua)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，引(yin)起(qi)φm和(he)E2骤增，造成铁心过度饱和(he)磁化(hua)，发热(re)严(yan)重乃至烧毁线(xian)(xian)(xian)圈(quan)；同(tong)时，磁路(lu)(lu)过度饱和(he)磁化(hua)后，使误差增大。电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)互感器在正常工作时，二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)侧(ce)(ce)与(yu)测(ce)量(liang)仪(yi)表和(he)继电(dian)(dian)(dian)器等(deng)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)线(xian)(xian)(xian)圈(quan)串联使用，测(ce)量(liang)仪(yi)表和(he)继电(dian)(dian)(dian)器等(deng)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)线(xian)(xian)(xian)圈(quan)阻抗(kang)很小，二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)侧(ce)(ce)近似于短路(lu)(lu)。CT二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的大小由一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)决定，二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)产生的磁势，是平衡一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的磁势的。

若(ruo)突然使其开(kai)路，则励磁电动(dong)势由数值(zhi)很(hen)小的(de)(de)值(zhi)骤变为很(hen)大的(de)(de)值(zhi)，铁芯(xin)中(zhong)的(de)(de)磁通(tong)呈(cheng)现严重饱和的(de)(de)平顶波，因此(ci)二次侧绕组将在(zai)磁通(tong)过零时感应出很(hen)高(gao)的(de)(de)尖顶波，其值(zhi)可达到数千甚至上(shang)万(wan)伏(fu)，危及工作人(ren)员的(de)(de)安(an)全及仪表的(de)(de)绝缘性(xing)能。

另外，二(er)次侧(ce)开(kai)(kai)路(lu)使二(er)次侧(ce)电(dian)压达几百伏，一(yi)旦触及将造成触电(dian)事故(gu)。因此，电(dian)流互感器二(er)次侧(ce)都(dou)备(bei)有短(duan)路(lu)开(kai)(kai)关，防(fang)止(zhi)二(er)次侧(ce)开(kai)(kai)路(lu)。在使用过程中，二(er)次侧(ce)一(yi)旦开(kai)(kai)路(lu)应马上撤掉电(dian)路(lu)负载(zai)，然后，再停电(dian)处理(li)。一(yi)切处理(li)好(hao)后方可再用。

4）为了满足测量(liang)仪表、继电保护、断(duan)路(lu)器(qi)失灵判断(duan)和故障滤波等(deng)装置的需要，在发电机、变压器(qi)、出线(xian)、母线(xian)分段断(duan)路(lu)器(qi)、母线(xian)断(duan)路(lu)器(qi)、旁路(lu)断(duan)路(lu)器(qi)等(deng)回路(lu)中(zhong)均设2～8个二次(ci)绕阻(zu)的电流(liu)互感器(qi)。

5）对(dui)于保(bao)(bao)护用电流(liu)互(hu)感器(qi)(qi)的(de)装(zhuang)设(she)地点应(ying)按尽量(liang)消除主保(bao)(bao)护装(zhuang)置(zhi)的(de)不(bu)保(bao)(bao)护区来(lai)设(she)置(zhi)。例如：若有两组电流(liu)互(hu)感器(qi)(qi)，且位置(zhi)允(yun)许时，应(ying)设(she)在断(duan)(duan)路器(qi)(qi)两侧，使断(duan)(duan)路器(qi)(qi)处(chu)于交(jiao)叉(cha)保(bao)(bao)护范(fan)围之中。

6）为了(le)防(fang)止(zhi)支柱式电流互感器(qi)套管闪络造(zao)成(cheng)母线故障，电流互感器(qi)通常布(bu)置在断路器(qi)的出线或变压(ya)器(qi)侧。

7）为(wei)了减轻发(fa)电(dian)(dian)(dian)机(ji)内(nei)部(bu)故(gu)(gu)障(zhang)时的(de)(de)损伤(shang)，用于(yu)自动调节励磁装(zhuang)置的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)流互感(gan)器应(ying)布置在(zai)(zai)发(fa)电(dian)(dian)(dian)机(ji)定(ding)子绕组的(de)(de)出线侧。为(wei)了便于(yu)分析和在(zai)(zai)发(fa)电(dian)(dian)(dian)机(ji)并(bing)入系统前发(fa)现内(nei)部(bu)故(gu)(gu)障(zhang)，用于(yu)测(ce)量仪表的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)流互感(gan)器宜(yi)装(zhuang)在(zai)(zai)发(fa)电(dian)(dian)(dian)机(ji)中性点侧。

