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如何设计电流互感器

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2018-06-30 14:27:50   评论:0 点击:
一、电流互感器的设计 电流互感器的设计方法 油浸式电流互感器一般设计流程, 二、设计条件 设计前应明确的技术条件主要应包括以下几方面 (1)设备最高电压。 (2)额定一次电流。 (3)额定二次电流。 (4)二次绕组级次组合、准确级、额定负荷。 (5)测量绕组仪表保安系数。 ...
一、电流互感器的设计 
电流互感器的设计方法 
油浸式电流互感器一般设计流程,
 
二、设计条件
设计前应明确的技术条件主要应包括以下几方面
(1)设备最高电压。
(2)额定一次电流。
(3)额定二次电流。
(4)二次绕组级次组合、准确级、额定负荷。
(5)测量绕组仪表保安系数。
(6)保护绕组准确限值系数。
(7)额定短时热电流及动稳定电流。
(8)额定频率。
(9)额定绝缘水平。
(10)污秽等级或爬电距离。
(11)海拔高度。
 
三、铁芯设计
1. 测量级铁芯
为了保证互感器的误差性能,对于常用的冷轧钢片铁芯,常将额定电流下工作磁密选用得低些,如BN=0.2T及以下。但从仪表保安系数出发,希望将额定工作磁密选用高些,以保证仪表安全。这是一对矛盾的要求,给互感器设计带来了困难,对于低安匝的互感器尤其困难,这是用硅钢片作测量级铁芯的局限性。目前制造厂一般选用其他初始导磁率高而饱和磁密低的新材料以取代硅钢片,如坡莫(铁镍)合金片、超微晶合金片等。
2. 保护级铁芯
目前制造厂常用冷轧硅钢片作保护级铁芯,为了保证在准确限值系数下,复合误差满足要求,一般控制在额定准确限值电流下的磁密BM QUOTE ,不但复合误差 QUOTE 满足要求,同时其额定电流下的误差性能较容易满足要求,额定电流下的磁通密度按下式计算对于P 级铁芯 QUOTE 式中,BM为额定准确值电流下磁密,取1.6T; ALF为准确限值系数,国家标准有5、10、15、20、30等,根据需要选用。
 
对于TP级铁芯 QUOTE 
式中%445
———额定对称短路电流倍数;
%67
———额定暂态面积系数;
5.2 设计计算实例 
QUOTE 电流互感器设计计算
1.设计条件
(1)额定电压: QUOTE 
(2)设备最高电压: QUOTE 
(3)额定频率:50Hz
(4)额定电流比: QUOTE 
(5)级次组合:5P/5P/5P/5P/0.2/0.2
(6)额定负荷:30VA
(7)测量级仪表保安系数:FS QUOTE 5
(8)保护级准确限值系数:ALF=30
(9)额定短时热电流:50kV
(10)额定动稳定电流: QUOTE 
(11)额定绝缘水平:252/395/950 QUOTE 
(12)外绝缘防污等级:Ⅱ类(爬电比距: QUOTE )
2.结构选型
(1)一次绕组采用 QUOTE ,厚壁空心铝管,整形成U形后再对半剖分。采用传统多屏电容型绝缘结构。
(2)采用环形铁芯,环绕圆铜漆包线二次绕组。
(3)二次绕组套人U 形一次绕组,每边三个,固定在一次绕组的下部,U 形绕组两根引线间衬垫以成型木块并用无纬玻璃丝粘带捆扎固定,以保证动稳定性能要求。
(4)器身下端放在椭圆形油箱内,油箱侧面有二次出线盒,油箱上还有起吊吊拌,放油活门,接地螺栓和安装孔等。
(5)一次引线由高压瓷套上部侧壁开孔引出,在外部实现串并联换接。瓷套上端装有金属膨胀器构成全密封微正压结构。
3.铁芯和绕组设计
(1)额定安匝
选取额定安匝 QUOTE ,一次绕组额定匝数

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