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開口式電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):2908更新日期:2013-07-09

 開口式電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

吳建明 楊廣亮 黃文濤

江蘇安科瑞電器制造有限公司,江蘇 江陰 214405

摘 要分析低壓開口式電流互感器的原理,結(jié)合工程實(shí)例分析開口電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中,主要是改造項(xiàng)目中的應(yīng)用及施工細(xì)節(jié),為用戶快速實(shí)現(xiàn)智能配電提供解決方案,該方案具有成本低、投資少、安裝接線簡便等優(yōu)點(diǎn),有利于低壓智能配電的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

 

關(guān)鍵詞: 開口式電流互感器   低壓配電系統(tǒng) 改造項(xiàng)目  工作原理  應(yīng)用 施工細(xì)節(jié)

1.引言

目前市場大部分低壓電流互感器主要用于新項(xiàng)目的建設(shè),由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,企業(yè)對節(jié)能減排意識(shí)逐漸提高,許多企業(yè)的電氣特點(diǎn)是:

電氣柜運(yùn)行的時(shí)間長;

大部分電流互感器只是對系統(tǒng)電流進(jìn)行測量,也沒有相應(yīng)的計(jì)量裝置和保護(hù)裝置,計(jì)量裝置只有一塊的總表,而對所有車間電能無法進(jìn)行考核,系統(tǒng)線路保護(hù)裝置根本沒有,;

諧波含量比較大場合,給APF有源濾波提供采集信號(hào);

大部分線路干線為大規(guī)格銅排,拆卸需要大量的人力和時(shí)間,安裝常規(guī)電流互感器不方便;

企業(yè)生產(chǎn)時(shí)間比較緊迫,不能長時(shí)間停電。

所以如需對上述電氣進(jìn)行改造,采用開口式電流互感器可以為用戶節(jié)約大量的投資。

2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎,外形美觀大方,透明翻蓋設(shè)計(jì)接線方便。外殼材料采用PC/ABS合金,具有耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高、環(huán)保等特點(diǎn);鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片,具有性能穩(wěn)定,機(jī)械強(qiáng)度高,導(dǎo)磁率*等特點(diǎn);骨架線圈中的漆包線采用高強(qiáng)度漆包線,具有絕緣強(qiáng)度高,耐溫性強(qiáng)等特點(diǎn),具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

開口式電流互感器是在傳統(tǒng)低壓母線式電流互感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā),兼容電纜和銅排安裝方式,根據(jù)一次電流的測量范圍,100A-5000A采用分體式設(shè)計(jì)方案,主要規(guī)格有K-30×20K-08×50、K-80×80K-120×60、K-120×80K-160×80、K-200×80 。

1-骨架線圈,2-透明翻蓋,3-安裝螺母,4-接線端子,5-鐵芯,6-彈簧,7-外殼,8-安裝螺釘。

 

2.2開口電流互感器工作原理


開口低壓電流互感器的工作原理如圖
1所示,開口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、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I2S1流過,經(jīng)Z2eS2,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。但是由于開口式電流互感器的鐵芯切開后,使鐵芯的性能下將的比較厲害,所以將互感器的鐵芯截面積加大,而且提高安匝數(shù),將I1×N1=I2×N2≥100AN。

 

注:圖3  1-開口電流互感器的上體,2-開口電流互感器的下體,3-安裝螺絲、螺母

 

23產(chǎn)品安裝

如圖3所示,將互感器的安裝螺絲、螺母打開,卸下互感器的下體,將互感器的上體裝入配電系統(tǒng)的一次母排,合上互感器的下體,將互感器的安裝螺絲穿過互感器上、下體的固定孔,擰上螺母,將互感器的上、下體固定在一起,然后將互感器通過互感器兩側(cè)的安裝固定孔將互感器固定在母排上,完成互感器的安裝。然后將互感器的二次接到測量裝置。整個(gè)過程比較快速簡單。           

3.應(yīng)用

開口電流互感器主要應(yīng)用在低壓配電改造項(xiàng)目中,開口式電流互感器同常規(guī)閉口互感器一樣輸出為標(biāo)準(zhǔn)的1A,測量精度高,容量大,可與測量儀器、儀表配套使用,部分產(chǎn)品過載能力強(qiáng)可與裝置配套使用。

3.1應(yīng)用實(shí)例

方案(一),以半導(dǎo)體行業(yè)上海某公司低壓饋線為例如圖4所示,每條饋線均需測量三相電流,將電流信號(hào)供給繼電器,以防止系統(tǒng)電流過載或短路。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規(guī)格為120×10×3,銅排高度1.5米,每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/120×50II 閉口式電流互感器采集電流信號(hào),施工時(shí),拆卸每相銅排,每相銅排重量為480kg,所以安裝人員至少需要2,至少需要3個(gè)小時(shí)才能拆卸完畢?;ジ衅靼惭b接線20分鐘,安裝銅排還需要3個(gè)小時(shí).那么每條饋線至  少需要19個(gè)小時(shí)才能安裝完畢,而工廠停電20小時(shí)左右.

方案(二),以半導(dǎo)體行業(yè)蘇州某公司同樣的低壓饋線為例如圖5所示,每條饋線均需測量三相電流,將電流信號(hào)供給測量儀表。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規(guī)格為120×10×3,銅排高度1.5米,每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/K-120×60 開口式電流互感器采集電流信號(hào),施工時(shí),無須拆卸每相銅排,一名安裝人員只要將互感器打開安裝螺絲\螺母,將互感器套在母排上,合上互感器,再用螺絲\螺母固定好,再將互感器固定在母排上,整個(gè)過程只需要30分鐘就可以完成安裝接線才能拆卸完畢,而工廠停電只需要40分種左右.

   所以上述方案每條饋線需要的成本對照如表


如表

      類別

      成本

方案

互感器平均成本(元)

人工費(fèi)(元)

停電時(shí)間

(小時(shí))

安裝接

線時(shí)間

(小時(shí))

備注

常規(guī)電流互感器

176

950

19

18

4名安裝工

開口電流互感器

595

375

067

05

1名安裝工

3.2施工細(xì)節(jié)

根據(jù)我公司上述產(chǎn)品規(guī)格書中的參數(shù),并根據(jù)用戶現(xiàn)場的實(shí)際情況選用合適的開口電流互感器

將繼電器或測量儀表與保護(hù)用開口電流互感器二次接好,確保電流互感器二次不能開路,將開口電流互感器上、下兩部分都打開,并注意電流互感器的P1面上、下兩部分一致,并將繼電器在現(xiàn)場安裝好,所有現(xiàn)場全部放置好,大電流一次母線穿銅排場合等待停電,如下圖所示:

停電后將所有回路的開口電流互感器,全部同時(shí)安裝在母排上,并將開口電流互感器上、下兩部分通過螺絲、螺母安裝好,如下圖所示:

 zui后將開口電流互感器通過我們標(biāo)配的配件將互感器固定在母排上,同時(shí)將繼電器輸出信號(hào)線連接至斷路器的輔助觸點(diǎn),完成整個(gè)安裝過程。如下圖所示:

綜上對比,改造項(xiàng)目中使用開口式電流互感器,可以快速實(shí)現(xiàn)對低壓配電智能化低成本的多回路監(jiān)控,有利于低壓智能配電進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。                             

4 結(jié)束語

開口式電流互感器已在上海、蘇州、深圳、云南、重慶、杭州、天津、濟(jì)南、西安、內(nèi)蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用,降低了投資成本,產(chǎn)生了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

 

  文章來源于:《電氣技術(shù)》20128期。

 

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:徐霜  :  

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