电流互感器选型的5大原则

（一）额定电压

电流(liu)互感器(qi)额(e)定电压应大于装设点线路额(e)定电压。

（二）变比

应根据一(yi)次负荷计算(suan)电(dian)流(liu)(liu)(liu)IC选择电(dian)流(liu)(liu)(liu)互(hu)感器变比。电(dian)流(liu)(liu)(liu)互(hu)感器一(yi)次侧额定电(dian)流(liu)(liu)(liu)标准比（如(ru)20、30、40、50、75、100、150、2×a/C）等多(duo)种规格，二次侧额定电(dian)流(liu)(liu)(liu)通常为1A或5A。

其中(zhong)2×a/C表示同一台产品有两种电(dian)(dian)流(liu)(liu)比(bi)，通过改(gai)变产品的(de)(de)连(lian)接片(pian)接线(xian)方式实现，当(dang)串联(lian)时，电(dian)(dian)流(liu)(liu)比(bi)为a/c，并联(lian)时电(dian)(dian)流(liu)(liu)比(bi)为2×a/C。一般(ban)情(qing)况下，计量用(yong)电(dian)(dian)流(liu)(liu)互(hu)感器变流(liu)(liu)比(bi)的(de)(de)选(xuan)择应使其一次额定(ding)电(dian)(dian)流(liu)(liu)I1n不小于线(xian)路中(zhong)的(de)(de)负(fu)荷电(dian)(dian)流(liu)(liu)（即(ji)计算IC）。

如线路中负(fu)荷计算电(dian)流为(wei)350A，则(ze)电(dian)流互感器的(de)变流比应选(xuan)择400/5。保护用的(de)电(dian)流互感器为(wei)保证其准确度(du)要求，可以(yi)将变比选(xuan)得大一些(xie)。

（三）准确级

应(ying)根(gen)据(ju)测量准(zhun)确(que)(que)(que)度(du)要(yao)求(qiu)选择电(dian)流(liu)(liu)互(hu)(hu)感器的准(zhun)确(que)(que)(que)级并进行校(xiao)验。准(zhun)确(que)(que)(que)级选择的原(yuan)则：计费计量用(yong)的电(dian)流(liu)(liu)互(hu)(hu)感器其(qi)准(zhun)确(que)(que)(que)级不(bu)低于0．5级；用(yong)于监视各(ge)进出线回路中负荷(he)电(dian)流(liu)(liu)大小的电(dian)流(liu)(liu)表应(ying)选用(yong)1．0—3．0级电(dian)流(liu)(liu)互(hu)(hu)感器。为了保(bao)证准(zhun)确(que)(que)(que)度(du)误差不(bu)超(chao)过规定(ding)值，一般还校(xiao)验电(dian)流(liu)(liu)互(hu)(hu)感器二次(ci)负荷(he)（伏安），互(hu)(hu)感器二次(ci)负荷(he)S2不(bu)大于额定(ding)负荷(he)S2n，所选准(zhun)确(que)(que)(que)度(du)才能(neng)得(de)到保(bao)证。准(zhun)确(que)(que)(que)度(du)校(xiao)验公式：S2≤S2n。

二次回路(lu)的(de)负荷l：取(qu)决于(yu)二次回路(lu)的(de)阻抗Z2的(de)值，则：

式中，Si、Zi为二次回(hui)路(lu)中的仪表、继电(dian)器线圈的额定(ding)负荷和阻(zu)抗(kang)，RXC为二次回(hui)路(lu)中所有接(jie)头、触点的接(jie)触电(dian)阻(zu)，一般取0．1Ω，RWL为二次回(hui)路(lu)导线电(dian)阻(zu)，

计算公(gong)式化为：RWL=LC/（r×S）。

式(shi)中，r为导线(xian)(xian)(xian)的(de)导电率，铜线(xian)(xian)(xian)r=53m/（Ωmm2），铝(lv)线(xian)(xian)(xian)r=32m（Ωmm2），S为导线(xian)(xian)(xian)截面积（mm2），LC为导线(xian)(xian)(xian)的(de)计算长(zhang)度(du)（m）。设互感(gan)器到(dao)仪表单向长(zhang)度(du)为L1，

