开启式电流互感器的设计与应用

时间：2022-01-26作者：江苏安科瑞电器制造有限公司浏览：317

摘要：电流互感器是电力系统中电能测量、电流测量和微机保护的重要设备。一般来说，电流互感器的一次绕组串联在电源线上。二次绕组连接到测量仪器、微机保护和自动控制装置。由于传统的电流互感器在变配电站的应用中串联在设备中。初始安装耐久性直接嵌入不同的电路中．变配电站的电气连接是硬连接。因此，一旦电流互感器需要维护和更换。需要从连接处拆卸。维护非常不方便，但开放式电流互感器可以带电安装和拆卸，安装简单，维护方便。因此，开放式电流互感器将是电流测量技术的发展方向。由于结构的特殊性，开放式电流互感器需要在主要材料、工艺、结构等方面与传统的电磁电流互感器区分开来。

关键词:开口式互感器；应用；设计；

1概述

对数据采集的迫切需求逐渐增加，所有电力设备都必须安装测量装置，并引入电流互感器(CurrentTransformer，CT)，传统的电流互感器是一种根据电磁感应原理将一次侧大电流转换为二次侧小电流的设备。它由封闭的铁芯和绕组组成；在需要测量的电流电路中，二次绕组匝数较多，串联在测量仪器和保护电路中。

为了满足测量的需要，所有崇明户外柱上的变压器都安装了开放式电流互感器，安装维护简单，提高生产效率，降低劳动力，更换不停电，提高供电可靠性；随着崇明经济的快速发展，居民区出现了大量的配电站和箱式变量逐年增加，穿心式电流互感器一直用于测量设备。这种互感器在初始安装中很简单，可以满足测量和保护的要求，但后期维护非常不方便，特别是更换时，需要拆卸和更换，存在安全风险，更换时间长，影响供电可靠性，生产效率低。由于配电站电气硬连接不同于室外配电变压器电缆连接的特点，且结构紧凑，室外开合式电流互感器不适用于室内配电站。本文讨论了变配电站使用的开放式电流互感器结构设计，用于0．4kV采集评估点电能计量装置的电流信号，可满足变配电站硬连接线的维护安装问题。

2.原材料方面

由于电流互感器的开启特性，切割后泄漏阻力增加，铁损伤增加，直接影响产品的性能。铁芯的选择作为主要原材料之一尤为重要。首先，硅钢板材料的选择主要取决于铁损伤的大小，直接影响铁芯的励磁性能。下图是两种不同硅钢板材料的磁化曲线。通过一系列的计算，可以看出，对于具有相同技术参数的电流互感器，铁芯选择的材料不同，对产品性能有很大的影响。

根据不同材料的磁化曲线，可以计算铁芯尺寸、铁芯励磁性能和一系列满足不同技术参数电流互感器的参数，不需要花时间尝试大量样品来探索产品的一系列技术参数，也不会造成材料的浪费。

硅钢板作为一种导磁材料，磁路损损耗较小。考虑到真空浇筑过程中应力对铁芯性能的影响和开放式电流互感器本身产品可分割的结构特性，铁芯的浸渍过程需要真空浸渍，否则铁芯的励磁性能可能会因生产过程中应力的影响而发生变化，影响产品的测量精度；此外，切割后铁芯片之间松动，导致铁芯间隙断裂，降低电流感应器的绝缘性能。

用于计算电流互感器误差的磁化曲线包括H=f（B）曲线和φ0=f（H）曲线，实际使用的磁化曲线通常是用几个小的铁芯样品测试的=f（B）曲线时，应考虑生产过程中实际铁心质量的差异和工艺的分散性，曲线检测到的值应乘以1人的系数。

其次，叠片系数的大小也是影响铁心励磁性能的一个重要参数，叠片系数越大，对于相同外形尺寸的铁心，其励磁性能越高。

3.从工艺方面

对于开放式电流互感器，特殊的切割工艺和抛光工艺可以防止尖端放电。耐高温、耐腐蚀的特殊控制电缆的选择使产品在使用寿命内不会因老化而出现故障。在设备出厂前，每个产品都需要进行测试，以确保电流互感器的可靠性和安全性。

4.结构设计

对于传统的穿心式互感器，现场施工安装需要停电，断开连接的电气设备，覆盖穿心式互感器，然后恢复电源。开合式电流互感器可在变压器站不停电安装。通过采取一定的保护措施，打开电流互感器的门，并将其连接到一个侧面，然后关闭铁芯，用螺钉拧紧，形成一个封闭的电路。铁芯开合处采用特殊的防锈处理，避免水蒸气侵入互感器铁芯，影响使用精度。

5.操作安装

安装开口电流互感器前，所有开口电流均应连接：次线开口电流_厅式传感器放置在现场，等待安装。如果现场母线为电缆，可以带电安装；如果母线为铜排，带电操作要求操作人员熟练，并采取绝缘保护措施；安装互感器时，铁芯截面不得有杂质、灰尘等异物，以免影响互感器的性能和精度；安装后必须确认二次与电表（或其他鲢鱼测量装置）连接良好，确保二次无开路。

6.精确级选择的原则

用于计费汁量的电流互感器的准确性不低于0．5级；为确保精度误差不**过规定值，电流感器二次负荷（伏安）和互感器二次负荷一般进行验证S2大于额定负荷S2n，只有这样才能保证所选准确性。准确性验证公式：S2≤S2n

二次回路负荷l：二次同路的阻抗取决于二次同路的阻抗Z2值，则：见式一

式一

式中，Si、Zi为_二次电路中的仪表、继电器线圈的额定负载和阻抗，RXC对于二次同路中所有接头和点的接触电阻一般为0.1Ω，RWL计算公式化为：RWL=LC/(r*S)。

式中，r铜线是导线的导电率r=53m/（Ωmm2），铝线r=32m/（Ωmm2），S为导线截面积（mm2），LC计算导线的长度（m）。

7.安科瑞AKH-0.66K开口式电流互感器产品选型

7.1 产品介绍

AKH-0.66K该系列开放式电流互感器主要用于工业城市网络和农业网络改造项目，安装方便，*拆卸母线，也可带电操作，不影响客户正常用电，节省人力、物力、财力，提高用户改造项目的效率。该系列电流互感器可与继电器保护、测量和测量装置一起使用。

7.2产品选型

7.2.1 AKH-0.66/K开口式电流互感器

表一一一表一一一表一一一表一一一表一一表一一表一一表一

8.结束语

开放式互感器具有体积小、重量轻、可打开、安装方便等特点，广泛使用十种紧凑型全绝缘环网开关柜、变配电站等室内设备，生活安全措施可带电安装，安装直接测量电路硬连接设备，可简化安装，实现电路电能测量，带电安装可提高供电可靠性，减少用户停电。

开合式电流互感器镇设备小停电下运行，电流电压采集设计为一体化结构，采取相关保护措施后打开瓷砖感应器进入母线，锁定，同时连接电压连接线和母线取出电压信号，旋转电压采集旋钮接触母线，通过航空插头传输信号，图为开合式互感器航空插头内置开路模块，使电流互感器二次端无高压，影响施工人员和设备的安全。








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