河北科技师范学院2012届本科毕业设计
2.5电流互感器的使用
2.5.1电流互感器的工作原理
电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，避免直接测量电流互感器线路的危险。电流互感器是升压(降流)变压器，它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。 2.5.2 电流互感器的作用
为了保证电力系统安全经济运行,必须对电力设备的运行情况进行监视和测量。但一般的测量和保护装置不能直接接入一次高压设备，而需要将一次系统的大电流按比例变换成小电流,供给测量仪表和保护装置使用。
在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），另外线路上的电压都比较高如直接测量是非
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常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。所以电流互感器会分为测量用电流互感器和保护用电流互感器；测量用电流互感器的作用是用来计量（计费）和测量运行设备电流的；保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。 2.5.3电流互感器的使用
①电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联。
②按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故。
③二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。电流互感器在正常工作时，二次侧近似于短路，若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外，一次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止一次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停车处理。一切处理好后方可再用。
④为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统，一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按二相或三相配置。
⑤对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。
⑥为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
⑦为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。
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2.6功率因数表的使用
2.6.1 功率因数表的原理
采用电动系电表测量机构的单相功率因数表原理见图，其可动部分由两个互相垂直的动圈组成。动圈1与电阻器R串联后接以电源电压U，并和通以负载电流I的固定线圈(静圈)组合，相当于一个功率表，从而使可动部分受到一个与功率UIcosφ和偏转角正弦sinα的乘积成正比的力矩M1,M1=K1UIcosφsinα。K1为系数，cosφ为负载功率因数。动圈2与电感器L（或电容器C）串联后接以电源电压U,并与静圈组合，相当于无功功率表，从而使可动部分受到一个与无功功率UIsinφ和偏转角余弦cosα的乘积成正比的力矩M2,M2=K2Uisinφ；cosα。K2为系数。 对纯电阻负载，φ＝0°，M2=0，电表可动部分在M1的作用下，指针转到φ＝0°即cosφ＝1的标度处。对纯电容负载，φ=90°，M1=0，电表可动部分在M2的作用下，指针逆时针转到φ＝90°即cosφ＝0（容性）的标度处。对纯电感负载，由于静圈电流I及力矩 M2改变了方向，电表可动部分在M2的作用下，指针顺时针转到φ＝90°即cosφ＝0（感性）的标度处。对一般负载，在力矩M1和M2的作用下，指针转到相应的cosφ值的标度处。应用电动系单相功率因数表可用来测量单相电路的功率因数，也可用来测量中点可接的对称三相电路的功率因数，这时电表的电压端应接相电压。对中点不可接的对称三相电路，可采用三相功率因数表来测量。 2.6.2功率因数表的正确接法
图1所示为三相功率因数表表后接线柱情况及接线方法示意。三个电压接线柱分别标有UA、UB、UC、两个电流接线柱务标有IA，意思是功率因数表所取电流应与左边电压接线柱所接电压同相。并且与负荷电流同方向的电流互感器二次电流应以标有*号的接
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线柱流入，从另一个接线柱流出。左边电压接线柱也标有*号，也是说明此电压应与电流同相。
图2是一个低压母线示意简图。准备在电容柜上安装一只三相功率因数表，由于安装位置有限，为功率因数表取电流的电流互感器安装在中相。
由于电流互感器安装在中相（绿相），则电压接线柱左边那个应接绿色相电压。然后以绿色相为UA，用相序表测定黄、绿、红三相电压的相序，结果是绿一黄一红为正相序。图2中括号所标的UA、UB、UC即为相序表测定的结果．则在中间的电压接线柱应接黄相电压．右边的电压接线应接红色相电压。电压线接好后，再看电流线怎样连接。由于电流直感器的极性标注法是减极性的，即一次电流从L1端流人互感器，则互感器的二次电流从K1端流出，所以就应把电流互感器的K1端与功率因数表的标有*号的电流接线往相连，K2端与另一电流接线柱相连。这样就相当于负荷电流流入了标有*号的电流接线柱（如图2中箭头方向所示）。虽然功率因数表装在电容柜上，但它反映的是低压总母线上的功率因数，故电流互感器应安装在总母线上。 * UA UB UC * I A COS? 表 图1
电流 cos?表
图 2
2.7控制器NWK1-G 的介绍
2.7.1 NWK1-G低压控制器概述
NWK1-G智能型低压无功补偿控制器与低压并联电容屏装置配套，适用于额定电压380V、交流50Hz的配电系统中，控制并联电容器自动投切，改善电压质量，减少电能损失。该产品一次性通过电力工业无功补偿成套装置质量检验测试中心的型式试验，主要性能指标达到国内先进水平，该产品操作简单，经济实用。 2.7.2 NWK1-G低压控制器的特点
①本产品均采用国际最先进的微处理器进行智能测量与扩展。
② 控制器显示功率因素，可进行投切延时时间，投入门限，过压保护门限，投切回路数等参数设置以及运行状态显示。
③ 自判别功能，取样电流无极性。
④ 抗干扰能力强，能抵御来自外围共模2500V，差模1000V，频率为100KHz的单
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