CN87200450U

CN87200450U - 双级低磁通电容补偿电流互感器

Info

Publication number: CN87200450U
Application number: CN 87200450
Authority: CN
Inventors: 赵修民
Original assignee: SHANXI PROV DESIGN INST OF MEC
Current assignee: SHANXI PROV DESIGN INST OF MEC
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1988-01-20

Abstract

本实用新型属于一种电流互感器。

在双级电流互感器结构的基础上直接利用二次绕组电阻压降或由小互感器提供电压或电动势，使互感器在低磁通运行下加电容补偿，互感器有很高准确度(0.1～0.005级)。在小电流下不增大电容误差；在大电流下辅助铁心可作为屏蔽铁心以减小磁性误差。

Description

本实用新型属于一种电流互感器。

目前，生产工频0.1～0.01级电流互感器大部分采用零磁通RLC补偿，如山西互感器厂生产的HL34型0.02级电流互感器，采用如图1所示的零磁通RLC补偿原理线路。这实际上是一种低磁通电容补偿，－ ₂W_b和

_b2W_b2分别为辅助互感器一次和二次安匝，并由

_b2Z_ob决定辅助铁心的磁通。主铁心的磁通显著下降，这样补偿后互感器的误差和变差都很小，不仅节约了坡莫合金和铜线，而且使互感器的性能有较大的提高。但是，当互感器一次电流小于0.5A时，由于辅助互感器二次阻抗Z_ob的存在，使互感器的空载容量增大，电容误差增大。当互感器一次电流大于1KA，且采用穿心结构时，辅助铁心不能作为磁屏蔽，磁性误差不稳定。

本实用新型的目的就是为了克服上述缺点，设计一种在小电流下不增大电容误差，在大电流下辅助铁心可作为屏蔽铁心以减小磁性误差的双级低磁通电容补偿电流互感器。

本实用新型的双级低磁通电容补偿电流互感器就是在双级电流互感器的基本结构（如图2所示）上改变其线路和参数或加入一个小互感器，使主铁心达到低磁通，即一种包含有主铁心1和绕在其上的补偿绕组W_B3以及辅助铁心2和绕在主铁心1与辅助铁心2上的一次绕组W₁4和二次绕组W₂5的双级电流互感器上增设电容补偿绕组W_C6，并将补偿绕组W_B3分为W_B17和W_B28两部分，W_B17仍绕在主铁心1上，W_B28则绕在主铁心1和辅助铁心2两铁心上，组成双级低磁通电容补偿电流互感器，如图3所示。其中W_B3＝W_B17＋W_B28＝W₂5且

W_B1≈ (2R₂W_B)/(R_n+R_X+2R₂) （1）

式中R₂为W₂的内阻，R_n为额定二次负荷，R_n为下限负荷。

这样，当互感器的二次负荷在Rn～Rx的范围内，主铁心达到最低磁通；当Rn＝Rx＝0时，W_B1＝W_B就是双级电流互感器，但多了电容补偿；当Rn＝Rx时，W_B1＝R₂W_B／（Rn＋R₂），主铁心接近为零磁通。

但是，当该双级低磁通电容补偿电流互感器不能满足式（1）或者二次负荷功率因数小于1，可在二次回路中增设一小互感器，由小互感器提供电压或电动势。其特征在于绕在小互感器铁心9上的一次绕组W_b110串联在二次回路上，二次绕组W_b211接有阻抗Z_b12，提供的电压△

可取自Z_b12上的压降，串联在补偿回路，如图4所示。电动势△

可取自另外绕制的绕组W_b313上。W_b313串联在补偿绕组回路上，如图5所示。调节Z_b12的阻抗值，使△

（或△

）为

△

≈〔¹ ₂（Z_n＋Z_x）＋（Z₂＋△Z）〕

₂－

_2Ⅱ（2）

式中

_2Ⅱ为△U＝0时W₂绕组在辅助铁心2上的感应电势，△Z为小互感器一次绕组两端的阻抗。

如W_B1＝W_B，则△ ≈ 1/2 （Zn＋Zx）

₂（3）满足式（2）或（3），主铁心均能达到最低磁通。

辅助铁心2当一次电流不大时，（例如不超过500A）可以是一块，安在主铁心1及补偿绕组的内侧、外侧、上侧或下侧的任意面。当一次电流很大时，（例如大于1000A）辅助铁心可由4个铁心构成，分别安在主铁心及补偿绕组的内侧、外侧、上侧和下侧，同时作为磁屏蔽铁心，以减小互感器因工作磁场改变而引起不同的磁性误差，使互感器性能稳定。

