【毕业设计】关于高压电流互感器的设计与研究

母线式电流互感器。

没有次导体但有次绝缘，直接套装在母线上使用的种电流互感器。

按次绕组匝数分第二章实习内容第页共页单匝式电流互感器。

大电流互感器常用单匝式。

多匝式电流互感器。

中小电流互感器常用多匝式。

按二次绕组所在位置分正立式。

二次绕组在产品下部，是国内常用结构型式。

倒立式。

二次绕组在产品头部，是近年来比较新型的结构型式。

按电流比变换分单电流比电流互感器。

即二次绕组匝数固定，电流比不能改变，只能实现种电流比变换的互感器。

多电流比电流互感器。

即次绕组或二次绕组匝数可改变，电流比可以改变，可实现不同电流比变换。

多个铁芯电流互感器。

这种互感器有多个各自具有铁芯的二次绕组，以满足不同精度的测量和多种不同的继电保护装置的需要。

为了满足些装置的要求，其中些二次绕组具有多个抽头。

按保护用电流互感器技术性能分稳定特性型。

保证电流在稳态时的误差，如级等。

暂态特性型。

保证电流在暂态时的误差，如级等。

电流互感器的基本术语和端子标志电流互感器的基本术语额定电流是作为互感器性能基准的电流值，对次绕组而言，就是额定次电流。

对二次绕组而言，就是额定二次电流。

额定电流比和实际电流比额定次电流与额定二次电流之比称为额定电流比。

实际次电流与实际二次电流之比称为实际电流比。

负荷二次回路阻抗，用欧姆和功率因数表示。

额定负荷确定互感器准确级所依据的负荷值。

额定输出在额定二次电流及接有额定负荷的条件下，互感器所供给二次回路的视在功率值。

若要将以伏安值表示的负荷值换算成以欧姆值表示时，可按下式计算，Ω式中二次输出，额定二次电流，以阻抗值表示的二次负荷，Ω准确级对互感器所给定的等级。

在规定的使用条件下互感器的误差应在规定的限值内。

电流互感器的端子标志第二章实习内容第页共页图电流互感器的端子标志单电流比互感器二次绕组有中间抽头次绕组分为两组，可以串联或并联有两个二次绕组，各有其铁心电流互感器的端子标志如图所示。

