干货|电流互感器二次额定电流1A和5A的区别与选择

GB1208-2016《电流互感器》第5.2项中规定标准的电流互感器二次电流为1A和5A，优选值为5A，当传输距离较大时应选1A。昌晖仪表网结合使用案例比较1A和5A电流互感器的区别及选用方法。

二次电流为1A和5A电流互感器比较
1、线路功耗降低
线路功耗与通过电流平方成正比，二次电流为1A的电流互感器比5A减低功耗25倍，即1A的功耗仅为5A的4%。

表1   电流互感器测量回路的功耗

2、传输距离加大
下相同负载下，二次电流为1A互感器的传输距离是5A的25倍，这样可避免5/1A中间互感器或选用大容量互感器。

表2   不同额定容量时的传输距离

3、电线截面积小
大中型工厂，当仪表和电流互感器安装距离较远(例如45.5m)时，从表2 可以看出，当选用5A、10VA电流互感器时，线截面积经计算需4mm3；若选用1A、2.5VA电流互感器，线截面仅需1mm2。目前随着计算机和数控仪表的普及和发展，额定二次电流为1A及以下规格的电流互感器选型已经较普遍。  
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电流互感器二次额定电流选择
在相同一次额定电流、相同额定输出容量的情况下，电流互感器二次电流采用1A或5A，其结构和特性有较大的不同。采用1A比采用5A，其结构和特性有较大的不同。采用1A比采用5A的电流互感器匝数比大5倍，二次绕组匝数大5倍，开路电压高，内阻大，励磁电流小，制造的难度大，价格略高。但采用1A可以大幅度降低电缆中的有功损耗(降低到采用5A的1/25)，在相同条件下，可增加电流回路电缆的允许长度。

电流互感器的二次额定电流采用1A或是5A，需经技术经济比较确定。采用1A时，电流互感器本身的投资增加，而电流回路的控制电缆投资较少；相反，采用5A时，电流互感器本身的投资降低，，而二次电缆的投资会增加。

在选择电流护管器二次额定电流时，还应考虑保护装置和测量仪表的额定电流是否能与之配套；统一变电所中，各侧电流互感器的二次电流尽可能一致等因素。

一般来说，在220kV及以下电压等级变电所中，220kV回路不多，而10-60kV回路数较多，电缆长度较短。电流互感器二次额定电流采用5A是经济的。在330kV及以上电压等级变电所，220kV及以上回路数较多，电流回路电缆较长，电流互感器二次额定电流采用1A是经济的。

电流互感器一次和二次额定电流选定后，电流互感器的额定变比也就确定了。在实际工程中，工程的初期符合往往较轻，与回路的设计负荷相差较大，电流互感器的二次电流很小。指针电流表读数有困难或不能保证机电保护装置最小精确工作电流的要求。这就要求在不更换电流互感器情况下，改变其电流变比。改变电流互感器的变比，通常采用以下方法：
①采用双变化的电流互感器。这种电流互感器有两个一次绕组，通过一次绕组接成串联或并联来改变其变化。例如，一台有两个一次绕组额定电流各为600A的电流互感器，当两绕组并联时，变比为1200/5A；当两绕组串联时，变比为600/5A。
②在电力互感器的二次绕组设分接头。

【经典案例】某化工厂，各生产车间环境多为爆炸性环境，各车间电气控制室不安装在车间内，而是安装在距离各车间较远的公共电气控制室，来实现对系统电流信息的集中采集，现场电流互感器与控制室之间距离大约200米，有的甚至300米，二次传输导线为2.5平方毫米，使用的电流互感器有ALH-0.66/30I 200/5A 0.5级 5VA 穿心1匝等许多规格，使用的电流表为YR-GFI-9L1-2，该项目比较大，该项目在将完工，部分工程试运行时，发现所有电流表显示与现场电流完全不准确。

【问题分析】电流互感器额定容量就是电流互感器额定二次电流I2e，通过二次回路额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e，即，S2e=I2e2Z2e；因数显表消耗的视在功率只有0.05VA，很小，所以我们可以不考虑，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω.mm2/m×2×200m /2.5=2.82Ω，S2e=I2e2Z2e=5A2×2.82Ω=70.5VA，远远大于电流互感器的额定容量5VA，所以此时应该选择200/1A的电流互感器，2010年2月份该项目更换了所有的比5A电流互感器，同时由于电流表为数显表，变比可以重新设定为200/1，使整个系统恢复正常。
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低压电流互感器选型说明
1、根据一次电流及母线截面等参数选择对应的规格产品。一次导线穿越互感器窗孔。打开翻盖，通过压线片进行二次接线，二次接线引出后翻盖复位。计量电能可直接利用翻盖小孔加封铅印，以防窃电。
2、工作电流长期不超过1.1倍额定值，允许在1.2倍额定值时短时使用，时间不超过1h；
3、根据被测电流大小，选定额定电流比，一般选用被测电流是额定电流的2/3；
4、产品极性表示为：一次接线标志P1、P2，相应二次接线标志S1、S2；S1表示P1的同名端，S2表示P2的同名端；
5、测量仪表接于S1、S2端上，此时所接回路的总负荷不应超过互感器的额定负荷，当安装电流表位置与电流互感器相距甚远或回路负载较大时，应优先选用二次电流为1A的电流互感器；
6、注意根据母排的规格和根数，选用相匹配窗口大小的互感器。