第一篇：使用电流互感器七大注意事项

使用电流互感器七大注意事项

电流互感器的使用主要注意下面七个方面：

1)电流互感器的接线应遵守串联原则即一次绕阻应与被测电路串联而二次绕阻则与所有仪表负载串联。

2)按被测电流大小选择合适的变化否则误差将增大。同时二次侧一端必须接地以防绝缘一旦损坏时一次侧高压窜入二次低压侧造成人身和设备事故

3)二次侧绝对不允许开路因一旦开路一次侧电流I1全部成为磁化电流引起φm和E2骤增造成铁心过度饱和磁化发热严重乃至烧毁线圈;同时磁路过度饱和磁化后使误差增大。电流互感器在正常工作时二次侧近似于短路若突然使其开路则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波其值可达到数千甚至上万伏危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。

另外二次侧开路使E2达几百伏一旦触及造成触电事故。因此电流互感器二次侧都备有短路开关防止一次侧开路。如图l中K0在使用过程中二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载然后再停车处理。一切处理好后方可再用。

4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有28个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统一般按三相配置;对于小电流接地系统依具体要求按二相或三相配置

5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如若有两组电流互感器且位置允许时应设在断路器两侧使断路器处于交叉保护范围之中

6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。

7)为了减轻发电机内部故障时的损伤用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧.消息来源于中国电气之家(25dq)。

第二篇：全光纤电流互感器小结

全光纤电流互感器学习小结

一、全光纤电流互感器的基本结构:

1、全光纤电流互感器结构根据功能可以分为：光纤传感器，光学传输单元，合并单元三部分组成。光纤传感器部分由1／4波片，感应光纤和反射镜组成，通过熔接形成一个无源传感器件，这部分在高压一次设备侧。在复合绝缘子中布置了保偏光纤，在互感器的底座装有偏振器和调制器两个光学元件，调制信号由合并单元提供，无需外部供电。光纤传感器和合并单元之间采用标准的单模通信光纤。

图

1、全光纤电流互感器结构示意图

2、以ALSTON全光纤CT为例对其结构进行介绍，其电流互感器就地端子箱如下图，其中主要包括偏振器，调制器，温度传感器，其端子箱主要作用有接收合并单元提供的调制信号，光纤温度测量给合并单元用于计算温度补偿，以及实现单模通信光纤与保偏光纤的熔接。

图

2、互感器本体及端子箱

3、NXCT合并单元前面板上有三个指示灯和一个数字通讯RS232接口: 指示灯工作状态如下： Power:电源正常时绿色常亮；

Maintenance Required:正常运行时熄灭，轻微故障时橙色常亮；

Data Invalid：正常运行时熄灭，传输数据无效时红色常亮（相当于严重故障）。

图

3、NXCT光电单元前面板

4、NXCT合并单元背板结构如图4所示 其中各个接口的作用如下：

（1）:连接一次侧，给测量回路提供光源，同时接收电流信息的接口；（2）：将合并单元测量的电流量经TDM总线给需要的控制保护设备；共6路TDM，每路包含该合并单元测量的全部电流；

（3）：两个合并单元之间的连接光纤，可以同步测量的电流量，使输出的TDM总线中含两个机柜测量的电流。

（4）：给合并单元提供两路供电电源接线端子；（5）：合并单元连接至调制器的端子排；

（6）：IDL温度测量，用于温度补偿的，只有IDL采用的是光纤传输，其它电流量用的是电缆传输；

（7）：合并单元电流模拟量输出端子或装置报警输出。

图

4、NXCT光电单元背板

5、NXCT合并单元特性如下图所示:

图

5、NXCT合并单元特性

同里站的数字输出端口含有6路独立的数字接口。

二、全光纤电流互感器的原理：

1、理论基础：

法拉第磁光效应（Faraday Magneto-optioal offect）：

当线偏振光在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一磁场，则光振方向将发生偏转，偏转角度与磁感应强度和光穿越介质的长度的乘积成正比，偏转方向取决于介质性质和磁场。这种现象称为法拉第效应或磁致旋光效应。

萨格纳克干涉原理测量（Sagnac interferometer）：

两束相干光间光程差的任何变化会非常灵敏地导致干涉条纹的移动。通过干涉条纹的移动变化可测量光程微小的改变量，从而测得与此有关的其他物理量（如电流）。

安培环路定理(Ampere circuital theorem)：

沿任何一个区域边界对磁场矢量进行积分，其数值等于通过这个区域边界内的电流的总和，这个定理与区域的形状，距离和材料无关。按照安培定理，相邻导体产生的漏磁场（干扰磁场）的任何闭环矢量积分为零。也即。临近导体的干扰对全光纤互感器无任何影响。

