無功補(bǔ)償裝置的電流互感器選擇

    我國電力系統(tǒng)一直采用二次電流為5A的電流互感器和5A的測量，保護(hù)用儀表以及繼電器。這是當(dāng)年參照蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)并延續(xù)下來的慣例。當(dāng)初制定二次電流為5A的電流互感器標(biāo)準(zhǔn)主要是考慮了繞制比較簡單，因為當(dāng)時尚沒有專門用于繞制電流互感器的繞線機(jī)。但是二次電流為5A的電流互感器標(biāo)準(zhǔn)除了繞制比較簡單以外，沒有任何優(yōu)點(diǎn)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB1208《電流互感器》中規(guī)定額定二次電流標(biāo)準(zhǔn)值為1A和5A。

　　當(dāng)傳輸距離較大時，1A和5A相比有較多優(yōu)點(diǎn)：由于線路功率與通過電流平方成正比，二次電流為1A和5A相比，1A的功耗僅5A的4%。在設(shè)計1A系統(tǒng)時，一般只需計算測量和保護(hù)儀表的阻抗，通常可以忽略接觸電阻和線路電阻，使用傳輸距離加大，導(dǎo)線截面減小。從近幾年引進(jìn)工程中的成套配電裝置來看，多數(shù)采用二次電流為1A的電流互感器，目前世界上許多國家在電流互感器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定出額定二次電流為1A及5A。

　　如西德國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定1A的電流互感器為標(biāo)準(zhǔn)型互感器，而5A的電流互感器為特殊規(guī)格互感器。國際電工委員會在IEC185—1996出版物中第5項規(guī)定電流互感器的額定二次電流標(biāo)準(zhǔn)值為1A、2A及5A。目前隨著計算機(jī)和數(shù)控儀表的普及和發(fā)展，額定二次電流為1A及以下規(guī)格的電流互感器選型已較普遍。5A的電流如果直接用電阻取樣很麻煩，如果選擇取樣電壓為2V，則取樣電阻的功耗就達(dá)到10W，不僅取樣電阻的溫度系數(shù)會影響測量的精度，而且電流互感器接近滿載其誤差也會加大，控制器散熱也會出現(xiàn)問題。

　　如果降低取樣電壓，就必須使用放大器將信號進(jìn)行放大，這樣放大電路又會帶來附加誤差，并且使控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。大多數(shù)無功補(bǔ)償控制器使用中間轉(zhuǎn)換電流互感器將5A的電流信號轉(zhuǎn)換為較低的電流量。例如使用5/0.01A的電流互感器將5A的電流信號轉(zhuǎn)換為10mA的電流信號。由于電流信號經(jīng)過兩只互感器傳遞，因此對二次電流互感器的精度要求較高，否則仍然會有較大的誤差，通常相位誤差比幅值誤差更嚴(yán)重，而相位誤差對無功補(bǔ)償裝置的影響可能是致命的。最好的辦法是直接使用二次電流為0.1A規(guī)格的電流互感器，這種電流互感器有定型產(chǎn)品，可以在市場上買到，價格也不算貴。這樣就可以使用取樣電阻直接取樣，如果將取樣電壓選擇為2V，這時取樣電阻功耗不過0.2W，于是不僅取樣電路的設(shè)計變得非常簡單，而且精度也得到保證。從電流互感器到控制器的信號傳送距離也變得無關(guān)緊要。

　　可能有人會顧慮使用二次電流為0.1A規(guī)格的電流互感器無法兼容其它的計量儀表,這種顧慮通常是多余的，因為計量用的電流互感器通常是專用的，通常的配電系統(tǒng)都為無功補(bǔ)償裝置另外設(shè)置互感器。在必須使用二次電流為5A的電流互感器時，可以增加一只5/0.1A的轉(zhuǎn)換互感器也可以自已加工,選用5VA變壓器鐵心，一次線圈用直徑1.3mm的漆包線繞10匝，二次線圈用直徑0.19mm的漆包線繞500匝。鑒于上述，微機(jī)控制器全部采用二次電流0.1A的電流互感器。