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技術文章
計量型低壓電流互感器設計與應用
點擊次數(shù)：1457 發(fā)布時間：2011-9-29
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、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設備及連接導線阻抗。當一次電流從電流互感器P1端流進，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，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。
2 技術指標
一次電流測量范圍5-2000A，二次電流，1A；額定工作電壓AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）；額定頻率50-60Hz；環(huán)境溫度-30℃~70℃，zui高耐溫120℃；海拔高度≤3000m；工頻耐壓3000V/1min 50Hz；用于沒有雨雪直接侵襲，無嚴重污染及劇烈震動的場所。
3 在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應用實例
計量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，準確級0.2級、0.2S級區(qū)分是用戶經(jīng)常碰到的問題，以及錯誤接線（極性接反）對計量的影響。
3.1 準確級0.2級、0.2S級區(qū)別見表1
| 準確級 | 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 |
表1 誤差和相位差限值
3.2 錯誤接線（極性接反）對計量的影響
（1）計量接線方式三相三線
正確接線時的有功功率為：P=Pa+ Pc =UabIa.cos（30°+φa）+ Ucb.Ic.cos（30°-φc）；三相電路平衡時，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；
所以錯誤接線時的有功功率為：
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A相計量互感器極性接反，漏計電能為實際計量電能的：
P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;
（2）計量接線方式三相四線
正確接線時的有功功率為：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc；三相電路平衡時，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；
所以錯誤接線時的有功功率為：
P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;
則當A相計量互感器極性接反，漏計電能為實際計量電能的：
P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍；
3.3在使用過程中的注意事項
（a）電流互感器在接線時，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。
（b）電流互感器在正常運行時，二次不得開路，防止二次開路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設備安全。
4．報價方案
| 應用場合 | 外形 | AKH-0.66/G型 | 準確級 | 出廠價 （元/只） | ||||
| 型號 | 規(guī)格 | |||||||
| 一次電流測量范圍5-6300A，可與計費電能表配套使用 | | 30×30I | 5-150/ | 0.2 | 168 | |||
| 0.5S | 255 | |||||||
| 0.2S | 280 | |||||||
| 200-400/ | 0.2 | 136 | ||||||
| 0.5S | 210 | |||||||
| 0.2S | 235 | |||||||
| 40II | 400-600/ | 0.2 | 138 | |||||
| 0.5S | 195 | |||||||
| 0.2S | 265 | |||||||
| 60I | 600-800/ | 0.2 | 160 | |||||
| 0.5S | 195 | |||||||
| 0.2S | 270 | |||||||
| 1000-1250/ | 0.5S | 220 | ||||||
| 0.2S | 270 | |||||||
| 60II | 600-800/ | 0.2 | 184 | |||||
| 0.5S | 205 | |||||||
| 0.2S | 280 | |||||||
| 1000-1250/ | 0.5S | 230 | ||||||
| 0.2S | 290 | |||||||
| 80I | 750-1000/ | 0.2 | 188 | |||||
| 0.5S | 240 | |||||||
| 0.2S | 300 | |||||||
| 1500-2000/ | 0.5S | 250 | ||||||
| 0.2S | 310 | |||||||
| 80II | 750-1000/ | 0.2 | 198 | |||||
| 0.5S | 250 | |||||||
| 0.2S | 310 | |||||||
| 1500-2000/ | 0.5S | 260 | ||||||
| 0.2S | 320 | |||||||
| 100II | 1000-2000/ | 0.5S | 300 | |||||
| 0.2S | 350 | |||||||
注：計量型低壓電流互感器可按上述報價的70%優(yōu)惠供應。
5 結(jié)束語
產(chǎn)品已在上海、深圳、杭州、濟南、內(nèi)蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)電能計量中得到應用，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會和經(jīng)濟效益。