眾所周知,，電流互感器是電力系統(tǒng)中重要的二次設(shè)備,，在計(jì)量,、測(cè)量,、繼電保護(hù)等二次回路中廣泛運(yùn)用，在大電流或者高電壓的場(chǎng)合我們無法直接用電流表來測(cè)量回路的電流大小,，只能通過電流互感器的二次側(cè)去測(cè)量,，這樣才會(huì)安全。
那么對(duì)于電流互感器的參數(shù),，0.5 級(jí),、1.0 級(jí)以及 10P20、5P20 是什么意思呢?我們?nèi)绾稳ミx擇使用呢?下面會(huì)為大家仔細(xì)講解：
一,、電流互感器的原理
電流互感器 和變壓器一樣是依據(jù)電磁感應(yīng)原理將一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測(cè)量的儀器,。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少,，串在需要測(cè)量的電流的線路中,。二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中,，電流互感器在工作時(shí),，它的二次側(cè)回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小,，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路,。
電流互感器的種類
根據(jù)用途可分為：
計(jì)量用電流互感器：結(jié)算電費(fèi)用
測(cè)量用電流互感器：測(cè)量電流、計(jì)算電度等,，精度一般低于機(jī)兩用互感器,，不作為結(jié)算用。
保護(hù)用電流互感器：電流速度保護(hù),、過電流保,、過載保護(hù)等;
電流互感器的精度
互感器精度
1. 校驗(yàn)用電流互感器精度：0.1S 級(jí)。誤差 0.1%,，常用于校驗(yàn)計(jì)量級(jí)電流互感器的準(zhǔn)確度,。
2. 計(jì)量用電流互感器精度：0.2S 0.5 級(jí)。誤差 0.2%和 0.5%,，用于電費(fèi)結(jié)算的依據(jù),，部分場(chǎng)合也會(huì)使用 0.5 級(jí)
3. 測(cè)量級(jí)電流互感器：0.5 級(jí)、1.0 級(jí),，2.0 級(jí)等,，一般用于電流表。
4. 保護(hù)用電流互感器精度：10P10,、10P20,、5P10、5P20 等,，精度的含義：以 10P10 為例,，即流過電流互感器的電流,，是其額定電流的 10 倍以內(nèi)的時(shí)候，電感器的誤差在±10%以內(nèi),。
5. 在一些特殊場(chǎng)合,，還有精度更精的電流互感器，有 0.005 級(jí),0.05 級(jí)等,，使用場(chǎng)合較少,。
電流互感器型號(hào)及選型
電流互感器的選用原則及方法
1、額定電壓
電流互感器額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓,。
2、變比
應(yīng)根據(jù)一次負(fù)荷計(jì)算電流 IC 選擇電流互感器變比,。電流互感器一次側(cè)額定電流標(biāo)準(zhǔn)比(如 20,、30、40,、50,、75、100,、150,、2×a/C)等多種規(guī)格，二次側(cè)額定電流通常為 1A 或 5A,。其中 2×a/C 表示同一臺(tái)產(chǎn)品有兩種電流比,，通過改變產(chǎn)品的連接片接線方式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)串聯(lián)時(shí),，電流比為 a/c,，并聯(lián)時(shí)電流比為 2×a/C。一般情況下,，計(jì)量用電流互感器變流比的選擇應(yīng)使其一次額定電流 I1n 不小于線路中的負(fù)荷電流(即計(jì)算 IC),。如線路中負(fù)荷計(jì)算電流為 350A，則電流互感器的變流比應(yīng)選擇 400/5,。保護(hù)用的電流互感器為保證其準(zhǔn)確度要求,，可以將變比選得大一些。
3,、準(zhǔn)確級(jí)
應(yīng)根據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確度要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)并進(jìn)行校驗(yàn),。下表為不同準(zhǔn)確級(jí)電流互感器的誤差限值：
準(zhǔn)確級(jí)選擇的原則：計(jì)費(fèi)計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)確級(jí)不低于 0.5 級(jí);用于監(jiān)視各進(jìn)出線回路中負(fù)荷電流大小的電流表應(yīng)選用 1.0—3.0 級(jí)電流互感器。為了保證準(zhǔn)確度誤差不超過規(guī)定值,，一般還校驗(yàn)電流互感器二次負(fù)荷(伏安),，互感器二次負(fù)荷 S2 不大于額定負(fù)荷 S2n，所選準(zhǔn)確度才能得到保證,。準(zhǔn)確度校驗(yàn)公式：S2≤S2n,。
