三相电流互感器

摘 要：对馈线众多的低压配电线路，目前主要有以下方法来实现系统监测：1.采用电流互感器接多功能电力监控仪加485通讯表实现多路系统监测；2采用电流互感器接变送器来实现；使用上述两种方案成本高、投资大。本文介绍一种低压双绕组电流互感器，它与ARTU-M32配合使用可以，实现对众多终端配电线路进行遥测的智能配电方案。该方案具有成本低、投资少、安装接线简便等优点，有利于低压智能配电的进一步推广和应用。关键词：低压双绕组 电流互感器 工作原理 应用1　 引言 　　低压电流互感器具有体积小、质量轻、准确度高、容量大、安装方便等特点，且测量范围比较大，二次输出信号5A或1A，但对于远程传输和系统监控采集就没有办法来实现信息传递，必须通过变送器或电力仪表。针对市场需求，我公司开发出AKH-0.66S系列双绕组电流互感器,一次电流测量范围5-6300A,二次有两组输出,一组输出5A或1A,另一组输出0-20mA,且一次电流可过载8-10倍,可直接用于系统采集和远传,与ARTU-M32配套使用,可简化系统结构,降低成本,提高系统可靠性.2　 产品设计2.1 结构特点　　本产品结构新颖，外形美观大方,透明翻盖设计有防窃电装置,接线方便。互感器外壳材料采用PC/ABS合金，该材料具有耐高温、机械强度高、环保等特点；如图1(b)、图2(b)所示，主绕组（6）铁芯采用有取向冷扎硅钢片，如图图1(b)、图2(b)所示，副绕组（5）铁芯采用坡莫合金，该材料具有性能稳定，机械强度高，导磁率极高等特点；漆包线采用高强度漆包线，该材料具有绝缘强度高，耐温性强等特点。　　双绕组电流互感器是在传统低压母线式电流互感器的基础上进行研发，兼容电缆和铜排安装方式，根据一次电流的测量范围，5A-1250A采用一体式设计方案，主要规格有S-30I、S-40I、S-50II；1250A-6300A采用分体式结构设计，主要规格有S-60II、S-80II、S-100II、S-120II、S-200II为分体式，如图1(a)、 图2(a)所示。2.2 工作原理　　双绕组电流互感器的工作原理同电流互感器的工作原理，基本工作原理如图1(b)、图2(b) 、图3所示，双绕组电流互感器一次电流I1由主绕组（6）P1端流进，至P2，主绕组（6）一次绕组匝数为N1，主绕组（6）二次电流I2由端子1S1（1）流出，经过电流表至端子1S2（3），副绕组（5）二次绕组匝数为N2，副绕组（5）输出端2S1（2）和2S2（4）输出AC 0-20mA小电流信号，供给测控装置采集。所以有：　　I1×N1+ I2×N2= I0×N1 （1）　　I2×N2+I3×N3 = I0′×N2 （2）由（1）式可得：　　I2×N2= I0×N1- I1×N1由（2）式可得：　　I2×N2= I0′×N2 - I3×N3，所以可得：　　I0×N1- I1×N1= I0′×N2 - I3×N3，即　　I0×N1+ I3×N3= I0×N1+ I0′×N2　　上述式中I0为主绕组(6)的励磁电流，I0′为副绕组(5)的励磁电流。所以主绕组(6)的输出误差，可以通过增加铁芯截面或提高铁芯性能或通过误差补偿的方法来调节误差，而副绕组(5)的误差的补偿是通过共同提高两个绕组的性能来实现；双绕组电流互感器的电动势也类似于电流互感器原理，这里不作详细介绍。4　 应用　　双绕组电流互感器由于它既可以输出5A或1A，供给电流表测量,又可以输出交流0-20mA小电流信号，可以应用于遥测系统直接采集上传，实现了电流信号的远程测量；由于双绕组电流互感器过载能力比较强，所以它又可以应用于各种电动机保护回路。　　双绕组电流互感器与ARTU-M32遥测单元配套使用，可以组成低成本的智能化低压配电多回路监控系统，是低压智能配电系统的又一种高效且低成本的解决方案，有利于低压智能配电进一步推广和应用。4.1 应用实例　　以监控32条低压馈线并组网为例，每条馈线均需测量三相电流。每条馈线的A相、C相电流采用AKH-0.66S双绕组电流互感器采集，32条馈线用2台ARTU-M32遥测单元测量并远程，B相电流默认为A相与C相矢量和，见图4(a)、图4(b)。4.2 方案性价对比 　　方案１．采用AKH-0.66/S双绕组电流互感器的硬件成本如下：64只AKH-0.66/S双绕组电流互感器，约增加成本10560元，64只指针式电流表，约增加成本1600元，2台ARTU-M32遥测单元，成本7200元,总成本19360元。