1.引言

　　隨著我國電力工業(yè)中城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)的改造，以及低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不斷提高，電流互感器作為低壓配電系統(tǒng)中的一種重要電氣元件，已被廣泛地應(yīng)用于測量、計(jì)量、繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測、接地保護(hù)和各種電力系統(tǒng)分析之中，本文對(duì)此進(jìn)行初步的探討。

　　2.低壓電流互感器工作原理

　　低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，電流互感器的一次繞組串聯(lián)在被測線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數(shù)，I2電流互感器二次電流（通常為5A、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn)，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經(jīng)Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。

　　3.低壓電流互感器的選型

　　3.1測量用電流互感器

　　3.1.1測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。

　　測量用電流互感器廣泛用于對(duì)低壓配電系統(tǒng)電流的測量，主要準(zhǔn)確（對(duì)電流互感器給定的等級(jí)）級(jí)有：0.2、0.5、1、3、5等，目前應(yīng)用比較廣泛的測量用互感器主要為母線式電流互感器，安裝方便，而且其型號(hào)、規(guī)格繁多，可根據(jù)不同規(guī)格的母排或線纜選用最經(jīng)濟(jì)合理的電流互感器，表（一）以AKH-0.66型電流互感器，分析測量用電流互感器的運(yùn)用及特點(diǎn)。

　　表（一）AKH-0.66測量用電流互感器技術(shù)參數(shù)表                         

　　3.2計(jì)量用電流互感器

　　3.2.1計(jì)量用電流互感器就是與計(jì)費(fèi)電能表和計(jì)量裝置配合使用的電流互感器。主要準(zhǔn)確級(jí)有：0.2、0.5S、0.2S。

　　3.2.2計(jì)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實(shí)例

　　計(jì)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，準(zhǔn)確級(jí)0.2級(jí)、0.2S級(jí)區(qū)分是用戶經(jīng)常碰到的問題，以及錯(cuò)誤接線（極性接反）對(duì)計(jì)量的影響。

　　3.2.2.1準(zhǔn)確級(jí)0.2級(jí)、0.2S級(jí)區(qū)別見表（三）

　　表（三）誤差和相位差限值

　　3.2.2.2計(jì)量用電流互感器的錯(cuò)誤接線（極性接反）對(duì)計(jì)量的影響

　　（1）計(jì)量接線方式三相三線

　　正確接線時(shí)的有功功率為：P=Pa+Pc=UabIa.cos(30°+φa)+Ucb.Ic.cos(30°-φc);

　　三相電路平衡時(shí)，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UIcosφ

　　假如A相電流互感器極性接反，祥見接線圖（a）和相量圖(b)

　　這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的√3倍；

　　電能表一的電流滯后電壓的角度為：30°+φa+180°=210°+φa；

　　電能表二電流滯后電壓的角度為：30°-φc；

　　所以錯(cuò)誤接線時(shí)的有功功率為：

　　P´=Pa´+Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ;

　　若功率因數(shù)cosφ=0.9，則當(dāng)A相計(jì)量互感器極性接反，漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的：

　　P/P´-1=3UIcosφ/UIsinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;

　　(2)計(jì)量接線方式三相四線

　　正確接線時(shí)的有功功率為：P=Pa+Pb+Pc=UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc;

　　三相電路平衡時(shí)，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ

　　假如A相電流互感器極性接反，祥見接線圖（c）和相量圖(d)

　　這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的2倍,A相電流為-Ia；

　　所以錯(cuò)誤接線時(shí)的有功功率為：

　　P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc=UIcosφ;

　　則當(dāng)A相計(jì)量互感器極性接反，漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的：

　　P/P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;

　　3.3.保護(hù)用電流互感器

　　3.3.1保護(hù)用電流互感器就是為保護(hù)用繼電器提供電流的電流互感器器。

      與電流繼電器等類似電器配套使用，主要用于低壓配電系統(tǒng)電流過載保護(hù)和短路保護(hù)。主要準(zhǔn)確級(jí)有：5P、10P，5、10表示復(fù)合誤差5%、10%，準(zhǔn)確限值系數(shù)又叫限值系數(shù)，它是額定準(zhǔn)確限值一次電流（此時(shí)符合誤差不超過5%、10%）與額定一次電流的比值，準(zhǔn)確限值系數(shù)有，5、10、15、20，

　　3.3.2保護(hù)用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實(shí)例

　　保護(hù)電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，準(zhǔn)確級(jí)以及準(zhǔn)確限值系數(shù)的選擇是用戶經(jīng)常碰到的問題。

　　2003年河北某工廠，由于新廠房擴(kuò)建，在新廠房1500米附近安裝了一臺(tái)250KVA（10/0.4kV）配變，與主變距離2500米，因負(fù)荷較小（額定電流80A），當(dāng)時(shí)為了考慮計(jì)量準(zhǔn)確，使互感器額定一次電流與最大負(fù)荷電流相接近，將電流互感器比選擇100/5A，同時(shí)保護(hù)用電流互感器選擇100/5A，10P10。在施工下水道時(shí)，將電纜挖斷，造成工廠附近大面積停電。

　　經(jīng)電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算得：主變短路電抗為X1=0.07Ω，配變短路電抗為X2=0.5Ω，短路點(diǎn)前短路電抗為X3=0.4Ω，計(jì)算電抗X*∑=X1+X2+X3=0.97。相短路時(shí)TA流經(jīng)次暫態(tài)短路電流周期分量有效值為：I"=1/X*∑×5.5=5.67（kA），此時(shí)短路電流是額定電流的56.7倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于準(zhǔn)確限值系數(shù)10，同時(shí)復(fù)合誤差超過10%時(shí)，影響繼電器動(dòng)作，應(yīng)該選擇500/5A10P15。

　　3.4.剩余電流互感器

　　3.4.1在低壓配電系統(tǒng)中接地保護(hù)主要有：零序保護(hù)（中、高壓均可以使用）和剩余電流保護(hù)（也稱漏電電流保護(hù)），兩者基本工作原理相同都是基于基爾霍夫電流定律，但是使用場合根據(jù)系統(tǒng)接地方式的不同而不同。剩余電流互感器主要與繼電器配合使用，也常常與電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)配套使用，靈敏度高。

　　3.4.2剩余用電流互感器與零序電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的區(qū)別，祥見（表四），以及剩余電流互感在接地系統(tǒng)方式不同時(shí)的應(yīng)用，祥見表（五）。

　　表（四）剩余電流互感器與零序電流互感器的區(qū)別