电流互感器的设计

I1n-----额定一次电流 I2n-----额定二次电流 AS----铁芯截面积;cm2 LC----平均磁路长;cm NK----控制匝数 NL----励磁匝数

r2-----二次绕组的电阻 L2*N2

r2=ρ55 ，Ω S2

式中ρ55-----导线在55℃时的电阻系数, Ω·mm2/m，铜导线ρ

L2-------二次绕组导线总长, m ; N2-------二次绕组匝数 ;

S2--------二次绕组的导线截面积, mm2 。 X2----二次绕组的漏电抗; X2选取 当 I1n≤600A 时 X2≈0.05～0.1Ω I1n≥600A 时 X2≈0.1～0.2Ω Z2 ----二次绕组组抗Z2=√r22+ X22 U2 ----二次绕组组抗压降U2=I0×Z2; V U0 ----二次绕组端电U0=U2+E2JG; V E2JG----二次极限感应电势;V (IN)1n------额定一次安匝 (IN)2n------额定二次安匝 N1n---------一次绕组额定匝数 N2n---------二次绕组额定匝数 W2n---------额定二次负荷标称值

Z2n---------额定二次负荷 ; Z2n= W2n/ I2n2 {例50(VA)/5(A)2=2} Z2min-------最小二次负荷; Z2min=1/4 Z2n

R2n --------额定二次负荷有功分量; R2n=Z2ncosφ2=0.8Z2n,Ω R2min ------最小二次负荷有功分量; R2min=Z2mincosφ2=0.8Z2min,Ω X2n --------额定二次负荷的无功分量;X2n=Z2ncosφ2=0.6Z2n X2min ------最小二次负荷的无功分量;X2min=Z2mincosφ2=0.6Z2min

55=0.02 ; ρ75=0.0214

R2ε --------二次回路总电阻; R2ε= r2+R2n;Ω R2εX2ε

min ------二次回路最小电阻;

R2ε X2ε

min= r2+R2min;Ω

X2ε --------二次回路总电抗; X2ε=X2+X2n;Ω

min ------二次回路最小电抗;

min= X2+X2minn;Ω

α ----------二次回路阻抗角; α= arctg X2ε/ R2ε= tg -1(X2ε/ R2ε)；（ο) α ----------二次回路阻抗角; α= arctg X2εZ2ε

min-------二次回路总阻抗;

-1

（οmin/ R2εmin= tg X2εmin/ R2εmin；

)

Z2ε --------二次回路总阻抗; Z2ε=√R2ε2+X2ε2;Ω

Z2ε

min=√

R2ε

min

2

+X2ε

min

2

;Ω

I1/ I1n(%) 额定一次电流百分数

对准确级为0.1∽1级 额定二次负荷时列 5 ,20 ,100 ,120 ;四个数 最小二次负荷时列 120 一个数 对准确级为3或5级 额定二次负荷时列 50, 120 二个数 最小二次(IN)0---负荷时列 120 一个数 对保护级 只在额定二次负荷时列 100 一个数 I2--------对应额定一次电流百分数的二次电流

E2------与二次电流相对应的二次绕组感应电势 E2=I2Z2ε或E2=I2Z2εB------对应不同E值的铁芯磁通密度

45×E2

B= ,T 1T(特斯拉)=104GS(高斯) N2n×Ac

(IN)0/cm---单位长度的励磁磁势 根据磁通密度B按选定铁芯材料的磁化曲线查出 (IN)0----铁芯总的励磁磁势(IN)0=(IN)0/cm×LC

θ(ο)----铁芯的损耗角,跟据磁通密度B或单位长度的励磁磁势(IN)0/cm由磁化曲线查出。 ε

in(%)----电流误差εin(%)={(IN)0/ (IN)1}sin(α

min , V

+θ)×100

εb(%)----电流误差补偿值εb(%)=(N2n-N2)/ N2n×100 εi(%)----补偿后的电流误εi(%)=ε

in(%)+εb(%)

δi(' )-----相位差δi(' )={(IN)0/ (IN)1}cos(α+θ)×3440

εc(%)----复合误差 当额定准确限值一次电流下的磁通密度限制在1.6T以下忽略励

磁电流和二次电流中的高次谐波则 εc(%)=√εQP--------保护绕组准确级标称值 KP--------保护绕组准确限值系数 FS---------测量绕组仪表保安系数

22c+δi

δI的单位是厘弧(crad)

I2nba----测量级额定仪表保安电流= FS×I1n 在此电流下复合误差应大于或等于FS值(%) 此时计算二次极限感应电势=√(R2n+r2)2+(X2n+X2)2×FS×I2n 式r2中为75℃值 I1nbh----保护级额定准确限值一次电流=准确限值系数×I1n 在此电流下复合误差应

小于5%(5P时)或10%(10P时)计算时还要放有一定的余量如取4%或8% 准确限值系数取值:5P15时为15;10P30时为30 此时计算二次极限感应电势=√(R2n+r2)2+(X2n+X2)2×准确限值系数×I2n 式r2中

为75℃值 铁芯性能控制数据计算 ㈠测量级

1 选5%I1n和20% I1n两点的磁通密度入表中(磁通密度不得低于0.005T) 2 将对应的(IN)0/cm读取列入表中 3 选择励磁线圈匝数

4计算励磁电流,即电源输入到励磁线圈的电流I0={(IN)0/cm}×LC/励磁匝数 调整磁通密度或励磁匝数达到I0在电流表上读数准确 5 选择控制线圈匝数

6 计算控制线圈感应电势=控制匝数×铁芯净面积×磁通密度/0.045,mV 用平均值电压表测量的感应电势应不大于计算值 ㈡保护级

1 选额定准确限值一次电流一个点的磁通密度列入表中 2 将对应的(IN)0/cm读取列入表中 3 选择励磁线圈匝数

4计算励磁电流,即电源输入到励磁线圈的电流I0={(IN)0/cm}×LC/励磁匝数 调整磁通密度或励磁匝数达到I0在电流表上读数准确 5 选择控制线圈匝数

6 计算控制线圈感应电势=控制匝数×铁芯净面积×磁通密度/0.045,mV 用平均值电压表测量的感应电势应不小于计算值