2、工作原理：

如全光纤互感器结构示意图1所示，光源发出的光经偏振器起偏成两束相互垂直的线偏光，这两束正交模式的光经过1／4波片后分别变成左旋和右旋模式的圆偏光进入传感光纤，受到导体中电流产生的磁场作用，左右旋圆偏光以不同的速度传播，从而引起光波相位的变化，光在传感器端的镜面反应后，这两束圆偏光的偏振模式互换，通过传感光纤再次受到磁场作用，从而使受到作用的效果加倍。这两束圆偏光经过波片后恢复为线偏振光，并在偏振器处发生干涉，通过测量干涉光强检测出相位差，而相位差与导体中的磁场强度成正比，而磁场强度与电流强度成正比，从而可以得到被测电流的大小。

传感器输出光强: Pd=loss×0.5×Po×【1+cos（φf+φ）】

式中loss是光路损耗；Po是光源输出光强；φ是调制相位；φf是Farady相位； Farady相位： φf=4NVI 式中N为传感光纤的匝数；V是费尔德常数；I是导体中的电流。

三、同里站（直流部分）全光纤电流互感器的使用：

同里换流站阀厅直流极线、400kV母线、中性线及直流线路出口极线、直流滤波器高压侧、直流滤波器不平衡电流测量等光CT采用的是ALSTON型号为NXCT纯光纤电流互感器。

图

6、同里站极I全光纤电流互感器接线图

其中阀厅内为悬吊式或自立式、直流场线路出口处为自立式。同里站直流场极线用光CT，阀厅用光CT，直流滤波器高压侧光CT均为每点位配置三套，对应3个合并单元，每个合并单元提供6路独立的TDM协议光接口输出，每路TDM信号包含该合并单元接入的所有测点数据，对于极线出口处的800kV光CT（IDL),还有一套用于谐波测量，对应1个独立的合并单元，提供6路独立的TDM协议光接口输出（只包含IDL）。

直流滤波器高压电容器不平衡光CT每点位配置3套，对应另外3个合并单元，每个合并单元提供6路独立的TDM协议光接口输出（包含直流滤波器三个测点不平衡电流）。

四、NXCT自检功能：

NXCT全光纤电流互感器含有全自检功能，能够提供设备的在线监测功能，通过数字通讯RS232接口将电流互感器的运行情况:如光源强度，光纤通讯状况，光电单元功耗，系统温度等参数发送到后台，并提供报警和查询功能。

图

7、全光纤电流互感器的诊断界面

五、全光纤电流互感器的优点：

由于全光纤电流互感器具有绝缘无油，无SF6或其他气体，腔内无任何机械装置；无二次开路的危险；无铁心剩磁的问题。下表为各类电流互感器的比较：

图

8、各类电流互感器的比较

第三篇：电流互感器铁心剩磁总结

电流互感器铁心剩磁总结 电流互感器剩磁的定义

饱和磁通sat：电流互感器二次匝链磁通的最高值，对应于铁心材料的磁饱和（完全饱和 状态）。

剩磁通r：铁心在切断励磁电流3min之后剩余的二次匝链磁通值，此励磁电流应大到足 以产生饱和磁通sat。

剩磁系数KR：剩磁通与饱和磁通之比值，用百分数表示。

动态剩磁dr：互感器的一次绕组断电以后，铁心中的磁通将从断电这一时刻开始逐渐衰减，这个衰减过程中的磁通称为动态剩磁。

动态剩磁衰减规律为

drxetT2

式中：x——断电瞬间铁心中的磁通，Wb2.铁磁材料磁滞回线及剩磁

2.1磁滞回线及剩磁的形成过程

磁滞回线。（解释说明：铁磁材料的剩磁与电流互感器的剩磁通定义不一样。）

对于同一铁磁材料，选择不同的磁场强度反复磁化时，可得出不同的磁滞回线，将各条磁滞回线的顶点连接起来，所得的曲线称为基本磁化曲线，或平均磁化曲线。

从图2系列磁化曲线可以看出，对同一铁磁材料，取低的磁化强度（对应低磁密）反复磁化时，铁磁材料的剩磁也越小（可以认为做伏安特性铁心的剩磁大致对应于磁滞回线上的剩磁）。

