电流互感器变比的选择

电流互感器变比的选择
电流互感器变比的选择

电流互干器该如何选择?

[求助]:电流互干器该如何选择?

好象没听说过要考虑短路电流的,

如果发生短路,断路器应该瞬跳的,

瞬时过电流应该对互感器影响不大吧,

这是俺的个人理解,不知对否?

根据负荷电流选择电流互感器,根据短路电流校验电流互感器的动热稳定。

电流互感器变比的选择

在10kV配电所设计的过程中,10kV电流互感器变比的选择是很重要的,如果选择不当,就很有可

能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题,

应引起设计人员的足够重视。10kV电流互感器按使用用途可分为两种,一为继电保护用,二为测

量用;它们分别设在配电所的进线、计量、出线、联络等柜内。

在设计实践中,笔者发现在配变电所设计中,电流互感器变比的选择偏小的现象不在少数。例如

笔者就曾发现:在一台630kV A站附变压器(10kV侧额定一次电流

为36.4A)的供电回路中,配电所出线柜内电流互感器变比仅为50/5(采用GL型过电流继电器、直

流操作),这样将造成电流继电器无法整定等一系列问题。

对于继电保护用10kV电流互感器变比的选择,至少要按以下条件进行选择:一为一次侧计算

电流占电流互感器一次侧额定电流的比例; 二为按继电保护的

要求; 三为电流互感器的计算一次电流倍数mj s小于电流互感器的饱和倍数mb1; 四为按热稳定;

五为按动稳定。而对于测量用10kV电流互感器的选择,因其是

用作正常工作条件的测量,故无上述第二、第三条要求;下面就以常见的配电变压器为例,说明

上述条件对10kV电流互感器的选择的影响,并找出影响电流互

感器变比选择的主要因素。

一.按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例

根据<<电气装置的电测量仪表装置设计规范>>(GBJ63-90)的规定,在额定值的运行条

,仪表的指示在量程的70%~100%处,此时电流互感器最大变比应为:

N=I1RT /(0.7*5);

=S/17.32)A,注:U1=10kV或者0.4kV;变压

I1RT----变压器一次侧额定电流

器容量/17.32/3.5或变压器容量/60.62=变比N

N----电流互感器的变比;

显然按此原则选择电流互感器变比时,变比将很小,下面列出400~1600kV A变压器按此原则选

择时,电流互感器的最大变比:

400kV A I1RT =23A N=6.6 取40/5=8

500kV A I1RT =29A N=8.3 取50/5=10

630kV A I1RT =36.4A N=10.4 取75/5=15

800kV A I1RT =46.2A N=13.2 取75/5=15

1000kV A I1RT =57.7A N=16.5 取100/5=20

1250kV A I1RT =72.2A N=20.6 取150/5=30

1600kV A I1RT =92.4A N=26.4 取150/5=30

从上表可以看出, 对于630kV A变压器,电流互感器的最大变比为15,当取50/5=10时,

额定电

流仅占电流量程3.64(36.4/10)/5=72.8%。这可能是一些设计人

员把630kV A变压器的供电出线断路器处电流互感器变比取50/5的一个原因,另外在许多时候,设计时供电部门往往不能提供引至用户处的电源短路容量

或系统阻抗,从而使其他几个条件的校验较难进行,这可能是变比选择不当得另一个原因。从下面的分析中,我们将发现按此原则选择时,变比明显偏

小,不能采用。

二.按继电保护的要求

为简化计算及方便讨论,假设:(1) 断路器出线处的短路容量,在最大及最小运行方式

持不变;(2) 电流互感器为两相不完全星型接线;

(3)过负荷及速断保护采用GL-11型过电流继电器;(4)操作电源为直流220V,断路器分闸形

式为分励脱扣。

图1为配电变压器一次主接线图,B,C两处短路容量按200,100,50MV A三档考虑其影响。

配电变压器的过负荷保护及电流速断保护对变比的影响分析如下:

1. 过负荷保护

过负荷保护应满足以下要求:

IDZJ=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh*N)

IDZJ----过负荷保护装置的动作电流;.