二次回路的負(fù)荷 l：取決于二次回路的阻抗 Z2 的值,，則：
S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2(∑︱Zi︱+RWl+RXC)
或 S2V1≈∑Si+I2n2(RWl+RXC)
式中，Si,、Zi 為二次回路中的儀表,、繼電器線圈的額定負(fù)荷和阻抗，RXC 為二次回路中所有接頭,、觸點(diǎn)的接觸電阻,，一般取 0.1Ω，RWL 為二次回路導(dǎo)線電阻,，
計(jì)算公式化為：RWL=LC/(r×S),。
式中，r 為導(dǎo)線的導(dǎo)電率,，銅線 r=53m/(Ωmm2),，鋁線 r=32m(Ωmm2)，S 為導(dǎo)線截面積(mm2),，LC 為導(dǎo)線的計(jì)算長(zhǎng)度(m),。設(shè)互感器到儀表單向長(zhǎng)度為 L1，
則：
L1 互感器為星形接
LC=L1 兩相 V 形接線
2L1 一相式接線
繼電保護(hù)用的電流互感器的準(zhǔn)確度常用的有 5P 和 l0P,。保護(hù)級(jí)的準(zhǔn)確度是以額定準(zhǔn)確限值一次電流下的,。
最大復(fù)合誤差ε%來標(biāo)稱的(如 5P 對(duì)應(yīng)的ε%=5%)。所謂額定準(zhǔn)確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(shù)(n=I1/I1n),，也稱為額定準(zhǔn)確限值系數(shù),。即要求保護(hù)用的電流互感器在可能出現(xiàn)的范圍內(nèi)，其最大復(fù)合誤差不超過ε%值,。
電流互感器ε%誤差曲線校驗(yàn)步驟：
⑴按照保護(hù)裝置類型計(jì)算流過電流互感器的一次電流倍數(shù)
⑵根據(jù)電流互感器的型號(hào),、變比和一次電流倍數(shù)，在 10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負(fù)荷
⑶按照對(duì)電流互感器二次負(fù)荷最嚴(yán)重的短路類型,，計(jì)算電流互感器的實(shí)際二次負(fù)荷
⑷比較實(shí)際二次負(fù)荷與允許二次負(fù)荷,。如實(shí)際二次負(fù)荷小于允許二次負(fù)荷，表示電流互感器的誤差不超過 10%誤差：
1)增大連接導(dǎo)線截面或縮短連接導(dǎo)線長(zhǎng)度,，以減小實(shí)際二次負(fù)荷
2)選擇比較大的電流互感器,，減小一次電流倍數(shù)，增大允許二次負(fù)荷
3)將電流互感器的二次繞組串聯(lián)起來,，使允許二次負(fù)荷增大一倍,。
4、動(dòng),、熱穩(wěn)定度
需校驗(yàn)電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度[9],，廠家的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中都給出了動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) Kes 和熱穩(wěn)定倍數(shù) Kt，因此按下列公式分別校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱定度即可。
1)動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn) Kes×I1N≥iSh
2)熱穩(wěn)定度校驗(yàn)(KtI1n)2t≥I⑶∞tima
式中,，t 為熱穩(wěn)定電流時(shí)間,。
5、額定容量
電流互感器二次額定容量要大于實(shí)際二次負(fù)載,，實(shí)際二次負(fù)載應(yīng)為 25～100%二次額定容量,。容量決定二次側(cè)負(fù)載阻抗，負(fù)載阻抗又影響測(cè)量或控制精度,。負(fù)載阻抗主要受測(cè)量?jī)x表和繼電器線圈電阻,、電抗及接線接觸電阻、二次連接導(dǎo)線電阻的影響,。
電流互感器使用方法
1)電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián),，而二次繞阻則與所有儀表負(fù)載串聯(lián)
2)按被測(cè)電流大小，選擇合適的變比,，否則誤差將增大,。同時(shí)，二次側(cè)一端必須接地,，以防絕緣一旦損壞時(shí)，一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè),，造成人身和設(shè)備事故,。
