关键词 低压配电系统 计量用电流互感器 工作原理 接线方式
1.引言
随着我国电力系统不断完善和发展，以及低压配电系统的自动化程度不断提高，计量用电流互感器作为低压配电系统中的一种重要电气元件，已被广泛地应用于电力计量监测装置之中。
2.电流互感器工作原理
低压电流互感器的工作原理如图1所示，电流互感器的一次绕组串联在被测线路中，I1为线路电流即电流互感器的一次电流，N1为电流互感器的一次匝数，I2电流互感器二次电流(通常为5A、1A)，N2为电流互感器的二次匝数，Z2e为二次回路设备及连接导线阻抗。当一次电流从电流互感器P1端流进，P2端出，在二次Z2e接通的情况下，由电磁感应原理，电流互感器二次绕组有电流I2从S1流过，经Z2e至S2，形成闭合回路。由此可得电流在理想状态下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K为电流互感器的变比。
图1
3.计量用电流互感器的选型
计量用电流互感器是特殊用途测量用电流互感器，准确级为0.2S和0.5S，与计费电能表和计量装置配合使用的电流互感器。
图2 AKH-0.66 计量用电流互感器
3.1根据目前国家电网公司计量规范Q/GDW 572—2010，由国家统一招标，统一要求、统一管理的计量用电流互感器主要有LQZJ-0.66、LMZD-0.66，其主要特点见表1
表1 AKH-0.66测量用电流互感器的型号规格
3.2根据国家标准越来越多的企业根据自己内部计量的要求，选用低成本、安装方便计量准确的母线式电流互感器，主要型号有AKH-0.66，其主要特点见表2
表2 AKH-0.66测量用电流互感器的型号规格
4.计量用电流互感器在低压配电系统中的问题及应用实例
计量用电流互感器在低压配电系统中，准确级0.2级、0.2S级区分是用户经常碰到的问题，以及错误接线(极性接反)对计量的影响。
4.1准确级0.2级、0.2S级区别见表3
表3 误差和相位差限值
4.2计量用电流互感器的错误接线(极性接反)对计量的影响
(1)计量接线方式三相三线
正确接线时的有功功率为：P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc);
三相电路平衡时，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UI cosφ
假如A相电流互感器极性接反，详见图2
图2
这样我们可以得出：公用线的电流Io是相电流的√3倍;
电能表一的电流滞后电压的角度为：30°+φa+180°=210°+φa;
电能表二电流滞后电压的角度为：30°-φc;
所以错误接线时的有功功率为：
P´=Pa´+ Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ;
若功率因数cosφ=0.9，则当A相计量互感器极性接反，漏计电能为实际计量电能的：
P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;
准确的接线如图3
图3
(2)计量接线方式三相四线
正确接线时的有功功率为：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc;
三相电路平衡时，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ
假如A相电流互感器极性接反，详见图4
图4
这样我们可以得出：公用线的电流Io是相电流的2倍,A相电流为-Ia;
所以错误接线时的有功功率为：
P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;
则当A相计量互感器极性接反，漏计电能为实际计量电能的：
P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;
准确接线如图5
图5
4.3电流互感器使用过程中的注意事项
4.3.1电流互感器在接线时，同名端必须要保持一致，即P1、S1;P2、S2。
4.3.2电流互感器在正常运行时，二次不得开路，防止二次开路产生高电压，影响人身和设备安全。
5.结束语
本文对低压配电系统中的不同类型电流互感器进行了简单概述，推荐给电力系统各位专家和电气工程师们参考，有利于不同类型低压电流互感器在低压智能配电系统的广泛应用。
参考文献
[1]江苏安科瑞电器制造有限公司.电量传感器选型手册,201407版.
[2]任致远，周中.电力电测数字仪表原理与应用指南,中国电力出版社，2007.
作者简介：张奇峰，男，本科，江苏安科瑞电器制造有限公司，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统。Email：2880263324@qq.com QQ：2880263324 手机：18860995106 电话：0510-86179963 传真：0510-86179963 网址：http://www.acrel-et.com/