低压双绕组电流互感器的设计及应用_低压双绕组电流互感器_四遥单元

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低压双绕组电流互感器的设计及应用

zuochunlei

2011/2/21 11:22:00

1.引言

对馈线众多的低压配电线路，目前主要有以下方法来实现系统监测：

1．采用电流互感器接多功能电力监控仪表加RS485通讯表实现多路系统监测；

2．采用电流互感器接变送器来实现；

使用上述两种方案成本高、投资大。本文介绍一种低压双绕组电流互感器，它与ARTU-M32四遥单元配合使用，可以实现对众多终端配电线路进行遥测的智能配电方案，该方案具有成本低、投资少、安装接线简便等优点，有利于低压智能配电的进一步推广和应用。

低压电流互感器具有体积小、质量轻、准确度高、容量大、安装方便等特点，且测量范围比较大，二次输出信号5A或1A，但对于远程传输和系统监控采集就没有办法来实现信息传递，必须通过变送器或电力仪表。针对市场需求，上海安科瑞电气股份有限公司开发出一款AKH-0.66S系列双绕组电流互感器,一次电流测量范围5-6300A，二次有两组输出，一组输出5A或1A，另一组输出0-20mA，且一次电流可过载8-10倍，可直接用于系统采集和远传，与ARTU-M32配套使用，可简化系统结构，降低成本，提高系统可靠性。

2．产品设计

2.1结构特点

AKH-0.66S系列双绕组电流互感器结构新颖，外形美观大方，透明翻盖设计有防窃电装置，接线方便。互感器外壳材料采用PC/ABS合金，该材料具有耐高温、机械强度高、环保等特点；如图1(b)、图2(b)所示，主绕组（6）铁芯采用有取向冷扎硅钢片，如图图1(b)、图2(b)所示，副绕组（5）铁芯采用坡莫合金，该材料具有性能稳定，机械强度高，导磁率极高等特点；漆包线采用高强度漆包线，该材料具有绝缘强度高，耐温性强等特点。

双绕组电流互感器是在传统低压母线式电流互感器的基础上进行研发，兼容电缆和铜排安装方式，根据一次电流的测量范围，5A-1250A采用一体式设计方案，主要规格有S-30I、S-40I、S-50II；1250A-6300A采用分体式结构设计，主要规格有S-60II、S-80II、S-100II、S-120II、S-200II为分体式，如图1(a)、图2(a)所示。

1-端子1S1； 2-端子2S1； 3-端子1S2； 4-端子1S2； 5-副绕组； 6-主绕组

2．2工作原理

低压双绕组电流互感器的工作原理同电流互感器的工作原理，基本工作原理如图1(b)、图2(b) 、图3所示，双绕组电流互感器一次电流I1由主绕组（6）P1端流进，至P2，主绕组（6）一次绕组匝数为N1，主绕组（6）二次电流I2由端子1S1（1）流出，经过电流表至端子1S2（3），副绕组（5）二次绕组匝数为N2，副绕组（5）输出端2S1（2）和2S2（4）输出AC 0-20mA小电流信号，供给测控装置采集。所以有：

I1×N1+ I2×N2= I0×N1 （1）

I2×N2+I3×N3 = I0′×N2 （2）

由（1）式可得：

I2×N2= I0×N1- I1×N1

由（2）式可得：

I2×N2= I0′×N2 - I3×N3，

所以可得：

I0×N1- I1×N1= I0′×N2 - I3×N3，

即

I0×N1+ I3×N3= I0×N1+ I0′×N2

上述式中I0为主绕组(6)的励磁电流，I0′为副绕组(5)的励磁电流。所以主绕组(6)的输出误差，可以通过增加铁芯截面或提高铁芯性能或通过误差补偿的方法来调节误差，而副绕组(5)的误差的补偿是通过共同提高两个绕组的性能来实现；双绕组电流互感器的电动势也类似于电流互感器原理，这里不作详细介绍。