测量保护一体式电流互感器的运用

摘 要：介绍了测量用和保护用电流互感器的种类，分析其特点，结合工程实例分析，谈谈对测量保护一体式电流互感器的优势。

关键词 低压配电系统 测量型电流互感器 保护型电流互感器 选型 技术参数 使用环境

1.引言

       随着泛在物联电力系统的迅速发展，低压配电系统的自动化程度不断提高，用户对自身用电设备的实施监控和保护意识越来越强，为此测量型和保护型电流互感器已被广泛地应用于电力运维及保护装置之中。

2.测量型电流互感器

       电流互感器的作用之一就是用于测量，经常用于计费或测量运行中设备的电流大小。在对大的交变电流进行测量时，为方便仪表测量，并且降低直接测量高压电的危险性，经常需要使用电流互感器将其转变为较统一的电流，在此，电流互感器就起到变流和电气隔离的作用。电流互感器将高电流按要求成比例的转换为低电流，用于测量时将电流互感器的一次侧接一次系统，二次侧接测量仪表或继电保护装置等。测量型电流互感器精度等级一般为1级、0.5级、0.2级、0.1级，计量型精度等级为0.5S级、0.2S级，精度差异见表1、表2：

表1 测量用电流互感器（0.1级～1级）电流误差和相位差限值

表2 特殊用途的测量用电流互感器电流误差和相位差限值

3.保护型电流互感器

       电流互感器的作用之二就是用于保护，经常与继电装置配合使用，当线路发生短路或者过载等故障时，电流互感器就向继电装置发送信号使其切断故障电路，从而达到保护供电系统安全的目的。保护用电流互感器不同于测量用电流互感器，其只有在电流比正常电流大几倍或几十倍的情况下才可以有效的进行工作，并且其要求绝缘可靠、具有足够大的准确限值系数、具有足够的热稳定性和动稳定性。保护型电流互感器的励磁特性是电流互感器二次端子上正弦波电动势方均根值与所加励磁电流的方均根值的相互关系，此时互感器的一次绕组和其他绕组均开路。如下图1：

图1

4.测量保护一体式电流互感器

       目前市场上在售的测量型电流互感器和保护型电流互感器是2个独立的产品，测量型电流互感器一般要求在额定电流1.2倍以下满足测量精度，而保护型电流互感器要求5～15倍的额定电流。但是，目前配电系统中，尤其是电厂项目，往往同时需要测量电流信号和保护电流信号，如图2所示：

图2

       图2为某电厂的配电系统图，根据图中要求，电流互感器的技术参数为800A/5A  0.5S级  10P20，互感器需要2个线圈，一个计量，一个保护。根据以往的经验，我们会给客户推介选用我们计量型互感器和保护型互感器，但是这种方案现场安装繁琐，而且成本较高。市场上还未有测量型电流互感器和保护型电流互感器一体化的产品出现。

测量保护一体式电流互感器产品设置有两个线圈（如图3），一个用于测量，另一个用于保护，线圈固定采用环氧浇筑工艺，增强绝缘性能，广泛应用于电气成套及低压配电保护系统。另外，为了接线方便，互感器侧面盖板采用可拆卸式（如图4），这样引出线既可以从互感器正面引出，又可以通过拆卸透明面盖从侧面引出。

  图3 

图4

       另外，目前市场上电流互感器的型号根据接线端子位置的不同，一般分为II型和III型，II型的接线端子在外壳长端，III型在外壳短端，使用时需要根据铜排排列方式合理选用。但是，实际使用生产过程中，因为接线端子在中间位置，在安装B相互感器时需要较大的空间，导致材料成本比较高。测量保护一体式电流互感器接线端子设计成斜边，这样安装时可以节约B相的空间，另外这种设计方式既适用于横排安装，也适用于竖排安装。安装示意图如5、6：

图5 横排安装 

图6 竖排安装

产品特点：

       AKH-0.66/MP系列测量保护一体式电流互感器产品翻盖式设计，外形美观，接线方便。翻盖材料选用透明聚碳酸酯，能清楚看到二次引线接线情况。卧式方孔型，可穿越1～3根汇流排，亦可穿越多根电缆。

使用环境：

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℃

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

5.结束语

    本文对低压配电系统中的不同类型电流互感器进行了简单概述，推荐给电力系统各位专家和电气工程师们参考，有利于不同类型低压电流互感器在低压智能配电系统的广泛应用。