電流互感器（ct）是電力系統中很重要的電力元件，作用是將一次高壓側的大電流通過交變磁通轉變為二次電流供給保護、測量、錄波、計度等使用，本局所用電流互感器二次額定電流均為5a，也就是銘牌上標注為100/5，200/5等，表示一次側如果有100a或者200a電流，轉換到二次側電流就是5a。

　　電流互感器在二次側必須有一點接地，目的是防止兩側繞組的絕緣擊穿后一次高電壓引入二次回路造成設備與人身傷害。同時，電流互感器也只能有一點接地，如果有兩點接地，電網之間可能存在的潛電流會引起保護等設備的不正確動作。如圖1.1，由于潛電流ix的存在，所以流入保護裝置的電流iy≠i，當取消多點接地后ix＝0，則iy＝i。

　　在一般的電流回路中都是選擇在該電流回路所在的端子箱接地。但是，如果差動回路的各個比較電流都在各自的端子箱接地，有可能由于地網的分流從而影響保護的工作。所以對于差動保護，規定所有電流回路都在差動保護屏一點接地。

1　普通電流互感器結構原理
　　電流互感器的結構較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(n1)較少，直接串聯于電源線路中，一次負荷電流()通過一次繞組時，產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流()；二次繞組的匝數(n₂)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(z)串聯形成閉合回路，見圖5－1。

圖5－1　普通電流互感器結構原理圖

　　由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數，i₁n₁=i₂n₂，電流互感器額定電流比：。電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態，相當于一個短路運行的變壓器。

2　穿心式電流互感器結構原理

　　穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組，載流(負荷電流)導線由l1至l2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯形成閉合回路，見圖5－2。

圖5－2　穿心式電流互感器結構原理圖

　　由于穿心式電流互感器不設一次繞組，其變比根據一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數確定，穿心匝數越多，變比越小；反之，穿心匝數越少，變比越大，額定電流比：。

式中i1——穿心一匝時一次額定電流；
　　n——穿心匝數。

3　特殊型號電流互感器

3.1多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器，一次繞組不變，在繞制二次繞組時，增加幾個抽頭，以獲得多個不同變比。它具有一個鐵心和一個匝數固定的一次繞組，其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上，將不同變比的二次繞組抽頭引出，接在接線端子座上，每個抽頭設置各自的接線端子，這樣就形成了多個變比，見圖5－3。

圖5－3　多抽頭電流互感器原理圖

　　例如二次繞組增加兩個抽頭，k1、k2為100/5，k1、k3為75/5，k1、k4為50/5等。此種電流互感器的優點是可以根據負荷電流變比，調換二次接線端子的接線來改變變比，而不需要更換電流互感器，給使用提供了方便。
3.2不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組，而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組，以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要，見圖5－4。

圖5－4　不同變比電流互感器原理圖

　　例如在同一負荷情況下，為了保證電能計量準確，要求變比較小一些(以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右)，準確度等級高一些(如1k1、1k2為200/5、0.2級)；而用電設備的繼電保護，考慮到故障電流的保護系數較大，則要求變比較大一些，準確度等級可以稍低一點(如2k1、2k2為300/5、1級)。
3.3一次繞組可調，二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點是變比量程多，而且可以變更，多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段，分別穿過互感器的鐵心，二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側的連接片連接，通過變更連接片的位置，使一次繞組形成串聯或并聯接線，從而改變一次繞組的匝數，以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組，隨著一次繞組連接片位置的變更，一次繞組匝數相應改變，其變比也隨之改變，這樣就形成了多量程的變比，見圖5－5(圖中虛線為電流互感器一次繞組外側的連接片)。
　　帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級，可以分別應用于電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等，以滿足各自不同的使用要求。例如當電流互感器一次繞組串聯時(圖5－5a)，1k1、1k2，1k2、1k3，2k1、2k2，2k2、2k3為300/5，1k1、1k3，2k1、2k3為150/5；當電流互感器一次繞組并聯時(圖5－5b)，1k1、1k2，1k2、1k3，2k1、2k2，2k2、2k3為600/5，1k1、1k3，2k1、2k3為300/5。其接線圖和準確度等級標準在銘牌上或使用說明書中。

(a)一次串聯(兩匝)

(b)一次并聯(一匝)

圖5－5　一次繞組匝數可調、二次多繞組的電流互感器原理圖

3.4組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器(詳細內容本講第四節介紹)組合而成，多安裝于高壓計量箱、柜，用作計量電能或用作用電設備繼電保護裝置的電源。
　　組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心，固定在鋼體構架上，浸入裝有變壓器油的箱體內，其一、二次繞組出線均引出，接在箱體外的高、低壓瓷瓶上，形成絕緣、封閉的整體。一次側與供電線路連接，二次側與計量裝置或繼電保護裝置連接。根據不同的需要，組合式電流電壓互感器分為v/v接線和y/y接線兩種，以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能，見圖5－6(a)、(b)。

(b)三臺電流互感器和電壓互感器y/y接線

(a)兩臺電流互感器和電壓互感器v/v接線

圖5－6　組合式電流電壓互感器

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