周廣鈺，¹楊廣亮² 張強²

（1.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080；

2.江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇 江陰 214400）

摘 要

    對饋線(xiàn)眾多的低壓配電線(xiàn)路，目前主要有以下方法來(lái)實(shí)現系統監測：1.采用電流互感器接多功能電力監控儀加485通訊表實(shí)現多路系統監測；2采用電流互感器接變送器來(lái)實(shí)現；、使用上述兩種方案成本高、投資大。本文介紹一種低壓雙繞組電流互感器，它與ARTU-M32配合使用可以，實(shí)現對眾多終端配電線(xiàn)路進(jìn)行遙測的智能配電方案。該方案具有成本低、投資少、安裝接線(xiàn)簡(jiǎn)便等點(diǎn)，有利于低壓智能配電的進(jìn)一步推廣和應用。

    關(guān)鍵詞 低壓雙繞組 電流互感器 工作原理 應用 

0 引言

    低壓電流互感器具有體積小、質(zhì)量輕、準確度高、容量大、安裝方便等特點(diǎn)，且測量范圍比較大，二次輸出信號或1A，但對于遠程傳輸和系統監控采集就沒(méi)有辦法來(lái)實(shí)現信息傳遞，必須通過(guò)變送器或電力儀表。針對市場(chǎng)需求，我公司開(kāi)發(fā)出AKH-0.66S系列雙繞組電流互感器,一次電流測量范圍5-6300A,二次有兩組輸出,一組輸出或1A,另一組輸出0-20mA,且一次電流可過(guò)載8-10倍,可直接用于系統采集和遠傳,與ARTU-M32配套使用,可簡(jiǎn)化系統結構,降低成本,提高系統可靠性. 

1.產(chǎn)品設計

1.1結構特點(diǎn)

    本產(chǎn)品結構新穎，外形美觀(guān)大方,透明翻蓋設計有防竊電裝置,接線(xiàn)方便?；ジ衅魍鈿げ牧喜捎肞C/ABS合金，該材料具有耐高溫、機械強度高、環(huán)保等特點(diǎn)；主繞組鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片，副繞組鐵芯采用坡莫合金，該材料具有性能穩定，機械強度高，導磁率*等特點(diǎn)；漆包線(xiàn)采用高強度漆包線(xiàn)，該材料具有絕緣強度高，耐溫性強等特點(diǎn)。

    雙繞組電流互感器是在傳統低壓母線(xiàn)式電流互感器的基礎上進(jìn)行研發(fā)，兼容電纜和銅排安裝方式，根據一次電流的測量范圍，-1250A采用一體式設計方案，主要規格有S-30I、S-40I、S-50II；1250A-6300A采用分體式結構設計，主要規格有S-60II、S-80II、S-100II、S-120II、S-200II為分體式，產(chǎn)品外觀(guān)及剖面圖如圖1、圖2所示。

圖1 AKH-0.66 S 型雙繞組電流互感器外觀(guān)圖

1-端子1S1；2-端子2S1；3-端子1S2；4-端子1S2；5-副繞組；6-主繞組

圖2 剖面圖

1．2工作原理

    雙繞組電流互感器的工作原理圖如圖圖3所示，雙繞組電流互感器一次電流I1由主繞組P1端流進(jìn)P2，主繞組一次繞組匝數為N1，主繞組二次電流I2由端子1S1流出，經(jīng)過(guò)電流表至端子1S2，副繞組二次繞組匝數為N2，副繞組輸出端2S1和2S2輸出AC 0-20mA小電流信號，供給測控裝置采集。所以有：

