电流互感器工作原理

电流互感器 1、原理 一次电流I１流过一次绕组，建立一次磁动势 （N1I1），亦被称为一次安匝，其中 N1为一次绕组的匝数；一次磁动势分为两部分，其中小一部分用于励磁，在铁心中产生磁通，另一部分用来平衡二次磁动势（N2I2），亦被称为二次安匝，其中 N2为二次绕组的匝数。励磁电流设为 I0，励磁磁动势（N1I0），亦被称为励磁安匝。平衡二次磁动势的这部分一次磁动势，其大小与二次磁动势相等，但方向相反。磁势平衡方程式如下： 120121INININ••• 在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能量，则有 12120ININ•• 若用额定值表示，则 1212NNININ••  其中1NI•，2 NI•为一次、二次绕组额定电流。 额 定 一 次 、 二 次 电流之 比 为 电流互感器额 定 电流比 ，12NNNIKI P1 1I• P2 2I• ZB 电流互感器工作原理 0  E2 11I N•  22I N• 22I N•  01I N• 电流互感器的等值电路如下图所示： Z1 Z2 1I•  2I• 0I•  ZM 2U• ZB '1E• 2E• 根据电工原理，励磁电流在铁心中建立主磁通，它穿过一次、二次绕组的全部线匝。由于互感器铁心有磁滞和涡流损耗，励磁电流的一部分供给这些损耗，称为有功部分，另一部分用于励磁，称为无功部分。所以励磁电流与主磁通相差角，这个角称为铁损角。主磁通在二次绕组中感应出电动势2E•，相位相差90（滞后）；则： 222()BEIZZ•• 式中 Z2---二次绕组的内阻抗， Z2= R2 +ｊＸ2 ZB―――二次负荷，ZB＝RＢ +ｊＸＢ 二次电流的相位滞后于二次感应电动势角。 22arctanBBXXRR 一次电流1I•是（2I•）和0I•之和，一次电流与（2I•）相差角。 可见由于励磁电流0I•的存在，一、二次电流在变换的大小和相位上都存在差别，这就是互感器的误差。 特别要注意，电流互感器在运行中不允许开路，如果二次开路，二次电流2I•为零，一次安匝全部用于励磁，铁心高度饱和，励磁磁通由正弦波变为平顶波，二次感应电动势变为峰值很高的尖顶波，对人身和设备将造成危害。 二、电流互感器的分类 1、分类 分类 说明 按 用 途分 保护用（用于机电保护和自动控制装置的电流互感器） 测量用（测量电流和电能的电流互感器） 按 安 装种类分 户内式（一般额定电压不高于 35kV） 户外式（一般额定电压高于 35kV） 按 绝 缘介质分 油绝缘（即油浸式电流互感器，电压可高达 5...