Kk ----可靠系数,取1.3;

Kjx ----接线系数,取1;

Kgh ----过负荷系数;

Kh----继电器返回系数,取0.85;

a. 对于民用建筑用配电所,一般可不考虑电动机自启动引起的过电流倍数,为可靠起见,此

时Kgh取2,为满足继电器整定范围要求,电流互感器变比

最小应为:N=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh* IDZJ)(GL-11/10型继电器整定范围4~10A)。

Kgh=2时,各容量变压器满足上式要求的电流互感器的最小变比如下:

400kV A I1RT =23A N=7.0 取40/5=8 IDZJ取9A

500kV A I1RT =29A N=8.9 取50/5=10 IDZJ取9A

630kV A I1RT =36.4A N=11.1 取75/5=15 IDZJ取8A

800kV A I1RT =46.2A N=14.1 取75/5=15 IDZJ取10A

1000kV A I1RT =57.7A N=17.6 取100/5=20 IDZJ取9A

1250kV A I1RT =72.2A N=22.1 取150/5=30 IDZJ取8A

1600kV A I1RT =92.4A N=28.3 取150/5=30 IDZJ取10A

注意:按上表选择变比一般都不能满足电流继电器的瞬动电流倍数NS要求(详见以下分析)

b.对于工厂用配电所,一般需考虑电动机自启动引起的过电流倍数, 为可靠起见,此时Kgh取

3,显然电流互感器变比为满足要求,其值最小为

N==Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh* IDZJ)。

Kgh=3时,各容量变压器满足上式要求的电流互感器的最小变比如下:

400kV A I1RT =23A N=10.6 取75/5=15 IDZJ取8A

500kV A I1RT =29A N=13.3 取75/5=15 IDZJ取9A

630kV A I1RT =36.4A N=16.7 取100/5=20 IDZJ取9A

800kV A I1RT =46.2A N=21.2 取150/5=30 IDZJ取8A

1000kV A I1RT =57.7A N=26.5 取150/5=30 IDZJ取9A

1250kV A I1RT =72.2A N=33.1 取200/5=40 IDZJ取9A

1600kV A I1RT =92.4A N=42.3 取250/5=50 IDZJ取9A

注意: 按上表选择变比一般可以满足电流继电器的瞬动电流倍数NS要求(详见以下分析),

但还需要进行灵敏度校验,使灵敏度系数Km≥1.5。

比较以上数据,已经可以得出以下结论:

按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例选择的变比,一般是小于实际所需变

比的。

2. 电流速断保护(采用GL-11/10型反时限电流继电器)

电流速断保护应满足以下要求:

IDZJS=Kk*Kjx* IA3max/N;

NS= IDZJS /IDZJ;

NS∈{2,3,4,5,6,7,8,9,10};

IDZJS----继电保护计算出的电流继电器的瞬动电流;

NS----实际整定的电流继电器的瞬动电流倍数;

Kk ----可靠系数,取1.5;

Kjx ----接线系数,取1;

IA3max ----变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流;

下面按前述假设条件,短路容量变化对变比选择的影响分析如下:

a. 变压器高压侧B点短路容量SDB为200MV A时

(1)对于民用建筑用配电所(Kgh=2)

对各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比时,NS计算结果如下: 400kV A IA3max=518A N=8 IDZJ取9A

IDZJS =97A NS=97/9=10.8>8

500kV A IA3max=636A N=10 IDZJ取9A

IDZJS =95.4A NS=95.4/9=10.6>8

630kV A IA3max=699A N=15 IDZJ取8A

IDZJS =69.9A NS=69.9/8=8.7>8

800kV A IA3max=854A N=15 IDZJ取10A

IDZJS =85.4A NS=85.4/10=8.5>8

1000kV A IA3max=1034A N=20 I DZJ取9A

IDZJS =77.6A NS=77.6/9=8.6>8

1250kV A IA3max=1232A N=30 IDZJ取8A

IDZJS =61.6A NS=61.6/8=7.7<8

1600kV A IA3max=1563A N=30 IDZJ取10A

IDZJS =78.2A NS=78.2/10=7.8<8

从上表可以得出当SDB=200MV A时:

各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比时,一般是小于实际所需变比的。

(2)对于工厂用配电所(Kgh=3)

对各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比时,NS计算结果如下:

400kV A IA3max=518A N=15 IDZJ取8A

IDZJS =51.8A NS=51.8/8=6.5<8

500kV A IA3max=636A N=15 IDZJ取9A

IDZJS =63.6A NS=63.6/9=7.1<8

630kV A IA3max=699A N=20 IDZJ取9A

IDZJS =52.4 A NS=52.4/9=5.8<8

800kV A IA3max=854A N=30 IDZJ取8A

IDZJS =42.7A NS=42.7/8=5.3<8

1000kV A IA3max=1034A N=30 IDZJ取9A

IDZJS =51.7A NS=51.7/9=5.7<8

1250kV A IA3max=1232A N=40 IDZJ取9A

IDZJS =46.2A NS=46.2/9=5.1<8

1600kV A IA3max=1563A N=50 IDZJ取9A

IDZJS =46.9A NS=46.9/9=5.2<8

从上表可以得出当SDB=200MV A时:

各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比时,都能满足速断保护要求的。

b. 变压器高压侧B点短路容量SDB为100MV A时

(1)对于民用建筑用配电所(Kgh=2)