    I1×N1+ I2×N2= I0×N1             （1）

    I2×N2+I3×N3 = I0′×N2           （2）

    由式（1）、（2）式可得：

    I2×N2= I0×N1- I1×N1

    I0×N1+ I3×N3= I0×N1+ I0′×N2

    式中I0為主繞組的勵磁電流，I0′為副繞組的勵磁電流。I0和I0′是影響雙繞組電流互感器的準確級主要因數，而提高其準確級就必須對主、副繞組進(jìn)行補償，補償誤差的常見(jiàn)方式主要有：鐵芯補償、整數匝補償、分數匝補償和磁分路補償，因為雙繞組電流互感器本身要考慮過(guò)載，所以主繞組誤差不需要考慮進(jìn)行鐵芯補償，整數匝補償對相位差不起作用，磁分路補償一般補償小電流10%及以下時(shí)效果好，而分數匝補償為理想（主繞組二次繞組匝數少可采用多根導線(xiàn)并繞）；因為副繞組一次電流一般為、1A，輸出為毫安級小電流信號，副繞組二次繞組匝數多，二次導線(xiàn)采用單根導線(xiàn)繞制，所以為理想的補償方式就是鐵芯補償，使用初始導磁高的鐵芯（如超微晶）可提高準確級，且成本低。因此運用合理的誤差補償方式是提高雙繞組電流互感器準確級的關(guān)鍵。

 圖3

2.主要技術(shù)指標

    與常規測量用電流互感器相比，產(chǎn)品主要技術(shù)指標見(jiàn)表1

 表1

3．產(chǎn)品選型與應用

    由于雙繞組電流互感器可輸出或1A供給電流表測量,又可以輸出交流0-20mA小電流信號，應用于遙測系統直接采集上傳，實(shí)現了電流信號的遠程測量，同時(shí)雙繞組電流互感器過(guò)載能力比較強，所以它又可以應用于各種電動(dòng)機保護回路。

    雙繞組電流互感器與ARTU-M32遙測單元配套使用，可以組成低成本的智能化低壓配電多回路監控系統，是低壓智能配電系統的一種且低成本的解決方案。

3.1  產(chǎn)品選型

    AKH-0.66S系列雙繞組電流互感器具有兩個(gè)二次繞組，其一(1S1、1S2）用于電流表指示，額定電流為交流或交流1A，其二（2S1、2S2）用于遠傳遙測，可與ARTU-M32遙測單元或ARD3電動(dòng)機保護器配套使用，額定電流為交流20mA；雙繞組電流互感器的線(xiàn)性可至8倍，且電流在8倍時(shí)，也能保證雙繞組電流互感器的誤差在0.2-0.5%，產(chǎn)品外殼結構采用翻蓋結構，外殼采用阻燃、耐溫140℃的PC材料注塑成形，鐵芯采用冷軋硅鋼帶卷制而成，二次導線(xiàn)采用高強度電磁漆包線(xiàn)，產(chǎn)品結構新穎，造型美觀(guān)，安裝方便。產(chǎn)品具有體積小、質(zhì)量輕、準確度高、容量大等特點(diǎn)。

3.2  規格尺寸

3.3應用實(shí)例

    以監控32條低壓饋線(xiàn)并組網(wǎng)為例，每條饋線(xiàn)均需測量三相電流。每條饋線(xiàn)的A相、C相電流采用AKH-0.66S雙繞組電流互感器采集，32條饋線(xiàn)用2臺ARTU-M32遙測單元測量并遠程，B相電流默認為A相與C相矢量和，見(jiàn)圖4(a)、圖4(b)。

 a                                            b

圖4低壓饋線(xiàn)原理圖

3.4方案性?xún)r(jià)對比

     綜上對比，方案1雙繞組電流互感器與ARTU-M32配合使用，性?xún)r(jià)比高，可以實(shí)現對低壓配電智能化低成本的多回路監控，有利于低壓智能配電進(jìn)一步推廣和應用。                             

4 結束語(yǔ)

    雙繞組電流互感器已在上海、深圳、杭州、濟南、內蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監控系統中得到應用，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會(huì )和經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司.電量傳感器選型手冊雙繞組電流互感器使用說(shuō)明書(shū),200809版.

[2]任致遠，周中.電力電測數字儀表原理與應用指南,電力出版社，2007.