按安裝方式,電流互感器可分為:
(1)貫穿式電流互感器。貫穿式電流互感器是指用來穿過屏板或墻壁的電流互感器,可裝在墻壁或金屬結(jié)構(gòu)的孔洞中,其一次繞組為貫穿于瓷套中的棒形導(dǎo)體。
(2)套管式電流互感器。套管式電流互感器是指直接套裝在35kv及以上電力變壓器或斷路器的套管上的電流互感器,它沒有專設(shè)的一次導(dǎo)體,套管的導(dǎo)電芯棒相當(dāng)于一次繞組。
(3)支柱式電流互感器。支柱式電流互感器是指安裝在平面或支柱上的電流互感器。
(4)母線式電流互感器。它沒有專門的一次繞組,穿過絕緣套內(nèi)部的配電裝置的母線起到一次繞組的作用,絕緣瓷套把一次繞組與二次繞組絕緣起來。
根據(jù)用途的不同,電流互感器可分為:
(1)測量用電流互感器。它在正常運行條件下,將一次側(cè)的大電流變換成用標準的測量儀表可直接測量的小電流,并使一次回路與測量儀表絕緣,以保證運行維護人員的安全。
(2)保護用電流互感器。它在非正常運行和故障狀態(tài)下,將電流變換傳遞到保護和控制裝置,并使一次回路與繼電器絕緣,以保證繼電保護等人員的安全。
按二次繞組所在位置,可分為:
(1)正立式電流互感器。這種電流互感器二次繞組在產(chǎn)品下部,產(chǎn)品重心較低,是一種比較常用的結(jié)構(gòu)型式。
(2)倒立式電流互感器。這種電流互感器二次繞組在產(chǎn)品頭部,產(chǎn)品重心較高,頭部較大,瓷套較細,是一種新型的結(jié)構(gòu)型式。
按一次繞組匝數(shù),電流互感器可分為:
(1)單匝式電流互感器。單匝式電流互感器又分為本身沒有專設(shè)的一次繞組和有專設(shè)的一次繞組的電流互感器兩種形式。本身沒有專設(shè)的一次繞組的單匝式電流互感器可做成套管式、母線式或鉗式等幾種。本身有專設(shè)的一次繞組的單匝式電流互感器,其一次繞組可做成桿形或u形等。單匝式電流互感器結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、價格低,其內(nèi)部電動力不大,但是當(dāng)一次電流較小時,一次磁動勢和勵磁磁動勢的大小相差不是很大,此時誤差較大。因此,單匝式電流互感器適合于一次電流較大的場合。
(2)多匝式。額定電流在400a以下時多采用多匝式電流互感器,其一次繞組結(jié)構(gòu)形狀分為u字形、鏈形、吊環(huán)形等多種,如圖1所示。
圖1 電流互感器的一次繞組結(jié)構(gòu)形狀
(a)u字形;(b)鏈形;(c)正立式吊環(huán)形;(d)倒立式吊環(huán)形
根據(jù)絕緣介質(zhì)的不同,電流互感器可分為:
(1)油浸式電流互感器。油浸式電流互感器由絕緣紙和絕緣油作為絕緣,大多為戶外型,常用于35kv及以上電壓等級。它主要由底座(或油箱)、器身、瓷套、儲油柜等部分構(gòu)成。由于電流互感器中油的體積隨溫度而變化,過去常用帶膠囊的儲油柜來緩沖這種變化,目前對于110kv及以上電壓等級的電流互感器,金屬膨脹器已取代了膠囊,由金屬膨脹器完成絕緣油膨脹或收縮的緩沖,避免了油與空氣的直接接觸,使油不易氧化。油浸式電流互感器可做成正立式和倒立式。做成正立式結(jié)構(gòu)時,一次繞組通常為鏈形或u字形。當(dāng)為鏈形結(jié)構(gòu)時,一次繞組和二次繞組構(gòu)成相互垂直的圓環(huán),此時由于其電場不太均勻,一般常用于35~110kv電壓等級。u字形繞組常采用電容型絕緣結(jié)構(gòu),主絕緣在一次繞組上,絕緣內(nèi)設(shè)有電屏(金屬鋁箔或半導(dǎo)體紙),將油紙絕緣分為若干層,最外層電屏接地,最內(nèi)層電屏接高電壓,每一對電屏連同中間的絕緣層組成了一個電容器,整個結(jié)構(gòu)為圓筒式電容串結(jié)構(gòu),設(shè)計時使各屏間電容接近相等,則其中電場分布均勻,如圖2所示。做成倒立式結(jié)構(gòu)時,二次繞組常采用電容型絕緣的吊環(huán)形結(jié)構(gòu),此時主絕緣全部在二次繞組上,最外層電屏接高電壓,最內(nèi)層電屏接地,如圖3所示。電容型絕緣結(jié)構(gòu)常用在110kv及以上的高壓電流互感器中。