3)二次側(cè)絕對(duì)不允許開路，因一旦開路,，一次側(cè)電流 I1 全部成為磁化電流,，引起φm 和 E2 驟增，造成鐵心過度飽和磁化,，發(fā)熱嚴(yán)重乃至燒毀線圈;同時(shí),，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大,。電流互感器在正常工作時(shí),，二次側(cè)與測(cè)量?jī)x表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用，測(cè)量?jī)x表和繼電器等電流線圈阻抗很小,，二次側(cè)近似于短路,。CT 二次電流的大小由一次電流決定，二次電流產(chǎn)生的磁勢(shì),，是平衡一次電流的磁勢(shì)的,。若突然使其開路，則勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹?，鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波,，因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時(shí)感應(yīng)出很高的尖頂波，其值可達(dá)到數(shù)千甚至上萬(wàn)伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能,。
另外,，二次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達(dá)幾百伏，一旦觸及將造成觸電事故,。因此,，電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān)，防止二次側(cè)開路,。在使用過程中,，二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負(fù)載，然后,，再停電處理,。一切處理好后方可再用。
4)為了滿足測(cè)量?jī)x表,、繼電保護(hù),、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發(fā)電機(jī),、變壓器,、出線、母線分段斷路器,、母線斷路器,、旁路斷路器等回路中均設(shè) 2～8 個(gè)二次繞阻的電流互感器。
5)對(duì)于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置,。例如：若有兩組電流互感器,，且位置允許時(shí)，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè),，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中,。
6)為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè),。
7)為了減輕發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)的損傷,，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障,，用于測(cè)量?jī)x表的電流互感器宜裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè),。
電流互感器最常見的兩種用法
第一種，被測(cè)電流較大時(shí),，用電流互感器接電流表顯示電流,。
我們都知道電流互感器有變比。如 75:5,、150：5,、200：5 等我們要根據(jù)電流表的量程選擇合適的電流互感器。變比前邊的數(shù)就是互感器初級(jí)的最大電流。配電流表時(shí),，電流表最大量程要略大于這個(gè)數(shù),，不要大的太多。硬質(zhì)電纜我們穿心一匝,，軟線我們可以根據(jù)實(shí)際情況選擇穿心幾匝,。
盡量選擇表盤最大讀數(shù)與互感器初級(jí)數(shù)一致的，這樣電流表讀數(shù)就是實(shí)際電流值不必?fù)Q算,。如 200:5 的互感器配最大量程 200A 的電流表,。
第二種用途就是接電能表用于計(jì)量電能。
在用電量較大的場(chǎng)合,，電流也會(huì)較大,。而我們直跑的電表(不用接互感器的電表)最大承受電流也就是 100A。工廠用電電流較大動(dòng)不動(dòng)就幾百安,，甚至上千安,，這樣再用直跑的電表就會(huì)燒壞無法正常工作。
和電流互感器配套使用的電能表一般最大承受電流為 6 安,，完全能承受互感器次級(jí)輸出的 5 安的電流,。這樣使用時(shí)，我們只需要選擇最大電流為 6 安的三相四線制電能表,，然后再根據(jù)實(shí)際用電功率計(jì)算出電流,，選擇合適的互感器就可以了。
記住在計(jì)算電能時(shí)一定要用電表示數(shù)再乘以變比倍數(shù)才是實(shí)際用電量,。