电容补偿绕组W_C6和电容器的电容量C14按下式选择，最后由试验调定。

C

(Hu Du×10⁶)/(2.22·Su K Bu W²C) （μF）（4）

式中Du和Su分别为主铁心的平均直径（cm）和截面（cm²）；K＝0.9～0.95为铁心叠片系数；Bu为主铁心磁密峰值（T）；Hu为相应的磁场强度（A／cm）。

本实用新型按图3的实施例：

生产工频0.1级电流互感器，额定电压为500V，电流比0.25／5，二次负荷10VA，COSφ＝1时，主铁心Ⅰ的尺寸为φ80／φ100×20，材料为1J80铁镍合金，辅助铁心Ⅱ的尺寸为φ80／φ100×20，材料为φ10冷轧硅钢片。

W₁4＝2400匝，用φ0.51的导线均绕。

W_C6＝700匝，用φ0.33的导线均绕。

W_B17＝30匝，用4根φ0.69的导线均绕。

W_B28＝90匝，用2根φ0.93的导线均绕。

W₂5＝120匝，用2根1.45的导线均绕。

C14≈0.5μF。

本实用新型按图4的实施例：

当W_B1＝W_B＝W₂时，生产工频0.05级电流互感器，额定电压为500V，电流比为800／5，二次负荷5VA，COSφ＝1时，主铁心Ⅰ的尺寸为φ120／φ140×20，材料为1J80铁镍合金。辅助铁心由四块组成，尺寸为：φ100／φ110×25，φ150／φ160×25，φ100／φ160×5的2块，材料为φ10冷轧钢片。小铁心Ⅲ的尺寸为φ35／φ50×20，材料为φ10冷轧硅钢片。

W_B＝160匝，用2根φ0.8导线均绕。

W_C6＝550匝，用φ0.33导线均绕。

W₂5＝160匝，用φ1.81导线均绕。

W₁4＝1匝，穿心式。

C14≈1μF。

W_b110＝15匝，用φ1.81导线均绕。

W_b211＝150匝，用φ0.55导线均绕。

Z_b12＝R_b＝1.5Ω。

Claims

1、一种包含有主铁心1和绕在其上的补偿绕组W_S3以及辅助铁心2和绕在主铁心1和辅助铁心2上的一次绕组W₁4和二次绕组W₂5的双级电流互感器，在主铁心1上增设电容补偿绕组W_c6，其特征在于将补偿绕组W_B3分为W_B17和W_B28两部分，W_B17仍绕在主铁心1上，W_B28则绕在主铁心1和辅铁心2两铁心上，组成双级低磁通电容补偿电流互感器。

2、根据权利要求1所说的双级低磁通电容补偿电流互感器还可在二次回路中增设一小互感器，由小互感器给补偿绕组提供补偿电压或补偿电动势。

3、根据权利要求1所说的双级低磁通电容补偿电流互感器，其特征在于补偿绕组W₈3等于绕组W_B17和绕组W_B28之和，而且等于二次绕组W₂5。

4、根据权利要求2所说的双级低磁通电容补偿电流互感器，其特征在于绕在小互感器的铁心9上的一次绕组W_b110串联在二次回路上，二次绕组W_b211或附加绕组W_b313串联在补偿绕组回路上，二次绕组W_b211接有阻抗Z_b12。

5、根据权利要求1或2所说的双级低磁通电容补偿电流互感器，其特征在于辅助铁心2可以是一块，安在主铁心1及补偿绕组的内侧、外侧、上侧或下侧的任意面，也可以由4个铁心构成，分别安在主铁心及补偿绕组的内侧、外侧、上侧和下侧，同时作为磁屏蔽铁心。