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測(cè)量用電流互感器在風(fēng)能發(fā)電中的應(yīng)用

更新時(shí)間：2015-01-04點(diǎn)擊次數(shù)：912
　　霍麗麗
　　
　。ò部迫痣姎夤煞萦邢薰，上海嘉定201801）
　　
　　摘要：分析電流互感器的原理，介紹了測(cè)量用電流互感器的定義、準(zhǔn)確級(jí)、和儀表保安系數(shù)的概念，結(jié)合工程實(shí)例分析，談?wù)劦蛪簻y(cè)量用電流互感器在風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域中應(yīng)用。
　　
　　關(guān)鍵詞低壓配電系統(tǒng)低壓電流互感器工作原理準(zhǔn)確級(jí)儀表保安系數(shù)風(fēng)能發(fā)電
　　
　　1.引言
　　
　　隨著我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展，國家對(duì)新能源發(fā)展越來越重視，國家出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展新能源，風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，而且風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家比較盛行，我國也在西部也大力推行，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會(huì)造成輻射和污染，是一種優(yōu)良的發(fā)電方式，而電廠中對(duì)電流信號(hào)的測(cè)量，必須通過遠(yuǎn)傳才能實(shí)現(xiàn)測(cè)量，為此電流互感器作為一個(gè)重要的元件，已被廣泛地應(yīng)用于風(fēng)能電廠配電系統(tǒng)配合各種測(cè)量?jī)x器、儀表使用。
　　
　　2.工作原理
　　
　　電流互感器的工作原理如圖1所示，電流互感器的一次繞組串聯(lián)在被測(cè)線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數(shù)，I2電流互感器二次電流（通常為、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn)，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經(jīng)Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。
　　
　　圖1
　　
　　3.測(cè)量用電流互感器的選型
　　
　　3.1測(cè)量用電流互感的先關(guān)概念
　　
　　3.1.1測(cè)量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。
　　
　　3.1.2測(cè)量用電流互感器廣泛用于對(duì)低壓配電系統(tǒng)電流的測(cè)量，主要準(zhǔn)確（對(duì)電流互感器給定的等級(jí)）級(jí)有：0.1、0.2、0.5、1等，其相應(yīng)的準(zhǔn)確級(jí)在國家標(biāo)準(zhǔn)中的要求見表1。
　　
　　表1電流限值
　　
　　準(zhǔn)確級(jí)在下列額定電流（%）下的電流±%在下列額定電流（%）下的相位差
　　
　　±（′）±crad
　　
　　5201001205
　　
　　100120520100120
　　
　　0.10.40.20.10.1158550.450.240.150.15
　　
　　0.20.750.350.20.2301510100.90.450.30.3
　　
　　0.51.50.750.50.5904530302.71.350.90.9
　　
　　1.03.01.51.01..42.71.81.8
　　
　　3.1.3儀表保安系數(shù)是指實(shí)際電流與電流互感器額定電流之比值，用FS表示。必需注意在配電系統(tǒng)發(fā)生故障電流通過電流互感器一次繞組時(shí)，互感器的儀表保安系數(shù)越小，與互感器配套使用的儀器、儀表就越安全，F(xiàn)S值受負(fù)載影響比較大。
　　
　　3.2測(cè)量用電流互感器的型號(hào)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等
　　
　　3.2.1測(cè)量用電流互感器有很多型號(hào)規(guī)格，但是根據(jù)每個(gè)系列的特點(diǎn)以及穿孔大小的不同我們將測(cè)量用電流互感器型號(hào)規(guī)格統(tǒng)計(jì),以江蘇安科瑞AKH-0.66系列測(cè)量用低壓電流互感器為例，如表2所示。
　　
　　表2AKH-0.66測(cè)量用電流互感器的型號(hào)規(guī)格
　　
　　電流互感器型號(hào)輸入、輸出主要規(guī)格
　　
　　AKH-0.66/I系列輸入：5-3000A
　　
　　輸出：0-（0-1A）30I、40I、60I、80I
　　
　　AKH-0.66/II系列輸入：150-6300A
　　
　　輸出：0-（0-1A）40II、50II、60II、80II、100II、120II、130II、
　　
　　60×50II、80×50II、100×50II、180×50II、220×50II
　　
　　、170×100II、220×165II、260×100II、280×90II
　　
　　AKH-0.66/III系列輸入：250-6300A
　　
　　輸出：0-（0-1A）50III、60III、80III、100III、120III、130III
　　
　　AKH-0.66/M8系列輸入：5-150A
　　
　　輸出：0-（0-1A）M8
　　
　　圖2AKH-0.66II型測(cè)量用低壓電流互感器外形圖
　　
　　3.2.2測(cè)量用電流互感器的技術(shù)參數(shù)
　　
　　額定工作電壓AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）
　　
　　額定頻率50-60Hz
　　
　　環(huán)境溫度-30℃~70℃，zui高耐溫120℃
　　
　　海拔高度≤3000m
　　
　　工頻耐壓3000V/1min50Hz
　　
　　3.3測(cè)量用電流互感器在風(fēng)能配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實(shí)例
　　
　　測(cè)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出和1A的選擇，是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問題。
　　
　　2009年12月在浙江華儀電氣風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)，由于風(fēng)場(chǎng)配電現(xiàn)場(chǎng)和監(jiān)控室不在一起，距離比較遠(yuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)電流互感器與控制室之間距離大約200米，有的甚至300米，二次傳輸導(dǎo)線為2.5平方毫米，使用的電流互感器有AKH-0.66/30I200/0.5級(jí)5VA穿心1匝等許多規(guī)格，使用的電流表為CL72-AI，該項(xiàng)目比較大，該項(xiàng)目在將完工，部分工程試運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場(chǎng)電流*不準(zhǔn)確。
　　
　　經(jīng)分析，電流互感器額定容量就是電流互感器額定二次電流I2e，通過二次回路額定負(fù)載Z2e時(shí)所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e?Z2e；因數(shù)顯表消耗的視在功率只有0.05VA，很小，所以我們可以不考慮，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω.mm?/m×2×200m/2.5=2.82Ω，S2e=I2e?Z2e=?×2.82Ω=70.5VA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時(shí)應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項(xiàng)目更換了所有的比電流互感器，同時(shí)由于電流表為數(shù)顯表，變比可以重新設(shè)定為200/1，使整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常。從本實(shí)例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時(shí)，傳輸距離對(duì)比如表3
　　
　　表3傳輸距離對(duì)比
　　
　　二次導(dǎo)線截面積（mm?）額定二次電流（A）互感器容量（VA）單程傳輸距離（m）
　　
　　1.552.54.2
　　
　　1106
　　
　　2.55514.2
　　
　　1355
　　
　　451045
　　
　　11136
　　
　　0.20.020.22840
　　
　　3.4電流互感器使用過程中的注意事項(xiàng)
　　
　　3.4.1電流互感器在接線時(shí)，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。
　　
　　3.4.2電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，二次不得開路，防止二次開路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設(shè)備安全。
　　
　　4.結(jié)束語
　　
　　本文對(duì)低壓配電系統(tǒng)中的不同類型電流互感器進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，*給電力系統(tǒng)各位專家和電氣工程師們參考，有利于不同類型低壓電流互感器在低壓智能配電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　[1]安科瑞電氣股份有限公司.電量傳感器選型手冊(cè),201407版.
　　
　　[2]任致遠(yuǎn)，周中.電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南,中國電力出版社，2007.
　　
　　
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