电流互感器

技术参数

　　额定电压：10kV；

　　额定频率：50Hz

　　额定一次电流：5、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、500、600、800、1000A；

　　额定二次电流：5A

　　级次组合：0.5/10P10；

　　额定绝缘水平：12/42/75kV

　　继保（2S）额定准确限制系数（10％倍数）：≥10。

种类介绍

　　普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流()通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流()；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。

　　普通电流互感器结构原理图

　　穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：式中I1——穿心一匝时一次额定电流；n——穿心匝数。

　　多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比，调换二次接线端子的接线来改变变比，而不需要更换电流互感器，给使用提供了方便。

　　多穿心式电流互感器结构原理图

　　多同抽头电流互感器原理图

　　不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要，例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确，要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右)，准确度等级高一些(如1K1、1K2为200/5、0.2级)；而用电设备的继电保护，考虑到故障电流的保护系数较大，则要求变比较大一些，准确度等级可以稍低一点(如2K1、2K2为300/5、1级)。

　　不同变比电流互感器原理图

　　一次绕组可调，二次多绕组电流互感器

　　一次绕组可调，二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特点是变比量程多，而且可以变更，多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段，分别穿过互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的独立绕组。一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接，通过变更连接片的位置，使一次绕组形成串联或并联接线，从而改变一次绕组的匝数，以获得不同的变比。带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组，随着一次绕组连接片位置的变更，一次绕组匝数相应改变，其变比也随之改变，这样就形成了多量程的变比。带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同准确度等级，可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等，以满足各自不同的使用要求。

基本原理

　　为保证电力系统的安全和经济运行,需要对电力系统及其中各电力设备的相关参数进行测量,以便对其进行必要的计量、监控和保护。通常的测量和保护装置不能直接接到高电压大电流的电力回路上, 需将这些高电平的电力参数按比例变换成低电平的参数或信号,以供给测量仪器、仪表、继电保护和其他类似电器使用。进行这种变换的变压器,通常称为互感器或仪用变压器。

　　互感器作为一种特殊的变压器,其特性与一般变压器有类似之处,但也有其特定的性能要求。

　　电流互感器(current transformer)简称CT,是将一次回路的大电流成正比的变换为二次小电流以供给测量仪器仪表继电保护及其他类似电器。

　　电流互感器的基本电路如图。

　　电流互感器的一次绕组和二次绕组绕在同一闭合的铁心上,如果一次绕组带电而二次绕组开路,互感器成为一个带铁心的电抗器。一次绕组中的电压降等于铁心磁通在该绕组中引起的电动势, 铁心磁通也在二次绕组中感应出相应的电动势。如果二次绕组的回路通过一个阻抗形成闭合回路，则二次回路中将产生一个电流，此电流在铁心中产生磁通趋向于抵消一次绕组产生的磁通。忽略误差时，二次回路电流与一次回路电流之比值等于一次绕组匝数与二次绕组匝数之比。

　　电流互感器的用途是实现被测电流值的变换，与普通变压器不同的是其输出容量很小。一般不超过数十伏安。一组电流互感器通常有多个铁心，即具有多个绕组，提供不同的用途。中压的（如10KV级）某些类型互感器可能只有1～3个二次绕组。而超高压的电流互感器的二次绕组可多达6～8个。

　　电流互感器的一次绕组通常串接于被测量的一次电路中,二次绕组通过导线或电缆串接仪表及继电保护等二次设备。电流互感器二次电流在正常运行及规定的故障条件下,应与一次电流成正比,其比值和相位不超过规定值。电流互感器的额定一次电流和额定二次电流是作为互感器性能基准的一次电流和二次电流。

　　电流互感器按其用途和性能特点可分为两大类:一类是测量用电流互感器,主要在电力系统正常运行时将相应电路的电流变换供给测量仪表积分仪表和其他类似电器,用于状态监视记录和电能计量等用途。另一类是保护用互感器,主要在电力系统非正常运行和故障状态下,将相应电路的电流变换供给继电保护装置和其他类似电器,以便启动有关设备清除故障,也可实现故障监视和录波。

　　测量用和保护用两类电流互感器的工作范围和性能差别很大一般不能共用。但可组装在一组电流互感器内,由不同的铁心和二次绕组分别实现测量和保护功能。