2、变比和准确度级
电流互感器的二次参数包括变比和准确度级。
变比:表示一次电流与二次侧电流的比值,是继电保护整定计算及计量的重要参数。
变比的选择,首先应考虑额定工况下测量仪表的指示精度和满足保护装置额定输入电流及工作精度的要求。例如,当保护装置的额定输入电流为5A时,在正常工况下,测量级的电流互感器二次输出电流应在1~4.5A之间比较合理。如果太小,(如小于0.5A)就不合理了。保护级的电流互感器,由于要保证在系统故障时不饱和,一般变比要大于测量级的电流互感器变比。
注意,电流互感器一次绕组,串联变比不变容量一倍;并联变比一倍,容量不变。二次绕组,串联变比不变,容量一倍;并联变比减小一半,容量不变。
准确度级:目前,国内采用的电流互感器的准确度级有六个:0.1、0.2、0.5、1、3、5级。按照计量、测量类和保护类两类讨论,计量测量类需要运行时测量,满足正常负荷下测量要求,保护类在故障态时进行保护,满足极限情况下的要求。
计量、测量准确等级:0.1、0.2、0.5等。如0.5级表示在额定工况下,电流互感器的传递误差不大于0.5%。
保护准确等级:一般采用P级,例如,5P20,表示20倍额定电流下误差是5%,所以保护级虽然精度不如计量测量级,但具有很强的抗饱和能力。
所以CT的绕组不能使用错误,否则容易出现饱和现象,对于继电保护部分将出现误动或拒动(纵差保护容易误动,因为检测差流过大。后备保护由于采集数值过小又会出现拒动的情况)。
开口式电流互感器在现场为何有响声?
可拆卸式低压电流互感器又称开口式电流互感器,主要应用于0.66kV及以下配电系统改造项目,安装方便,无须拆一次母线,亦可带电操作,不影响客户正常用电,为用户改造项目节省人力、物力、财力,提率。该系列电流互感器可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。
在实际使用过程中,总是有客户询问,为何开口式电流互感器在运行时会有响声?以安科瑞 AKH-0.66 K系列开口互感器为例,让我来告诉你:
1、开口互感器在运行时,若二次出线S1、S2接线不可靠(即二次开路)会产生响声,若长时间运行时由于磁芯饱和会产生较大的开路电压,使铁芯发热直至互感器烧毁。为此当开口互感器运行发出响声时首先检查互感器二次出线S1、S2接线是否牢固、可靠。
2、开口互感器在安装时必须保证上壳体的P1与下壳体P1在同一侧面对应,P2与P2同一侧面对应(如图1)。开口互感器的铁芯必须上、下配对使用,不配对的铁芯安装后接触面会产生缝隙,此时互感器使用时发出响声;为此当开口互感器运行发出响声时检查上、下壳体的同一侧面P1、P2是否对应。
3、开口互感器铁芯上下接触面有异物时会产生响声,为此安装时注意铁芯的接触面保证干净无异物。
摘 要:分析开口式电流互感器的原理,结合在半导体行业(如中芯**)应用实例,分析开口电流互感器在低压配电系统中,主要是改造项目中的应用及施工细节,为用户快速实现智能配电提供解决方案,该方案具有成本低、投资少、安装接线简便等优点,有利于开口电流互感器在半导体行业中的进一步推广和应用。
关键词:开口式电流互感器 半导体行业 改造项目 工作原理 应用 施工细节
目前市场大部分低压电流互感器主要用于新项目的建设,由于经济的飞速发展,企业对节能减排意识逐渐提高,许多企业的电气特点是:
1)电气柜运行的时间长;
2)大部分电流互感器只是对系统电流进行测量,也没有相应的计量装置和保护装置,计量装置只有一块供电局的总表,而对所有车间电能无法进行考核,系统线路保护装置根本没有,;
3)谐波含量比较大场合,给APF有源滤波提供采集信号;
4)大部分线路干线为大规格铜排,拆卸需要大量的人力和时间,安装常规电流互感器不方便;
5)企业生产时间比较紧迫,不能长时间停电。
所以如需对上述电气进行改造,采用开口式电流互感器可以为用户节约大量的投资。
而在半导体行业中不但要实现能效管理,电气安全较加重要,企业基本上不间断生产,生产中配电系统经常会出现过电流现象,对这个控制也至关重要。
1 产品设计
1.1结构特点
本产品结构新颖,外形美观大方,透明翻盖设计接线方便。外壳材料采用PC/ABS合金,具有耐高温、机械强度高、环保等特点;铁芯采用有取向冷扎硅钢片,具有性能稳定,机械强度高,导磁率较高等特点;骨架线圈中的漆包线采用高强度漆包线,具有绝缘强度高,耐温性强等特点。
1.2工作原理
工作原理如图1所示,开口电流互感器的一次绕组串联在被测线路中,I1为线路电流即电流互感器的一次电流,N1为电流互感器的一次匝数,I2电流互感器二次电流(通常为5A、1A),N2为电流互感器的二次匝数,Z2e为二次回路设备及连接导线阻抗。当一次电流从电流互感器P1端流进,P2端出,在二次Z2e接通的情况下,由电磁感应原理,电流互感器二次绕组有电流I2从S1流过,经Z2e至S2,形成闭合回路。由此可得电流在理想状态下I1×N1=I2×N2,所以有I1/I2=N1/N2=K,K为电流互感器的变比。但是由于开口式电流互感器的铁芯切开后,使铁芯的性能很差,所以必须将的铁芯截面积加大,而且提高安匝数,将I1×N1=I2×N2≥100AN。