软磁性材料的磁滞回线狭窄，近似与基本磁化曲线相重合，所以进行磁路计算时常用基本磁化曲线代替磁滞回线使计算得以简化。

对于互感器做伏安特性时，由于硅钢片铁心磁通远未饱和，铁心会产生剩磁也很小，而且实践证明硅钢片的剩磁不会明显影响保护级的伏安特性及额定电流下的误差，微晶铁心的剩磁也不影响测量级的误差。另根据硅钢片的矫顽力一般约为100/4π A/m,查硅钢片磁化曲线可得对应磁密为1590Gs, 也即矫顽力对应的剩磁为1590Gs（比较低），由于硅钢片铁心工作磁密远未饱和，所以做伏安特性的铁心剩磁也很小。

计量用CT多采用超微晶材料制造，由于矫顽力很小，只需要很小的工作电流（例如额定工作电流）就可以去除剩磁，可以不考虑剩磁的影响。

图1 基本磁化曲线

2.2 铁磁材料的磁滞回线

1）软磁性材料的磁滞回线狭长（见图2a),剩磁和矫顽力都较小，磁滞损耗小，磁导率高，适用于制作各种电机、电器的铁心。软磁材料包括纯铁、铸钢、电工钢及坡莫合金等。

2）硬磁（永磁）性材料，这种材料的磁滞回线面积大（（见图2b),磁化后不易退磁，适宜作永、磁体。硬磁性材料包括铬、钨、钴、镍等合金。

图2 磁滞回线

注：摘自《电路及磁路》

2.3 影响剩磁的因素

电流互感器剩磁的大小除受电流互感器铁心材料及结构影响外，还与以下四个因素有关。1）短路电流开断时间

系统发生短路故障后，保护装置和断路器相继动作，从而断开电流互感器的一次短路电流。剩磁取决于短路电流开断瞬间铁心中的磁通。如果短路电流在不同时间开断，磁通会沿不同的励磁曲线达到不同的剩磁点，剩磁大小不同。2）一次短路电流及其非周期分量

一次短路电流由周期分量和非周期分量两部分构成。非周期性分量对电流互感器i0特性的影响最为严重，它的大小取决于Im和α，即Imcos的值越大，φ随i0的变化越快，剩磁越大。

3）一次回路时间常数

一次回路时间常数τ决定了非周期分量衰减的快慢。τ越大，非周期分量衰减越慢，铁心磁通累积时间越长，容易引起饱和，从而导致较大的剩磁。4）二次负载的功率因数及阻抗值

断路器一般在短路电流过零点时断开，铁心中的剩磁与二次负载的功率因数及阻抗值有关。对于纯电感负载（功率因数cos0），短路电流开断后基本不存在剩磁；对于纯电阻负载（cos1），铁心中会存在较大剩磁(对于二次短接可以理解为纯二次绕组电阻负载）。一般地，实际运行的电流互感器的二次负载功率因数很高，如静态和数字继电器为电阻性负载，短路电

［5］流断开后，剩磁可能接近峰值。

以上四因素主要影响一次电流开断瞬间电流互感器铁心中的磁通。CT剩磁统计

系统发生短路故障后，往往会导致电流互感器存在较大的剩磁，电流互感器剩磁大小取决于一次电流开断瞬间铁心中的磁通。在短路故障时，磁通由稳态周期性短路电流、暂态非周期分量及二次回路阻抗决定，当一次电流在互感器处于饱和时断路器跳闸产生的剩磁可能最大。

运行中的电流互感器普遍存在剩磁，剩磁对电流互感器的危害较大，且剩磁一旦产生，不会自动消失，在正常运行条件下将长期存在。剩磁的存在使电流互感器在励磁曲线上的起始工作点发生了变化，加重了铁心的饱和程度及饱和时间，是产生不平衡电流和导致差动保护误动的重要原因，对系统保护装置动作的可靠性有很大影响。

表1是IEEE Std C37.110-1996《Guide for the application of current transforer used for protective relaying purpose》列举的对230kV 系统141组电流互感器的调查结果，表明运行中的电流互感器剩磁分布不均，不易确定典型值（离散性比较大），剩磁系数最高可达80%。

注1：剩磁系数大剩磁也大。

4.降低剩磁的方法

1）对于测量用互感器，采用磁导率高、剩磁系数小的优质铁心材料，如： 非晶合金、坡莫合金等，非晶合金铁心剩磁系数一般小于50%，坡莫合金铁心剩磁系数更低。2）采用PR、TPY、TPZ级互感器，其铁心开小气隙，剩磁系数小于10% 3）对于不适于采用PR、TPY、TPZ级互感器的场合，在选用互感器时应考虑剩磁带来的影响，适当提高准确限值系数或额定电流比，在每次系统大扰动后选择时机对互感器进行退磁。

