电流互感器是电力系统中用于测量、保护和控制的关键设备,负责将高压或大电流转换为标准化的低电流信号,以便于仪表测量和继电保护装置使用。
一、核心原理与结构
电流互感器(CT)基于电磁感应原理工作。其基本结构包括:
- 铁芯:由高导磁率的硅钢片或非晶合金制成,用于集中磁通。
- 一次绕组:串联在被测电路中,通常匝数少,导线粗,承载系统电流。
- 二次绕组:匝数多,导线细,输出标准的5A或1A电流信号,供测量仪表和保护装置使用。
二、主要技术参数
- 额定电流比:如100/5A,表示一次电流100A时,二次输出5A。
- 准确度等级:测量用CT常见0.2、0.5级;保护用CT常见5P、10P级。
- 额定容量:二次绕组所能承载的视在功率,单位VA。
- 极限输出倍数:保护用CT在保证误差范围内能承受的最大电流倍数。
三、类型与应用
- 按用途分类:
- 测量用CT:要求高精度,用于电能计量、电流指示等。
- 保护用CT:强调过电流下的性能,用于继电保护、故障检测。
- 按结构分类:
- 贯穿式:一次导体直接穿过铁芯,安装简便。
- 绕组式:一次为多匝绕组,用于小电流测量。
- 母线式:直接套在母线上,常用于高压开关柜。
四、使用注意事项
- 二次侧必须可靠接地:防止绝缘损坏时高电压窜入二次回路,危及人身和设备安全。
- 二次侧严禁开路:开路会产生高压,危及安全和损坏互感器。拆除仪表前应先短接二次端子。
- 正确选择变比和容量:需根据被测电流范围和二次负载合理选择,避免误差过大或过载。
- 注意安装方向与相位:对于差动保护等应用,需确保极性正确。
五、常见故障与处理
- 二次开路:立即停电检查,恢复连接或短接后方可重新投运。
- 过热或异响:可能因过载、绝缘老化或接触不良引起,需检查负载与连接点。
- 误差增大:可能因铁芯磁化或二次负载变化导致,需重新校验。
电流互感器作为电力系统的“感知器官”,其正确选型、安装与维护对系统安全、稳定运行至关重要。理解其原理与特性,规范操作,方能充分发挥其作用,为电力监测与保护提供可靠保障。