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計(jì)量型低壓電流互感器原理及應(yīng)用
上海安科瑞電氣股份有限公司
楊廣亮 江蘇 江陰 214405
1.名詞定義
1.1電流互感器
一種在正常使用條件下其二次電流與一次電流成正比、且在聯(lián)結(jié)方法正確時(shí)其相位差接近于零的互感器
1.2計(jì)量型電流互感器
一種供給電能表和其他類(lèi)似電器提供電流的電流互感器。
2.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(cè)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(jìn),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(guò),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.計(jì)量型電流互感器及主要品牌
計(jì)量型低壓電流互感器廣泛用于對(duì)低壓配電系統(tǒng)電流的計(jì)量,主要準(zhǔn)確(對(duì)電流互感器給定的等級(jí))級(jí)有:0.2、0.5S、0.2S等。
計(jì)量用電流互感器的主要品牌有:杭州彼愛(ài)琪的BH-0.66/G、江蘇中電的LQZJ-0.66、上海安科瑞的AKH-0.66/G
4.計(jì)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問(wèn)題及應(yīng)用實(shí)例
計(jì)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中,準(zhǔn)確級(jí)0.2級(jí)、0.2S級(jí)區(qū)分是用戶經(jīng)常碰到的問(wèn)題,以及錯(cuò)誤接線(極性接反)對(duì)計(jì)量的影響。
4.1準(zhǔn)確級(jí)0.2級(jí)、0.2S級(jí)區(qū)別見(jiàn)表(三)
表(三)誤差和相位差限值
準(zhǔn)確級(jí) |
在下列額定電流(%)下的
電流誤差 ( ±%) |
在下列額定電流(%)下的相位差 |
|||||||||||||
±(′) |
±crad |
||||||||||||||
1 |
5 |
20 |
100 |
120 |
1 |
5 |
20 |
100 |
120 |
1 |
5 |
20 |
100 |
120 |
|
0.2 |
|
0.75 |
0.35 |
0.2 |
0.2 |
|
30 |
15 |
10 |
10 |
|
0.9 |
0.45 |
0.3 |
0.3 |
0.2S |
0.75 |
0.35 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
30 |
15 |
10 |
10 |
10 |
0.9 |
0.45 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
4.2計(jì)量用電流互感器的錯(cuò)誤接線(極性接反)對(duì)計(jì)量的影響
4.2.1計(jì)量接線方式三相三線
正確接線時(shí)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(shí),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(jiàn)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(cuò)誤接線時(shí)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(jì)量互感器極性接反,漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的:
P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;
4.2.2計(jì)量接線方式三相四線
正確接線時(shí)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(shí),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(jiàn)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(cuò)誤接線時(shí)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(jì)量互感器極性接反,漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的:
P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;
5.使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)
5.1電流互感器在接線時(shí),同名端必須要保持一致,即P1、S1;P2、S2。
5.2電流互感器在正常運(yùn)行時(shí),二次不得開(kāi)路,防止二次開(kāi)路產(chǎn)生高電壓,影響人身和設(shè)備安全。
6.結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)計(jì)量用電流互感器進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述,推薦給電力用戶各位專家和電氣工程師們參考,有利于計(jì)量用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(xiàn)
[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司.電量傳感器選型手冊(cè),200903版.
[2]任致遠(yuǎn),周中.電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南,中國(guó)電力出版社,2007.
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