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ABB 15.04.20.05仪器变压器
时间: 2025-06-20浏览次数：
ABB 15.04.20.05仪器变压器
ABB 15.04.20.05仪器变压器
电流互感器
基本作用与原理
作用：将电力传输和配电系统中的高电流转换为低电流，供低压测量和保护设备使用，二次电流通常为 1A 或 5A，串联连接，二次绕组主要接电流表和保护继电器。
原理：通过电磁感应，使二次电流与一次电流成比例，变换比 K=Iₚᵣ/Iₛᵣ=N₂/N₁，其中 Iₚᵣ为一次电流，Iₛᵣ为二次电流，N₁、N₂分别为一次、二次绕组匝数，二次电流 Iₛᵣ=Iₚᵣ×N₁/N₂。可拥有一个或多个二次绕组，每个绕组有独立磁路，用于计量或保护等不同目的。
关键参数
额定一次电流（Iₚₑ）：变压器性能所基于的一次电流值，需等于或高于系统最高一次电流，标准值按 IEC 规定，如 10、12.5 等及其十进制倍数，也可协议生产任意比例，通常构造有 120% 的扩展电流范围以避免安装中高温升。
频率：可定为 50Hz 或 60Hz，也可 50/60Hz 组合，16⅔Hz 也有可能，取决于各国网络。
设备最高电压（Uₘ）：设定绝缘水平，应等于或高于系统最高电压 Uₛᵧₛ（电缆电流互感器除外，其绝缘由应用提供），有标准化值，如 3.6kV 对应系统电压至 3.3kV 等。
绝缘水平：基于 Uₘ值，例如 IEC 绝缘水平 12/28/75kV，分别表示设备最高电压、工频耐压（有效值）、雷电冲击耐压（峰值）。
精度等级：分为测量类（0.2、0.2S、0.5、0.5S、1、3）和保护类（5P、10P、PX、TPX、TPY、TPZ），不同等级适用于 tariff 计量、实验室计量、保护等不同用途，图表展示了常用测量类的电流比误差限制。
二次电流与绕组数量：二次电流为 1A 或 5A，绕组数量取决于本体尺寸，如最大的 36kV TPU 7x.6x 可达 8 个铁芯。
系统一次电流（Iₛᵧₛ）：安装变压器的系统电流，需等于 Iₚᵣ，不同应用有不同计算方式，如变压器馈线 Iₛᵧₛ=S/(√3×Uₛᵧₛ)，电容馈线 Iₛᵧₛ=1.3×Q/(√3×Uₛᵧₛ)，其中 S 为视在功率（kVA），Uₛᵧₛ为系统电压（kV），Q 为电容无功功率（kVar）。
额定短时热电流（Iₜₕₙ）：变压器在指定短时间内承受而不产生有害影响的一次电流最大值，标准值有 2、4kA 等，持续时间标准为 1s，也可能 3s，额定动态电流 I dyn 在 50Hz 时为 Iₜₕ的 2.5 倍。
扩展电流额定值（EXT）：电流互感器能在精度等级下测量的电流增加范围，如 120%。
最大连续热电流（Iₜₕ）：电流互感器仍能运行但不在精度等级下的最大连续热电流。
精度限制因数（ALF）：用于保护类，定义误差必须满足的一次电流倍数，如 5P20 表示复合误差≤5%，且从 100% 一次电流到 20 倍一次电流误差限制需满足，ALF 与负载相关，负载意外增加会导致 ALF 降低，需计算二次铁芯、二次电路及连接设备所需的实际负载，不同仪器负载不同，如电流表 0.5 - 4VA 等，还需补偿电缆损耗。
安全因数（FS）：用于测量类，通过设置铁芯饱和来保护二次侧连接的所有设备，避免故障时二次大电流传输，如 FS5 表示在 5 倍额定一次电流时，额定负载下误差≥10%。
环境温度与绝缘等级：环境温度按 IEC 分为 - 5/40°C、-25/40°C、-40/40°C 三类，ABB 产品绝缘等级对应 E 级，指所有有源部件的最大温升约 75K。
其他特点
电容分压器：集成在电流互感器本体内，使电压指示更简便。
重新连接：可在二次侧或一次侧实现，左侧为带二次重接抽头的双铁芯设计，右侧为一次侧重接，一次侧重接需手动操作。
标准
符合 IEC 61869 标准，也可按 GOST、IEEE 等其他标准生产，需咨询销售代表。
电压互感器
基本作用与原理
作用：为二次电路提供与一次电压成比例的二次电压，二次电压通常为 100V、110V 或 120V。
原理：通过电磁感应，变换比 K=Uₚₑ/Uₛᵣ=N₁/N₂，其中 Uₚₑ为一次电压，Uₛᵣ为二次电压，N₁、N₂分别为一次、二次绕组匝数，一次绕组匝数多于二次绕组。
关键参数
额定一次电压（Uₚₜ）：从连接角度分为相间电压和相地电压，如相间电压 10000//100V，相地电压 10000/√3//100/√3、100/3V，IEC 规定的常用值有 3.3、6.6kV 等。
额定二次电压：可生产任意比例，但标准二次电压优先选 100、110 或 120V，单相变压器相地连接时，星形连接额定二次电压需除以√3，开口三角形连接除以 3，也可生产混合比例的电压互感器。
额定电压因数：用于确定变压器在指定时间内必须符合相关热要求和精度要求的最大电压，ABB 单极电压互感器设计为 1.9×Uₚᵣ/8h，双极为 1.2×U / 连续，不同电压因数可与销售代表讨论。
绕组数量与重新连接：最多可生产三个二次绕组，用于测量、保护或接地故障指示等，也可重新连接，如单极绝缘变压器带两个二次抽头绕组，其中一个为剩余绕组。
精度等级：测量类有 0.2、0.5、1、3，保护（a - n）和 / 或剩余（da - dn）类有 3P、6P，测量类在额定频率下，额定电压的 80% - 120% 之间，电压误差不超过 IEC 规定值，保护类在额定一次电压的 5% 至额定电压因数乘以额定一次电压（如 1.9 倍时为 190%）范围内，电压比误差不超过 3%（3P 类）或 6%（6P 类）。
熔断器：单极电压互感器的熔断器供应中，熔断器额定电流、电压及是否带撞针有不同规格。
端子标记：按 IEC 标准，单极一次绕组 A - N，二次绕组 a - n（星形）、da - dn（开口三角形）；双极一次绕组 A - B，二次绕组 a - b。
热输出：在星形连接、额定一次电压 Uₚᵣ下，比率误差 ±10% 时变压器能达到的最大功率，不同电压等级有不同热输出值，如 12 - 17.5kV（TJC 4 & TJC 5）为 400VA 等。
其他特点
参数如频率、绝缘水平、环境温度、标准、电缆损耗和负载与电流互感器相同。
示例
采购订单示例：电流互感器 TPU 40.13，50//5/5 A，EXT 120%，15/15 VA，0.5FS5/5P10 级，Iₜₕ=40kA/1 秒，I dyn=100kA，12/28/75 kV，50Hz，IEC 61869 - 2，环境温度 40°C，极性 P1 - P2，带电容分压器。