次端子起端标为，末端标为。

串并联端子端为。

规定，所有标有和的连接端子，在同瞬间具有同极性，也就是说和是同名端。

按照这样标志的互感器的极性就是减极性的。

电流互感器的稳态误差误差定义和误差公式误差定义电流误差比值差互感器在测量电流时所出现的数值误差。

它是由于实际电流比与额定电流比不相等而造成的。

电流误差的百分数用下式表示，式中额定电流比实际次电流在测量条件下，流过时的实际二次电流，。

相位差次电流与二次电流相量的相位差。

复合误差当次电流与二次电流的正符号与端子标志的致时，在稳态下，下列两者之差的方均根值次电流的瞬时值二次电流的瞬时值乘以额定电流比。

，式中额定电流比次电流方均根值次电流瞬时值二次电流瞬时值个周波的时间，。

误差计算公式，第二章实习内容第页共页，或，影响误差的因素电流互感器的误差与二次回路总阻抗成正比。

电流互感器的误差与次安匝成反比。

增加铁心的有效截面积，减少铁心的平均磁路长都会使误差减少。

铁心的导磁率越高，误差就越小。

负荷功率因数增大即角减小，角将减小，电流误差减少而相位差增加负荷功率因数减小，将使得电流误差增加而相位差减少。

当时，相位差等于零当时，相位差变为负值。

铁心损耗角减小，电流误差减小，相位差增大铁心损耗角增大，电流误差增大，相位差减小，当时，相位差变为负值。

误差补偿方法从电流互感器的原理得知，未采取任何补偿措施的电流互感器的电流误差是负值。

采取补偿措施可以使电流误差向正方向变化，如果补偿得当就可以减小电流误差。

采取适当的补偿措施也可使相位差减小。

匝数补偿整数匝补偿，常用的匝数补偿计算公式为，分数匝补偿二次绕组用两根或多根导线并绕以实现分数匝补偿将铁心分成两部分以实现分数匝补偿铁心穿孔实现分数匝补偿电流互感器的开路电压电流互感器的二次回路必须接有负荷或直接短路，如果二次开路当次，绕组流过电流时，则二次磁动势不存在，次磁动势全部用来励磁，励磁磁势为，铁心中的磁密急剧增加达到饱和状态，磁通波形成为平顶波，根据电磁感应定律，所以在个周波内，当磁通由正变到负或由负变到正时，二次感应电势剧上升，而在磁通饱变化平缓期间，二次感应电势很小，在二次绕组中的感应电势峰值很高，通常也说开路电压很高，第二章实习内容第页共页因此，电流互感器在使用中必须与二次负荷确切联结，不接负荷时则应可靠短接，短接的导线必须有足够的截面，以免当次过电流时产生的较大的二次电流将导线熔断，造成二次开路而出现高电压。

在薄膜包绕层皱纹纸包绕五层聚乙烯带包绕层绕线超微晶铁芯制作精确度级，用型号漆包线和双股并绕，铁芯选用带护盒尺寸夕钢片环形铁芯制作精确度级，用型号漆包线和双股并绕，铁芯选用夕钢片环形铁芯制作精确度级，用型号漆包线绕制，铁芯选用绕制方法首先对自动化绕线设备进行外径，内径，高度等参数设置上线绕线线圈包扎误差初校验对满足要求的线圈进行焊接第二章实习内容第页共页接线柱，包两层缓冲皱纹纸，线圈上注明产品型号，变比，操作日期，操作者等信息。

次绕组制作把二次线圈固定在次绕制模具架上，计算次导体的长度截面，确定导体的规格在次线圈绕制中匝间垫两层厚的绝缘纸板，白布带平叠拉紧包绕层，皱纹纸半叠包绕四层，半导体皱纹纸均匀平叠包绕层，半导体皱纹纸作用是减少线圈局部放电水平非常有效的方法，能够减少电晕发生，使导体周围电场均匀，防止尖端放电现象的作用环氧树脂浇注包括全真空浇注和压力凝胶配料工艺配方环氧树脂份甲基四氢苯酐份增韧剂份硅微粉份无机色浆促进剂主要设备环氧树脂真空浇注设备套最先进的压力凝胶三套热风循环式电热烘箱台出厂试验本厂产品的出厂试验包括端子标志试验端子标志应表示出次绕组和二次绕组次绕组标志为二次绕组标志为等级性，级性要正确。

次绕组的工频耐压试验和局部放电测量工频耐压试验试验电压应根据设备额定电压取相应值，持续时间。

试验通过为合格，电压应施加在短路的次绕组与地之间，试验时，短路的二次绕组座架箱壳和铁芯均应接地。

次绕组和二次绕组的段间以及二次绕组的工频耐压试验将相应的试验电压施加于端子短路的各绕组段间或各二次绕组与地之间，持续时间为。

匝间过电压试验误差试验试验设备无局部放电试验变压器主要用于检验各种电气设备和绝缘材料绝缘部件等在工频高电压作用下的绝缘水平。

工频试验控制台主要用于检验各种绝缘材料结构和电工产品等耐受工频电压的绝缘水平。

第二章实习内容第页共页型互感器误差校验装置控制台型数字式互感器校验仪实习结果二次线圈制作互感器的铁芯制作中要求十分严格，它是保证互感器二次线圈技术质量要求的前提，首先，是选择铁芯材料必须是优质的夕钢片或者超微晶材料，其次，铁芯绕制紧密整齐无毛刺，尺寸规格致，误差不超过，再次，为了增强铁芯磁性能和励磁特性，铁芯要求在左右退火，恒温小时，这里特别注意的是退火后的铁芯要轻拿轻放，严禁敲击，否则磁性能变化很大。

