雙繞組電流互感器的設(shè)計及應(yīng)用
引言
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201710/366426.htm對饋線眾多的低壓配電線路,目前主要有以下方法來實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)測:1.采用電流互感器接多功能電力監(jiān)控儀加485通訊表實現(xiàn)多路系統(tǒng)監(jiān)測;2采用電流互感器接變送器來實現(xiàn);、使用上述兩種方案成本高、投資大。
普通低壓電流互感器具有體積小、質(zhì)量輕、準(zhǔn)確度高、容量大、安裝方便等特點(diǎn),且測量范新型圍比較大,二次輸出信號5A或1A,但對于遠(yuǎn)程傳輸和系統(tǒng)監(jiān)控采集就沒有辦法來實現(xiàn)信息傳遞,必須通過變送器或電力儀表。針對市場需求,江蘇安科瑞電器制造有限公司開發(fā)出AKH-0.66S系列雙繞組電流互感器,一次電流測量范圍5-6300A,二次有兩組輸出,一組輸出5A或1A,另一組輸出0-20mA,且一次電流可過載8-10倍,可直接用于系統(tǒng)采集和遠(yuǎn)傳,與ARTU-M32配套使用,可簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),降低成本,提高系統(tǒng)可靠性。
1.產(chǎn)品設(shè)計
1.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎,外形美觀大方,透明翻蓋設(shè)計有防竊電裝置,接線方便?;ジ衅魍鈿げ牧喜捎肞C/ABS合金,該材料具有耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高、環(huán)保等特點(diǎn);主繞組鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片,副繞組鐵芯采用坡莫合金,該材料具有性能穩(wěn)定,機(jī)械強(qiáng)度高,導(dǎo)磁率極高等特點(diǎn);漆包線采用高強(qiáng)度漆包線,該材料具有絕緣強(qiáng)度高,耐溫性強(qiáng)等特點(diǎn)。
雙繞組電流互感器是在傳統(tǒng)低壓母線式電流互感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā),兼容電纜和銅排安裝方式,根據(jù)一次電流的測量范圍,5A-1250A采用一體式設(shè)計方案,主要規(guī)格有S-30I、S-40I、S-50II;1250A-6300A采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要規(guī)格有S-60II、S-80II、S-100II、S-120II、S-200II為分體式,產(chǎn)品外觀及剖面圖如圖1、圖2所示。
圖1 AKH-0.66 S系列雙繞組電流互感器外觀圖
1-端子1S1;2-端子2S1;3-端子1S2;4-端子1S2;5-副繞組;6-主繞組
圖2剖面圖
1.2工作原理
雙繞組電流互感器的工作原理圖如圖圖3所示,新型雙繞組電流互感器一次電流I1由主繞組P1端流進(jìn)P2,主繞組一次繞組匝數(shù)為N1,主繞組二次電流I2由端子1S1流出,經(jīng)過電流表至端子1S2,副繞組二次繞組匝數(shù)為N2,副繞組輸出端2S1和2S2輸出AC0-20mA小電流信號,供給測控裝置采集。所以有:
I1×N1+I2×N2=I0×N1(1)
I2×N2+I3×N3=I0′×N2(2)
由式(1)、(2)式可得:
I2×N2=I0×N1-I1×N1
I0×N1+I3×N3=I0×N1+I0′×N2
式中I0為主繞組的勵磁電流,I0′為副繞組的勵磁電流。I0和I0′是影響雙繞組電流互感器的準(zhǔn)確級主要因數(shù),而提高其準(zhǔn)確級就必須對主、副繞組進(jìn)行補(bǔ)償,補(bǔ)償誤差的常見方式主要有:鐵芯補(bǔ)償、整數(shù)匝補(bǔ)償、分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償和磁分路補(bǔ)償,因為雙繞組電流互感器本身要考慮過載,所以主繞組誤差不需要考慮進(jìn)行鐵芯補(bǔ)償,整數(shù)匝補(bǔ)償對相位差不起作用,磁分路補(bǔ)償一般補(bǔ)償小電流10%及以下時效果好,而分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償最為理想(主繞組二次繞組匝數(shù)少可采用多根導(dǎo)線并繞);因為副繞組一次電流一般為5A、1A,輸出為毫安級小電流信號,副繞組二次繞組匝數(shù)多,二次導(dǎo)線采用單根導(dǎo)線繞制,所以最為理想的補(bǔ)償方式就是鐵芯補(bǔ)償,使用初始導(dǎo)磁高的鐵芯(如超微晶)可提高準(zhǔn)確級,且成本低。因此運(yùn)用合理的誤差補(bǔ)償方式是提高雙繞組電流互感器準(zhǔn)確級的關(guān)鍵。
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