[实用新型]测量用电流互感器

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及电力系统中电流测量用的电流互感器。

(二)背景技术

电流互感器是将一次系统的电流信息准确地传递到二次侧相关设备，将一次系统的大电流变换为二次侧的小电流(标准值)，使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘要求；将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离，从而保证了二次设备和人身的安全。仪表保安系数与精确度是相互制约的两个因数。在正常工作的条件下，其二次电流与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流相位差接近于零。电流互感器测量绕组在正常的工作条件下应符合规定的准确级，以保证测量的准确性，然而电力系统中出现故障或操作时常常会出现过电流，这样流过互感器一次侧的电流就很大，往往是额定电流的几倍到几十倍，过大的一次电流会迅速传递到二次侧仪表，容易烧坏仪表。在这样的情况下，希望测量用电流互感器二次电流不再严格地按正常的比例增加，以避免二次回路所接的仪器、仪表在受到大电流冲击时而损坏，因此对测量用电流互感器提出仪表保安系数(Fs)的要求。

仪表保安系数(Fs)是指仪表保安系数电流与额定一次电流之比。仪表保安系数电流则指测量用电流互感器在额定二次负荷下，其复合误差不小于10％的最小一次电流值。这意味着，在仪表保安系数电流下的复合误差越大越好。通常仪表保安系数要求的大小取决于二次仪表的过载能力，随着仪表测量精度的提高，仪表过载能力降低，因而要求互感器的仪表保安系数系数也要小。在IEC和GB1208-2006均规定仪表保安系数系数的标准值为5、10，在工程上一般取5。

对于Fs10要求的测量级，一般可取常用取向硅钢片带做铁芯，通过适当提高铁芯磁通密度和采用一定误差补偿来同时满足Fs和测量准确级的要求，但是对于Fs5上述做法已经无法满足需要。如果选用昂贵的坡莫合金，互感器准确度可以做到0.2s，0.2s，则可满足Fs或更小的值。但是这种方法成本过高，且对于安匝数适应于如600-1200安匝，在一定范围内是可以满足要求，但是对磁路长，如LR-750，外径尺寸大约1000mm互感器，又如变比比较特殊(如100/5，100安匝的)，为保证精度要求，势必增加铁芯截面，即使使用昂贵的坡莫合金，也无法满足仪表保安系数要求。

(三)发明内容

为了克服上述技术问题的不足，本实用新型提供一种高精度，低仪表保安系数的测量用电流互感器。

本实用新型的目的还在于对已经生产的电流互感器进行改进，使得原来仪表保安系数高的产品改造成为低仪表保安系数产品，保证用户使用的仪表的安全。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

测量用电流互感器，包括一次绕组、二次绕组和铁芯，二次绕组连接仪表，所述的电流互感器的二次绕组上并联连接一个饱和电抗器.

在电流互感器以正常一次电流工作时，电抗器绕组不饱和，当一次短路时，电流互感器的二次绕组，也就是电抗器的一次绕组，电流比较大，铁芯快速饱和，在饱和时，饱和电抗器励磁阻抗很小，二次电流大部分被电抗器所分流，而输出到负荷的电流很小，所以快速限制电流互感器的二次电流，满足Fs5的要求。

电抗器并联连接在二次绕组附近或仪表的控制室内。根据产品结构，既可以将其放置在电流互感器二次绕组附近，也可以放置在仪表的控制室里。根据实际需要，可以做成干式或者环氧浇注电流互感器。因为尺寸较小，所以总体成本很少。

铁芯采用硅钢片铁芯或超微晶铁芯。硅钢片为铁芯常用的材料，从互感器设计原理上，满足一定仪表保安系数的要求测量用电流互感器的铁芯材料要求初始导磁率高而饱和磁密又低。目前满足这种要求的材料有铁镍合金钢片(称坡莫合金)及铁基纳米晶合金(超微晶合金)。但是坡莫合金材质较软，对应力特别敏感，而且价格昂贵，不被采用。通常我们都是选用价格相对降低超微晶合金来做产品，互感器准确度可以做到0.2s，0.2s，而其则可满足Fs或更小的值。

本实用新型的有益效果在于：在电流互感器的二次绕组上并联连接一饱和电抗器，在电流大于额定电流时快速饱和，分流大部分电流从而保护连接在二次绕组上的仪表，解决了仪表保安系数设计问题，同时对已经出厂的产品都可以对其进行改进，满足用户对参数要求，具有很高的实用价值。

(四)附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型等值电路图；

图3是本实用新型等值电路的向量图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。