计量型低压电流互感器原理及应用

上海安科瑞电气股份有限公司 

杨广亮 江苏 江阴 214405

1．名词定义

1.1电流互感器

一种在正常使用条件下其二次电流与一次电流成正比、且在联结方法正确时其相位差接近于零的互感器

1.2计量型电流互感器

一种供给电能表和其他类似电器提供电流的电流互感器。

2．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。

                 图1

3．计量型电流互感器及主要品牌

计量型低压电流互感器广泛用于对低压配电系统电流的计量，主要准确（对电流互感器给定的等级）级有：0.2、0.5S、0.2S等。

计量用电流互感器的主要品牌有：杭州彼爱琪的BH-0.66/G、江苏中电的LQZJ-0.66、上海安科瑞的AKH-0.66/G

4．计量用电流互感器在低压配电系统中的问题及应用实例

计量用电流互感器在低压配电系统中，准确级0.2级、0.2S级区分是用户经常碰到的问题，以及错误接线（极性接反）对计量的影响。

4.1准确级0.2级、0.2S级区别见表（三）

表（三）误差和相位差限值

4.2计量用电流互感器的错误接线（极性接反）对计量的影响

4.2.1计量接线方式三相三线

正确接线时的有功功率为：P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)；

三相电路平衡时，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UI cosφ

假如A相电流互感器极性接反，祥见接线图（a）和相量图(b)

这样我们可以得出：公用线的电流Io是相电流的√3倍；

电能表一的电流滞后电压的角度为：30°+φa+180°=210°+φa；

电能表二电流滞后电压的角度为：30°-φc；

所以错误接线时的有功功率为：

P´=Pa´+ Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ；

若功率因数cosφ=0.9，则当A相计量互感器极性接反，漏计电能为实际计量电能的：

P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍；

4.2.2计量接线方式三相四线

正确接线时的有功功率为：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc;

 三相电路平衡时，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ

假如A相电流互感器极性接反，祥见接线图（c）和相量图(d)

这样我们可以得出：公用线的电流Io是相电流的2倍,A相电流为-Ia；

所以错误接线时的有功功率为：

P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;

则当A相计量互感器极性接反，漏计电能为实际计量电能的：

P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;

5．使用过程中的注意事项

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．结束语

本文对计量用电流互感器进行了简单概述，推荐给电力用户各位专家和电气工程师们参考，有利于计量用电流互感器在低压智能配电系统的广泛应用。

参考文献

[1]江苏安科瑞电器制造有限公司.电量传感器选型手册,200903版.

[2]任致远，周中.电力电测数字仪表原理与应用指南,中国电力出版社，2007.