则：

L1互感器为星形(xing)接

LC=L1两相V形(xing)接线

2L1一相式(shi)接线

继电保护(hu)(hu)用的电流互感器的准确度常用的有5P和l0P。保护(hu)(hu)级的准确度是以额定准确限值一次电流下(xia)的。

最(zui)大复(fu)合(he)误(wu)差ε%来标称(cheng)的（如5P对应的ε%=5%）。所谓额(e)定(ding)(ding)准(zhun)确(que)(que)限值(zhi)一次电流即一次电流为(wei)额(e)定(ding)(ding)一次电流的倍数（n=I1/I1n），也(ye)称(cheng)为(wei)额(e)定(ding)(ding)准(zhun)确(que)(que)限值(zhi)系数。即要求保护用(yong)的电流互感器在可能出现的范围内，其最(zui)大复(fu)合(he)误(wu)差不超过ε%值(zhi)。

电流(liu)互感器(qi)ε%误差(cha)曲线校验步骤：

⑴按照保护装置类型计算(suan)流(liu)过电(dian)流(liu)互感器的一次(ci)电(dian)流(liu)倍数(shu)

⑵根据电(dian)流互感器的型号、变比(bi)和一(yi)次电(dian)流倍数，在(zai)10%误差(cha)曲线上确定电(dian)流互感器的允(yun)许二(er)次负荷

⑶按照对电流(liu)互(hu)感器(qi)二次(ci)负(fu)荷(he)最严重的(de)短路(lu)类型，计算电流(liu)互(hu)感器(qi)的(de)实际二次(ci)负(fu)荷(he)

⑷比(bi)较实际(ji)二(er)(er)次负(fu)(fu)荷(he)与允许(xu)二(er)(er)次负(fu)(fu)荷(he)。如实际(ji)二(er)(er)次负(fu)(fu)荷(he)小于允许(xu)二(er)(er)次负(fu)(fu)荷(he)，表示电(dian)流互感器的误差(cha)不超(chao)过(guo)10%误差(cha)：

A、增大连接(jie)导线截面或缩短连接(jie)导线长度，以减小实际(ji)二次负荷

B、选择(ze)比较(jiao)大的电(dian)流互感器，减小一次电(dian)流倍数，增大允许二次负荷

C、将电流互感器的二次绕组串联起来，使(shi)允许二次负荷增大一倍。

（四）动、热稳定度

需校验电流互(hu)感器的动(dong)稳定(ding)(ding)度和(he)热(re)(re)(re)稳定(ding)(ding)度，厂家(jia)的产品技术参数中(zhong)都给(ji)出(chu)了动(dong)稳定(ding)(ding)倍数Kes和(he)热(re)(re)(re)稳定(ding)(ding)倍数Kt，因此按下(xia)列公式分(fen)别(bie)校验动(dong)稳定(ding)(ding)和(he)热(re)(re)(re)定(ding)(ding)度即可(ke)。

1）动稳(wen)定度校验Kes×I1N≥iSh

2）热稳定度校验（KtI1n）2t≥I⑶∞tima

式(shi)中，t为热稳定电流时间(jian)。

（五）额定容量

电流(liu)互感器二(er)次额定(ding)(ding)容(rong)量(liang)(liang)(liang)要大于(yu)实际二(er)次负载(zai)(zai)，实际二(er)次负载(zai)(zai)应为25～100%二(er)次额定(ding)(ding)容(rong)量(liang)(liang)(liang)。容(rong)量(liang)(liang)(liang)决(jue)定(ding)(ding)二(er)次侧负载(zai)(zai)阻(zu)(zu)(zu)抗，负载(zai)(zai)阻(zu)(zu)(zu)抗又影(ying)响(xiang)测量(liang)(liang)(liang)或控制精度(du)。负载(zai)(zai)阻(zu)(zu)(zu)抗主要受测量(liang)(liang)(liang)仪表(biao)和(he)继电器线圈电阻(zu)(zu)(zu)、电抗及接线接触电阻(zu)(zu)(zu)、二(er)次连(lian)接导线电阻(zu)(zu)(zu)的影(ying)响(xiang)。

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