一文看懂電流互感器（CT）選型原則、方法及使用方法

電流互感器（Current Transformer，CT）是電力系統(tǒng)中用于測(cè)量、保護(hù)和控制的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是將大電流按比例轉(zhuǎn)換為小電流（通常為5A或1A），以便于儀表、繼電保護(hù)裝置等安全使用。正確選型和使用電流互感器對(duì)系統(tǒng)安全、測(cè)量精度至關(guān)重要。

一、電流互感器的選型原則

選型需綜合考慮以下參數(shù)：

1. 額定電流（I?n）

• 根據(jù)被測(cè)電路的負(fù)載電流選擇，一般選為線(xiàn)路電流的1.2~1.5倍。

• 例如：線(xiàn)路電流100A，可選 100/5A 或 150/5A 的CT。

2. 額定二次電流（I?n）

• 標(biāo)準(zhǔn)值為 5A 或 1A：

  • 5A：傳統(tǒng)儀表、繼電保護(hù)（如電磁式繼電器）。

  • 1A：長(zhǎng)距離傳輸（減少線(xiàn)路損耗）、數(shù)字化設(shè)備（如智能電表、微機(jī)保護(hù)）。

3. 準(zhǔn)確級(jí)（精度等級(jí)）

• 測(cè)量用CT：要求高精度，常用 0.2級(jí)、0.5級(jí)、1級(jí)。

  • 0.2級(jí)：電能計(jì)量（如電表）。

  • 0.5級(jí)：一般工業(yè)測(cè)量。

• 保護(hù)用CT：注重抗飽和能力，常用 5P、10P：

  • 5P10：誤差≤5%，額定準(zhǔn)確限值系數(shù)（ALF）=10（即10倍額定電流下仍能保證精度）。

  • 10P20：誤差≤10%，ALF=20。

4. 額定負(fù)荷（VA）

• 二次側(cè)所接儀表、線(xiàn)路的總阻抗（含導(dǎo)線(xiàn)電阻）需≤CT額定負(fù)荷。

• 公式：

  SCT≥I22×(Z儀表+Z線(xiàn)路)

  • 例：二次電流5A，儀表阻抗0.1Ω，線(xiàn)路電阻0.2Ω，則需求負(fù)荷：

    SCT≥52×(0.1+0.2)=7.5VA

  • 選型時(shí)可選擇 10VA 的CT。

5. 額定電壓

• 必須≥系統(tǒng)電壓（如10kV系統(tǒng)選10kV或更高電壓等級(jí)的CT）。

6. 安裝方式

• 貫穿式（母線(xiàn)型）：直接套在母線(xiàn)上，適用于大電流場(chǎng)合。

• 固定式（接線(xiàn)型）：需斷開(kāi)線(xiàn)路安裝，精度更高。

• 開(kāi)口式（鉗形）：可不停電安裝，用于臨時(shí)測(cè)量。

二、選型方法

步驟1：明確用途

• 測(cè)量 → 選高精度（0.2級(jí)、0.5級(jí)）。

• 保護(hù) → 選抗飽和型（5P、10P）。

步驟2：確定電流范圍

• 電流按負(fù)載電流的1.2~1.5倍選擇。

步驟3：計(jì)算二次負(fù)荷

• 統(tǒng)計(jì)所有二次側(cè)設(shè)備阻抗，確?！蹸T額定負(fù)荷。

步驟4：選擇準(zhǔn)確級(jí)和ALF

• 測(cè)量用：0.5級(jí)。

• 保護(hù)用：5P10或10P20（根據(jù)短路電流倍數(shù)）。

步驟5：匹配系統(tǒng)電壓

• 10kV系統(tǒng)選10kV或更高電壓等級(jí)的CT。

三、電流互感器的使用方法

1. 接線(xiàn)方式

• 單相接線(xiàn)：用于單相電路測(cè)量。

• 三相星形（Y形）接線(xiàn)：用于三相平衡或不平衡系統(tǒng)（如電能計(jì)量）。

• 三相三角形（△形）接線(xiàn)：用于繼電保護(hù)（如差動(dòng)保護(hù)）。

2. 注意事項(xiàng)

• 二次側(cè)必須接地：防止高壓擊穿危及人身安全（通常在CT二次端子處接地）。

• 二次側(cè)嚴(yán)禁開(kāi)路：

  • 開(kāi)路時(shí)會(huì)產(chǎn)生高壓（可達(dá)數(shù)千伏），可能損壞設(shè)備或引發(fā)觸電。

  • 解決方法：短接備用繞組或安裝短路開(kāi)關(guān)。

• 極性正確：保護(hù)用CT需嚴(yán)格區(qū)分P1（進(jìn)線(xiàn)端）和P2（出線(xiàn)端），否則會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。

3. 常見(jiàn)問(wèn)題處理

• 測(cè)量誤差大：

  • 檢查二次負(fù)荷是否超限。

  • 確認(rèn)CT安裝方向是否正確（P1朝向電源側(cè)）。

• CT發(fā)熱：

  • 可能因過(guò)載或二次側(cè)短路，需檢查負(fù)載電流和接線(xiàn)。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景

總結(jié)

• 選型關(guān)鍵：明確用途（測(cè)量/保護(hù)）、電流范圍、精度、負(fù)荷、電壓等級(jí)。

• 使用要點(diǎn)：二次側(cè)接地、禁止開(kāi)路、注意極性。

• 特殊需求：高頻場(chǎng)合需選寬頻CT，智能電網(wǎng)需滿(mǎn)足IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)。