其特点是本地有指针表显示电流，远程输出为数字信号，后台采集无需再次A/D转换，精度高。　　方案2．采用BD-AI的硬件成本如下：64只AKH-0.66电流互感器，约增加成本2560元，64只BD-AI变送器约增加成本43520，总成本46080元。其特点是远程输出为模拟信号，没有本地显示，后台采集需再次A/D转换，会应入二次误差。　　方案3．采用PZ72-AI3/C的硬件成本如下：64只AKH-0.66电流互感器，约增加成本2560元，32只PZ72-AI3/C变送器约增加成本37120，总成本39680元。其特点同第一项（显示方式改为数字式）。　　综上对比，双绕组电流互感器与ARTU-M32配合使用，性价比最高，可以实现对低压配电智能化低成本的多回路监控，有利于低压智能配电进一步推广和应用。 5　 结束语　　双绕组电流互感器已在上海、深圳、杭州、济南、内蒙古等地工矿企业工程配电监控系统中得到应用，降低了投资成本，产生了较好的社会和经济效益。

关键词: 电力 　　农网改造中常用LMZ—0.5型低压穿芯式电流互感器 电流][URL=http://www.midiqi.com/Shop/Product.asp?ClassId=107]互感器[/URL]LDZ1 ，但在施工中尚有少数同志就电流互感器的一次线穿绕方法、变比与匝数的换算问题出现错误，在此愿与大家就上述问题进行讨论。 正确穿绕的方法 　　我们首先应根据负荷的大小确定互感器的倍率，然后将一次线按要求从互感器的中心穿绕，注意不能以绕在外圈的匝数为绕线匝数，应以穿入电流互感器内中的匝数为准。如最大变流比为150/5的电流互感器，其一次最高额定电流为150A,如需作为50/5的互感器来用，导线应穿绕150/50=3匝，即内圈穿绕3匝，此时外圈为仅有2匝（即不论内圈多少匝，只要你是从内往外穿，那么外圈的匝数总是比内圈少1匝的，当然如果导线是从外往内穿则反之），此时若以外圈匝数计，外圈3匝则内圈实际穿芯匝数为4匝，变换的一次电流为150/4=37.5A，变成了37.5/5的电流互感器，倍率为7.5，而在抄表中工作人员是以50/5、倍率为10的电流互感器来计算电度的，其误差为：（10-7.5）/7.5=0.33即多计电度33。变比与匝数的换算 　　有的电流互感器在使用中铭牌丢失了，当用户负荷变更须变换电流互感器变比时，首先应对互感器进行效验，确定互感器的最高一次额定电流，然后根据需要进行变比与匝数的换算。如一个最高一次额定电流为150A的电流互感器要作50/5的互感器使用，换算公式为一次穿芯匝数=现有电流互感器的最高一次额定电流/需变换互感器的一次电流=150/5=3匝即变换为50/5的电流互感器，一次穿芯匝数为3匝。可以以此推算出最高一次额定电流，如原电流互感器的变比为50/5，穿芯匝数为3匝，要将其变为75/5的互感器使用时，我们先计算出最高一次额定电流：最高一次额定电流=原使用中的一次电流×原穿芯匝数=50×3=150A,变换为75/5后的穿芯匝数为150/75=2匝即原穿芯匝数为3匝的50/5的电流互感器变换为75/5的电流互感器用时，穿芯匝数应变为2匝。再如原穿芯匝数4匝的50/5的电流互感器，需变为75/5的电流互感器使用，我们先求出最高一次额定电流为50×4=200A，变换使用后的穿芯匝数应为200/75≈2.66匝，在实际穿芯时绕线匝数只能为整数，要么穿2匝，要么穿3匝。当我们穿2匝时，其一次电流已变为200/2=100A了，形成了100/5的互感器，这就产生了误差，误差为（原变比—现变比）/现变比=（15—20）/20=--0.25即—25，也就是说我们若还是按75/5的变比来计算电度的话，将少计了25的电量。而当我们穿3匝时，又必将多计了用户的电量。因为其一次电流变为200/3=66.66A，形成了66.6/5的互感器，误差为（15—13.33）/13.33=0.125即按75/5的变比计算电度时多计了12.5的电度。所以当我们不知道电流互感器的最高一次额定电流时，是不能随意的进行变比更换的，否则是很有可能造成计量上的误差的。更多技术论文请详见：[URL=http://www.midiqi.com]买电器网（MIDIQI.COM）[/URL][URL=http://www.midiqi.com/Knowledge/Index.asp]知识库[/URL]