圖2 u字形電容型絕緣結(jié)構(gòu)原理圖
1-一次導(dǎo)體;2-高壓電屏;3-中間電屏;4-地電屏;5-二次繞組
圖3 倒立式吊環(huán)形電容型絕緣結(jié)構(gòu)原理圖
1-一次導(dǎo)體;2-二次繞組;3-高壓電屏;4-中間電屏;5-地電屏;6-支架
(2)澆注式電流互感器。澆注式電流互感器利用環(huán)氧樹脂或不飽和樹脂混合材料作絕緣,它將樹脂、填料和固化劑等混合后,澆注到裝有一次和二次繞組及其他元件的模具內(nèi),經(jīng)固化成型后形成一個整體。它具有絕緣性能好、機械強度高、防潮、防火等優(yōu)點,多用于35kv及以下的電流互感器,并正在向110kv及以上電壓等級發(fā)展。采用不飽和樹脂時,澆注在室溫下進行且不抽真空,澆注工藝簡單,而采用環(huán)氧樹脂時,是在加熱條件下真空澆注,并進行脫氣處理,因此環(huán)氧樹脂澆注式電流互感器克服了不飽和樹脂澆注的缺點,其體內(nèi)氣泡少,電氣強度和機械強度高,適于做成電壓等級較高的電流互感器,而不飽和樹脂澆注只能用于電壓等級較低的電流互感器。環(huán)氧樹脂澆注式電流互感器過去常采用半澆注結(jié)構(gòu)(僅將一、二次繞組及其引線等澆注成一個整體,鐵芯不在澆注體之內(nèi)),現(xiàn)在則采用全澆注式結(jié)構(gòu)(將一、二次繞組及其引線、鐵芯等全澆注成一個整體)。
(3)干式電流互感器。干式電流互感器一、二次繞組之間以及繞組和鐵芯之間的絕緣介質(zhì)由絕緣紙、玻璃絲帶、聚酯薄膜等普通固體絕緣材料構(gòu)成,并經(jīng)浸漬絕緣漆烘干處理,其結(jié)構(gòu)簡單,但絕緣強度低,常用于0. 5kv及以下的低壓戶內(nèi)型電流互感器。
(4) sf6氣體絕緣電流互感器。sf6氣體絕緣電流互感器的主絕緣由性能優(yōu)良的sf6氣體構(gòu)成,具有防爆、阻燃、體積小、質(zhì)量輕、制造簡單、維護方便等特點。它又有兩種形式,一種與gis配套使用,另一種可獨立使用。獨立式sf6氣體絕緣電流互感器多為倒立式結(jié)構(gòu),如圖4所示。電流互感器的一、二次繞組均裝在外殼內(nèi),放置在產(chǎn)品的上部,并在電流互感器頂部裝設(shè)防爆片,當(dāng)其內(nèi)部氣體壓力過大,防爆片破裂,釋放內(nèi)部壓力,以免事故擴大。整個頭部由高強度絕緣套管支撐,也有采用環(huán)氧玻璃鋼筒與硅橡膠制成的復(fù)合絕緣子作為其外絕緣的。下部為底座,用來安裝固定產(chǎn)品,在底座內(nèi)還設(shè)置有sf6氣體壓力表、sf6密度繼電器、充放氣閥等。
圖4 sf6氣體絕緣電流互感器
1-防爆片;2-殼體;3-二次繞組;4-一次繞組;5-二次出線管;6-套管;7-二次端子盒;8-底座
按電流比,電流互感器可分為:
(1)單電流比的電流互感器。這種電流互感器一、二次繞組匝數(shù)固定,電流比不能改變,只能實現(xiàn)一種電流比變換。
(2)多電流比的電流互感器。它通過改變電流互感器繞組的匝數(shù)等方法,可得到不同的電流比。
根據(jù)使用條件的不同.電流互感器可分為:
(1)戶內(nèi)式電流互感器。10kv及以下電壓等級的電流互感器多制成戶內(nèi)式。
(2)戶外式電流互感器。35kv及以上電壓等級的電流互感器多制成戶外式。
按電流變換原理,電流互感器可分為:
(1)傳統(tǒng)的電磁式電流互感器。
(2)新型電流互感器,如光學(xué)電流互感器、無線電式電流互感器等。