5.退磁方法

a)闭路退磁法退磁：

在二次绕组上接一个相当于额定负荷10-20倍的电阻（考虑足够的容量）,然后通过检定装置一次回路对一次绕组通以工频电流，由0增至1.2倍的额定电流，然后均匀缓慢地降至0。b)开路退磁法退磁

对于具有两个或两个以上的二次绕组的电流互感器进行退磁时，其中一个二次绕组接退磁电阻，其余的二次绕组应短路。参考文献

［1］

GB 20840.2-202_ 互感器第2部分：电流互感器的补充技术要求 ［2］

GB／T 22071.1-202_互感器试验导则第1部分： 电流互感器 ［3］

JJG 1021-202_ 电力互感器检定规程 ［4］

李军，胥昌龙，曹宣艳，张华等。电流互感器饱和铁心的剩磁在额定工况下的状态分析。

电测与仪表，202_-1,51（2），14-18.［5］

梁仕斌，文华，曹敏等。铁心剩磁对电流互感器性能的影响.继电器，202_,35（22）：

27-32.［6］

崔迎宾，谭震宇等。电流互感器剩磁影响因素和发生规律的仿真分析.电力系统自动化，202_-12-10,34（23）:87-91.［7］

李长荣，宋喜军，李俊芳等.PR级剩磁对保护级电流互感器性能影响及PR级技术参数计

算。变压器，202_-5,50（5）：5-8.

第四篇：电流互感器与试验端子的关系

电流互感器与试验端子的关系：

电流互感器是一种电流变换装置。它将高压和低压大电流变成电压较低的小电流供给仪表和继电保护装置并将仪表和保护装置与高压电路隔开。电流互感器的二次侧电流均为5安，这使得测量仪表和继电保护装置使用安全、方便，也使其在制造上可以标准化。电流互感器的构造是由铁芯、一次绕组、二次绕组、接线端子及绝缘支撑物等组成。电流互感器的一次绕组的匝数较少，串接在需要测量电流的线路中，流过较大的被测电流，二次绕组的匝数较多，串接在测量仪表或继电保护回路里。电流互感器的二次回路不允许开路。电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，但因测量仪表和保护装置的串联绕组的阻抗很小，电流互感器的工作情况接近短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通密度不大，二次绕组电势也不大。当电流互感器开路时，二次回路阻抗无限大，电流等于零，一次电流完全变成了励磁电流，在二次绕组产生很高的电势，威胁人身安全，造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。电流互感器二次回路必须接地，以防止一次绝缘击穿，二次串入高压，威胁人身安全，损坏设备。因为电流互感器二次是不能开路的，而做试验时必须给电流回路加电流，电流就必须从电流端子接入，所以，电流端子必须是试验端子。试验端子有四个接线螺丝，下面二个分别是进出线，进出线之间有短接片，中间有个螺丝可以使短接片短接进出线，也可以松开进出线之间的连接，上面是接试验线的二个接线螺丝，在试验时，接上（加电流的）试验线，先开试验电源（电流），再松开短接片，电流就进入电流回路了。或者，在设备运行中，试验端子上接电流表，然后松开短接片，电流表就有电流流过了，测完电流后，再把短接片连通，再拆除电流表，这样就不会使电流互感器二次开路了。

第五篇：电流互感器二次额定电流1A和5A的区别

流互感器二次电流为5A，在什么情况下选择1A呢？互感器二次的负载主要是电流线和电流表，如果二次线很长，线路电阻过大，会影响电流表的显示准确度；所以在长距离测量回路，电流互感器二次电流选择1A型。

GB1208-202_《电流互感器》第5.2项中规定标准的电流互感器二次电流为1A和5A，优选值为5A，当传输距离较大时应选1A。

1、线路功耗降低

线路功耗与通过电流平方成正比，二次电流为1A的电流互感器比5A减低功耗25倍，即1A的功耗仅为5A的4%。

表1

电流互感器测量回路的功耗

2、传输距离加大

下相同负载下，二次电流为1A互感器的传输距离是5A的25倍，这样可避免5/1A中间互感器或选用大容量互感器。

表2

不同额定容量时的传输距离

3、电线截面积小

大中型工厂，当仪表和电流互感器安装距离较近(例如45.5m)时，从表2可以看出，当选用5A、10VA电流互感器时，线截面积经计算需4mm2；距离为71m时，若选用1A、2.5VA电流互感器，线截面仅需1mm2。目前随着计算机和数控仪表的普及和发展，额定二次电流为1A及以下规格的电流互感器选型已经较普遍。