由公式可看出,導(dǎo)線的線阻與長度成正比,截面積成反比,導(dǎo)線越長,線阻越大,而Rc是固定的,則R與電流表的連接導(dǎo)線的長度成正比,導(dǎo)線越長,誤差越大。本例中,互感器與電流表連接導(dǎo)線為截面積1.5mm2的多芯控制電纜,并將表1中的長度代入公式①中:
P01d:Rl?=(ρ*L/S)*I2=(0.0202*80/1.5)*52=26.9VA
?R2=0.1×5×5=2.5VA
?總的回路阻抗伏安值R=Rl+R2=26.9+2.5=29.4VA
P08a:Rl?=(ρ*L/S)*I2=(0.0202*120/1.5)*52=40.4VA
?R2=0.1×5×5=2.5VA
?總的回路阻抗伏安值R=Rl+R2=40.4+2.5=42.9VA
P02c:Rl?=(ρ*L/S)*I2=(0.0202*50/1.5)*52=16.8VA
R2=0.1×5×5=2.5VA
?總的回路阻抗伏安值R=Rl+R2=16.8+2.5=19.3VA
P05a:Rl?=(ρ*L/S)*I2=(0.0202*110/1.5)*52=37.0VA
?R2=0.1×5×5=2.5VA
?總的回路阻抗伏安值R=Rl+R2=37.0+2.5=39.5VA
?從以上計算得出4臺電機(jī)的總阻抗都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于互感器的額定二次負(fù)荷,P08a、P05a的總的回路阻抗遠(yuǎn)大于P01d、P02c,電機(jī)電流的失真也大。
?3、其次從互感器結(jié)構(gòu)上看,選用的電流互感器為0.5級LMZ系列電流互感器,0.5級在額定電流的100%時,誤差不超過±5%,本型互感器5~600A的鐵心為環(huán)型卷鐵心,二次線圈沿鐵心環(huán)狀均勻分布,為樹脂澆注作絕緣。中間窗孔供一次母線通過之用。本型互感器其優(yōu)點(diǎn)是可在110%的額定電流下長期運(yùn)行。但其缺點(diǎn)在于:A、由于母線穿孔,當(dāng)一次母線在穿孔中位置發(fā)生變化時,就會產(chǎn)生誤差。B、因?yàn)槭悄妇€穿心式,一次一般取一匝,當(dāng)額定電流低的時候,安匝數(shù)也就低,誤差就增大。C、而對于0.5級的電流互感器,其精確度較低,鐵心質(zhì)量也相對較差。
4、互感器的準(zhǔn)確度是和負(fù)荷電流相聯(lián)系的,負(fù)載電流在額定電流的120%以內(nèi),負(fù)載越大,電流互感器誤差越??;當(dāng)負(fù)載電流在額定電流的120%~165%之間時,隨著負(fù)載電流增大,電流互感器誤差增大,但在允許范圍內(nèi)逐漸趨于平衡。這是因?yàn)樵谠O(shè)計電流互感器時,決定電流互感器過載能力的飽和倍數(shù)一般最小為額定電流2~3倍,互感器在額定頻率下,其比差及相角差應(yīng)符合下表:?
?
也就是說電流互感器在100%負(fù)荷時誤差是最小的,由于小于互感器100%額定電流,就會有負(fù)的偏差,即電流表指示值是要小于實(shí)際值的。實(shí)際電流小于互感器100%額定電流是電流表示值失真的又一原因。
?5、電源頻率的影響。當(dāng)一次電流為非正弦波形時,在電流的高次諧波作用下,電流互感器的量值將發(fā)生變化。在生產(chǎn)實(shí)際中電源的頻率由于各種因素,呈非正弦波形式。直接影響了互感器的量值。
?四、問題的解決方案:
?對于電源頻率為非正弦波的改造涉及面廣,影響因素很多,屬系統(tǒng)工程,可行性不大;而負(fù)荷電流的大小是由工藝設(shè)備條件所決定,因此我們從以下幾點(diǎn)進(jìn)行了改造。
?1、減小總的回路阻抗,從而使互感器的誤差向正方向移動。根據(jù)公式①,總阻抗與導(dǎo)線截面積成反比,也就是增加互感器與電流表之間連接電纜的截面積,即可減小總的回路阻抗,將原來1.5mm2電纜兩芯并成一芯,即連接電纜截面積變?yōu)?mm2,由于原來采用的多芯控制電纜,線纜芯數(shù)有富裕,因此采用此法,可不用更換電纜。
2、提高電流互感器的準(zhǔn)確度,用LQG系列互感器代替LMZ系列互感器。LQG-0.5型電流互感器的鐵心系條形冷軋電工鋼片迭成,鐵心分上、下兩柱,均套有二次線圈,一次線圈只布置在一個柱的二次線圈之外,并有磁分路作為補(bǔ)償誤差之用。這種互感器是采用內(nèi)外雙線圈對誤差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)模淮斡枚嘣?,安匝?shù)相對來說可以做得高一點(diǎn),再就是一次線是固定在絕緣體內(nèi)的,不會發(fā)生位置變化,所以誤差相對LMZ系列互感器來說小很多。
?五、結(jié)論:
在根據(jù)實(shí)際情況沒有更換電纜,僅更換了電流互感器,用盡量少的費(fèi)用進(jìn)行了改造,改造后的電流指示值見下表:
工藝位號 | 電機(jī)功率(KW) | 實(shí)際電流值(A) | 電流表指示值(A) | 失真率 |
P01d | 37 | 65 | 63 | 97% |
P | 18.5 | 32 | 30 | 94% |
P | 30 | 55 | 54 | 98% |
P | 22 | 36 | 34 | 94% |
可以看出指示值與實(shí)際值相差很小,采取的措施有效,并且改造費(fèi)用不多,是經(jīng)濟(jì)可行的。