测量用电流互感器在化工行业中应用

1.引言

    随着我国电力系统不断发展，以及低压配电系统的自动化程度不断提高，电流互感器作为低压配电系统中的一种重要电气元件，已被广泛地应用于低压配电系统配合各种测量仪器、仪表使用，但是由于化工行业中环境的特殊性，使用电流互感器时必须考虑现场的环境，在选择电流互感器时，必须考虑电流互感器 的远传，而且不能简单的考虑互感器的容量为10VA就可以满足要求了。

2.工作原理

    电流互感器的工作原理如图1所示，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。

 图1

3.测量用电流互感器的选型

3.1测量用电流互感的先关概念

3.1.1测量用电流互感器是为指示仪表、积分仪表和其他类似电器提供电流的电流互感器。

3.1.2测量用电流互感器广泛用于对低压配电系统电流的测量，主要准确（对电流互感器给定的等级）级有：0.1、0.2、0.5、1等，其相应的准确级在国家标准中的要求见表1。

表1  电流误差限值

3.1.3仪表保安系数是指实际电流与电流互感器额定电流之比值，用FS表示。必需注意在配电系统发生故障电流通过电流互感器一次绕组时，互感器的仪表保安系数越小，与互感器配套使用的仪器、仪表就越安全，FS值受负载影响比较大。

3.2测量用电流互感器的型号规格、技术参数等

3.2.1测量用电流互感器有很多型号规格，但是根据每个系列的特点以及穿孔大小的不同我们将测量用电流互感器型号规格统计，以江苏安科瑞AKH-0.66系列低压测量用电流互感器为例，如表2所示。

表2 AKH-0.66测量用电流互感器的型号规格                       

图2  AKH-0.66 II型低压电流互感器

3.2.2测量用电流互感器的技术参数

额定工作电压AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）

额定频率50-60Hz

环境温度-30℃~70℃，*高耐温120℃

海拔高度≤3000m

工频耐压3000V/1min 50Hz

3.3测量用电流互感器在化工行业低压配电系统中的问题及应用实例

    测量用电流互感器在低压配电系统中二次输出5A和1A的选择，是一些电气工程师经常遇到的问题。

    2009年12月山东聊城某化工厂，各生产车间环境多为爆炸性环境，各车间电气控制室不安装在车间内，而是安装在离各车间较远的公共电气控制室，来实现对系统电流信息的集中采集，现场电流互感器与控制室之间距离大约200米，有的甚至300米，二次传输导线为2.5平方毫米，使用的电流互感器有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5级 5VA 穿心1匝 等许多规格，使用的电流表为CL72-AI，该项目比较大，该项目在将完工，部分工程试运行时，发现所有电流表显示与现场电流完全不准确。

    经分析，电流互感器额定容量就是电流互感器额定二次电流I2e，通过二次回路额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e，即，S2e=I2e²Z2e； 因数显表消耗的视在功率只有0.05VA，很小，所以我们可以不考虑 ，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e= I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA，远远大于电流互感器的额定容量5VA，所以此时应该选择200/1A的电流互感器，2010年2月份该项目更换了所有的比5A电流互感器，同时由于电流表为数显表，变比可以重新设定为200/1，使整个系统恢复正常。从本实例可以得出电流互感器接数显电流表时，传输距离对比如表3                     

表3传输距离对比