1.3产品选型
开口式电流互感器是在传统低压母线式电流互感器的基础上进行研发,兼容电缆和铜排安装方式,根据一次电流的测量范围,100A-5000A采用分体式设计方案,可以分为测量用开口式电流互感器和保护用开口式电流互感器。
AKH-0.66K系列开口式电流互感器主要应用于配电系统改造项目,安装方便,无须拆一次母线,亦可带电操作,不影响客户正常用电,为用户改造项目节省人力、物力、财力,提率。该系列电流互感器可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。
1.4产品安装
如图3所示,将互感器的安装螺丝、螺母打开,卸下互感器的,将所有互感器防止在安装现场,然后将互感器的二次接到测量、保护装置;将互感器的上体装入配电系统的一次母排,合上互感器的,将互感器的安装螺丝穿过互感器上、的固定孔,拧上螺母,将互感器的上、固定在一起,然后将互感器通过互感器两侧的安装固定孔将互感器固定在母排上,完成互感器的安装。整个过程比较快速简单。
2.产品应用
开口电流互感器主要应用在配电改造项目中,开口式电流互感器同常规闭口互感器一样输出为标准的5A或1A,测量精度高,容量大,可与测量仪器、仪表配套使用,部分产品过载能力强可与装置配套使用。
2.1应用实例
1)方案一
以上海宏利半导体低压馈线为例如图4所示,每条馈线均需测量三相电流,将电流信号供给继电器,以防止系统电流过载或短路。每条馈线的A相、B相、C相的一次母排规格为120×10×3,铜排高度1.5米,每相额定电流为2500A,采用AKH-0.66/120×50II 闭口式电流互感器采集电流信号,施工时,必须拆卸每相铜排,每相铜排重量为480kg,所以安装人员至少需要2人,至少需要3个小时才能拆卸完毕。互感器安装接线20分钟,安装铜排还需要3个小时.那么每条馈线至 少需要19个小时才能安装完毕,而工厂必须停电20小时左右.
2)方案二
以半导体行业苏州三星同样的低压馈线为例如图6所示,每条馈线均需测量三相电流,将电流信号供给测量仪表。每条馈线的A相、B相、C相的一次母排规格为120×10×3,铜排高度1.5米,每相额定电流为2500A,采用AKH-0.66/K-120×60 开口式电流互感器采集电流信号,施工时,无须拆卸每相铜排,一名安装人员只要将互感器打开安装螺丝\螺母,将互感器套在母排上,合上互感器,再用螺丝\螺母固定好,再将互感器固定在母排上,整个过程只需要30分钟就可以完成安装接线才能拆卸完毕,而工厂停电只需要40分种左右.
2.2施工细节
以上海中芯**现场要求需要,将继电器与开口电流互感器二次接好,确保电流互感器二次不能开路,将开口电流互感器上、下两部分都打开,并注意电流互感器的P1面上、下两部分一致,并将继电器在现场安装好,所有现场全部放置好,大电流一次母线穿铜排场合等待停电。
停电后将所有回路的开口电流互感器,全部同时安装在母排上,并将开口电流互感器上、下两部分通过螺丝、螺母安装好。
后将开口电流互感器通过我们标配的配件将互感器固定在母排上,同时将继电器输出信号线连接至断路器的触点,完成整个安装过程。
综上对比,改造项目中使用开口式电流互感器性价比,可以快速实现对半导体行业中低压配电智能化低成本的多回路,有利于低压智能配电进一步推广和应用。
3结论
开口式电流互感器已在半导体行业工程配电系统中得到应用,降低了投资成本,产生了较好的社会和经济效益。
[1]安科瑞电气股份有限公司.电量传感器选型手册,201407
电流互感器二次绕组使用原则
(1)选用合适的准确度级。
而对于保护使用的绕组一般准确度要求不是很高,除满足额定电流下不**过规定值,要求在较大短路电流下有较好的传变性,保证误差不**过规定值。
(2)CT二次不得开路
电流互感器相当于内阻很大的电流源,会在二次侧产生高电压,危及二次设备及人数安全。
(3)CT二次绕组选用不得造成死区
电流互感器常见的一种故障是油箱底部绕组对地闪络,原因是**部端盖密封不严,漏水,导致底部积水而引起绕组绝缘损坏。所以母差保护和线路保护所用绕组的保护范围必须要有重叠。如图所示。
(4)CT备用绕组需可靠短接,使用复变比(多抽头)的绕组时,严禁将不用的抽头短路。
(5)具有小瓷套管的一次端子应放在母线侧。
电流互感器装小瓷套端放在母线侧,是考虑当大瓷套对地闪络放电,引起的单相接地故障,不致成为母线侧故障。母线侧有小瓷套,故障会移到线路侧。(认为线路故障而不是母线故障,切除元件少,影响小。)
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