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电能计量主讲李丽 lili@swust.edu.cn. 西南科技大学. 电能计量. 第三章 测量用互感器 ( 第三节 ). 电能计量主讲李丽 lili@swust.edu.cn. 西南科技大学. 3.3 电流互感器的结构和误差. 一、电流互感器的结构 最简单的电流互感器包含一次绕组、二次绕组和铁芯各一个， 如图 3-11 。对准确度较高的电流互感器设有辅助绕组或辅助铁芯。
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电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 电能计量 第三章 测量用互感器 (第三节)
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 3.3 电流互感器的结构和误差 • 一、电流互感器的结构 最简单的电流互感器包含一次绕组、二次绕组和铁芯各一个，如图3-11。对准确度较高的电流互感器设有辅助绕组或辅助铁芯。 电流互感器是一种电流变换装置，将线路中的大电流变成小电流（二次电流），供给测量仪表和继电保护装置。二次电流的额定值I2n为5A或1A，其中5A较为常见。
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 TA 图3-11 电流互感器的结构图和图形及文字符号 1—铁芯;2—一次绕组;3—二次绕组 LQJ-10TA
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 二、电流互感器的铭牌标志 • 1、电流互感器型号的含义：
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 一次接线端子 例如： 铭牌 一次母线穿孔 一次绕组 铁芯以及 二次绕组 二次接线端子 二次接线端子 两个二次绕组 图3-12 LMZJ1-0.5型 电流互感器外形图 图3-13 LQJ-10型 电流互感器外形图 如图3-12为低压系统中常用的户内加大容量型、母线树脂浇注式LMZJ1-0.5[(500~800)/5A]电流互感器外形图,俗称穿心式电流互感器。 而图3-13所示为高压系统中常用的户内LQJ-10型。
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 三、电流互感器的分类 • 常见的是按一次绕组匝数分类： 1）单匝式电流互感器 2）多匝式电流互感器 3）多抽头式电流互感器
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 1）单匝式电流互感器 一次母线穿孔 • 优点是结构简单、尺寸小、成本低、价格便宜，通过短路电流时稳定性较高； • 缺点：当被测电流小时准确度低。 • 单匝式电流互感器一次绕组的额定电流等级一般有50、75、150、200、300、500、600A等，当一次绕组的电流超过600A时，一定要采用单匝式。
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 2）多匝式电流互感器 • 优点：一次绕组由穿过环形铁芯的多匝绕组构成，因为一次绕组匝数较多，即使一次电流很小也能具有较高的准确度； • 多匝式电流互感器的铁芯也可以制成两个或两个以上，每个铁芯有自己独立的二次绕组，一次绕组为共用，因此，可得到两个电流互感器的变比。 • 缺点：构造复杂，而且不能制成母线型的TA。 • 目前，该种电流互感器有被淘汰的趋势。
K1 电源测 K2 K3 100/5 L1 200/5 K4 300/5 L2 图3-14 多抽头式电流 互感器原理图 负载测 电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 3）多抽头式电流互感器 • 一种特殊的电流互感器，原理如图。 • 一个一次绕组，二次绕组按各种变比进行抽头，达到多变比。 • 优点:当客户的电流大幅度地增加或减小时，不用更换TA，只需改变抽头位置即可。 • 要求:供电公司应随时核对、调整客户的实际变比KI值。
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 四、电流互感器的工作原理 • 1、电流互感器有以下特点： • 电流互感器的一次绕组的匝数很少，串联在电路中，所以一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，和二次电流大小无关。 • 电流互感器二次绕组所接仪表和仪器的阻抗很小，在正常情况下接近于短路状态运行。电流互感器二次绕组短路是不会发生问题的。（而电力变压器的二次绕组是不允许短路运行的）。 • 电流互感器二次绕组开路时会产生高压烧坏仪表，所以，二次绕组不允许开路。 • 电流互感器一、二次电流的关系。近似地有 ：
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 两个概念： • 电流互感器的变比KI： • 电流互感器的额定电流： • 一次额定电流I1n：电流互感器一次绕组允许通过的最大长期工作电流。 • 二次额定电流I2n：一般为5安。 • 理想情况下,对实际电流I1、I2有：
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 五、电流互感器的误差（由于空载电流的存在） • 1）比差： • 2）角差：相位误差。是旋转180º后的二次电流相量与一次电流相量的相位差。 电流互感器变比 实际电流变比 旋转180°
电能计量主讲李丽lili@swust.edu.cn 西南科技大学 六、影响电流互感器误差的主要因素（工作条件） • 1、一次电流的影响：当一次电流越接近额定值，比差和角差越趋近于零。因此，电流互感器应尽量在其额定电流下运行。 • 2、二次负载的影响 ：所以，电流互感器所带负载一定不能超过其额定二次负载总值，否则，电流互感器的实际准确度等级将下降。 • 3、负载功率因数的影响：比差随功率因数角φ按正弦规律变化，角差则按余弦规律变化。 • 4、电流频率的影响：当频率升高或降低时，比差和角差都会受到影响。