如图是我在实习中严格按照铁芯绕制工艺要求制作的，经检测各项指标合格，可以进行线圈绕制。

二二次线圈的制作过程中需注意的细节，首次是铁芯缓冲层的包扎应紧密不能有漏包现象，铁芯内外侧圆周各放角环若干张，应注意其相邻层角环剪口错开，角环两端搭接不小于，放置角环的目的是为了防止铁心棱边在绕制过程中损坏漆包线，造成匝间和层间短路，二次引线接线柱的焊接应牢固，不可虚焊，如图是我在实习中制作的二次引线，经检测满足二次线圈技术参数的要求。

图环形铁芯制作图绕好的二次绕组次绕组制作如图，是制作好的次导体，根据电流互感器额定次电流和互感器的准确等级来确定次导体的截面，并准确计算导体的长度，根据互感器的励磁安匝计算次线圈的匝数，在绕制过程中，层间绝缘的隔离很重要，否则造成次短路现象，这是电力运行中不允许的。

在次绕组中还应注意其绕向与二次组合绕组极性致，绕制过程中可以用木锤，电木板等辅助工具敲打。

但不能损伤绝第二章实习内容第页共页缘，绕制要紧实平整。

，图绕好的次绕组绝缘浇注操作现场次线圈校验合格后，周转至下道工序浇注工段，如图，包含了浇注绝缘工艺的全过程，包括模具清理，装模脱模，浇注，真空处理，固化后固化等，在操作规程中应注意浇注工艺配方正确温度时间真空度三大要素的配合实施，装模中引线安装准确。

图正在清理模具图模具拆开图全真空环氧树脂浇注设备图电热固化烘箱产品试验现场如图是产品校验现场，试验项目包括产品误差测试，二工频耐压实验，绝缘电阻测量，局部放电测量，极性测量，伏安特性测量等。

下表为我国国家标准电流互感器中规定电流互感器各准确级次在中的误差限值。

图为电流互感器型，电流比为的出厂检定合格证书，其内容记录了本台电流互感器所有测试项目结果，通过本合格证书可以了解本台电流互感器实用性能。

第二章实习内容第页共页图次绕组误差试验图实习人员在做实验图准确级次电流误差相位差图产品试验出厂合格证第二章实习内容第页共页电流互感器成品本产品为环氧树脂浇注绝缘全封闭型产品，内部为环形铁芯线圈，二次线圈包封在环氧树脂内，加强了绝缘，在潮湿凝露及二级污秽条件下可正常运行，次接线板表面采用高速光亮锡电镀，表面平整光亮。

体积小，重量轻，整体美观，安装方便。

是目前最实用的户内改进型产品。

图型电流互感器第二章实习内容第页共页实习总结或体会本论文阐述了本次实习的目的和生产实习的总过程，并分析了电流互感器的原理设计操作工艺和严格的实验方法。

电流互感器原理部分主要分析电磁感应原理，励磁磁势平衡公式，这部分能够让我们认识到电流互感器的主要作用将次系统的电流信息准确地传递到二次侧相关设备将次系统的大电流变换为二次侧的小电流使测量计量仪表和继电器等装置标准化，降低二次设备的绝缘要求将二次系统在电气方面很好的隔离，保证了二次设备和人身安全。

二电流互感器分类和端子标志部分是对电流互感器理论认识和实际应用，同时介绍了电流互感器同名端，也称之同极性端，就是在瞬间次和二次绕组同时达到高电位或低电位的对应端，电力系统中般都采用减性标注方法，。

正确标注和使用极性很重要在实际接线中如果极性连接，将会引起继电保护误动作或拒动，测量仪表指示以及影响功率和电能计量的准确性。

三我国国家标准详细规定了电流