对各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比时,NS计算结果如下:

400kV A IA3max=496A N=8 IDZJ取9A

IDZJS =93A NS=93/9=10.3>8

500kV A IA3max=604A N=10 IDZJ取9A

IDZJS =90.6A NS=90.6/9=10.1>8

630kV A IA3max=660A N=15 IDZJ取8A

IDZJS =66A NS=66/8=8.25>8

800kV A IA3max=796A N=15 IDZJ取10A

IDZJS =79.6A NS=79.6/10=7.96<8

1000kV A IA3max=949A N=20 I DZJ取9A

IDZJS =71.2A NS=71.2/9=7.91<8

1250kV A IA3max=1114A N=30 IDZJ取8A

IDZJS =55.7A NS=55.7/8=6.96<8

1600kV A IA3max=1324A N=30 IDZJ取10A

IDZJS =66.2A NS=66.2/10=6.6<8

从上表可以得出当SDB=100MV A时:

各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比,且变压器容量大于630KV A时,能满

足速断保护要求的。

(2)对于工厂用配电所(Kgh=3)

计算结果同SDB=200MV A。

c. 变压器高压侧B点短路容量为50MV A时

(1)对于民用建筑用配电所(Kgh=2)

对各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比时,NS计算结果如下:

400kV A IA3max=458A N=8 IDZJ取9A

IDZJS =85.9A NS=85.9/9=9.5>8

500kV A IA3max=547A N=10 IDZJ取9A

IDZJS =82A NS=82/9=9.1>8

630kV A IA3max=593A N=15 IDZJ取8A

IDZJS =59.3A NS=59.3/8=7.4<8

800kV A IA3max=700A N=15 IDZJ取10A

IDZJS =70A NS=70/10=7<8

1000kV A IA3max=816A N=20 I DZJ取9A

IDZJS =61.2A NS=61.2/9=6.8<8

1250kV A IA3max=934A N=30 IDZJ取8A

IDZJS =46.7A NS=46.7/8=5.8<8

1600kV A IA3max=1077A N=30 IDZJ取10A

IDZJS =53.9A NS=53.9/10=5.9<8

从上表可以得出当SDB=50MV A时:

各容量变压器,按满足过负荷要求的最小变比选择变比,且变压器容量大于500KV A时,能满

足速断保护要求的。

(2)对于工厂用配电所(Kgh=3)

计算结果同SDB=200MV A。

注意:(1)因瞬动时灵敏度的校验不在本文讨论的范围,实际使用时按继电保护的要求选择变

比后,还应进行灵敏度的校验。(2)当采

用去分流跳闸方式时,对变比还有影响的因素可能有:去分流触点容量校验及去分流后电流互感

器容量的校验。

三.按mjs< mb1选择

上式中mjs=Imax1/Ie1 ;

mb1=Ib1/Ie1;

mjs----电流互感器的计算一次电流倍数;

mb1----电流互感器的饱和倍数;

Imax1----继电保护算出的最大一次电流;

Ie1----电流互感器的额定一次电流;

Ib1----电流互感器的饱和电流;

下面先分析影响mb1及mjs的因素。

1. 影响电流互感器的计算一次电流倍数mb1的因素有以下几个方面:

a.电流互感器的型号对mb1的影响:

为简单起见,下面仅以LFS(B)-10及LCJ-10为例作一下比较(均按B级):

对于LFS(B)-10,额定一次电流20~600A,在二次负荷(COSф=0.8)为2欧,10%倍数为10倍

对于LCJ-10,额定一次电流20~600A,在二次负荷(COSф=0.8)为2欧,10%倍数为6倍。

从上面的对照中,可以发现LFS(B)-10互感器的mb1值是远大于LCJ-10互感器的mb1值的。

目前还有一些产品,加强了B级10%倍数,如对于LFSQ-10、LZZJB6-10型,B级10%倍数在

100~1500A时达15。

b. 二次负载的变化对mb1的影响

为简单起见,下面仅以LFS(B)-10为例作一下比较(均按B级):

对于LFS(B)-10,额定一次电流75~1500A,在二次负荷(COSф=0.8)为2欧,10%倍数为10

倍;而在二次负荷(COSф=0.8)为1欧,

10%倍数达~17倍。

c. 电流互感器的变比对mb1的影响

对于同种型号的电流互感器,变比的变化对mb1的影响也是不同的。有些型号,变比的变化对

mb1的影响很小,如对于LFS(B)-10,额定

一次电流75~1500A时,在二次负荷(COSф=0.8)为2欧,10%倍数均为10倍;而有些型号,变比的

变化对mb1的影响较大,对于LA(B)-10,

在额定一次电流75~1000A,二次负荷(COSф=0.8)为2欧,10%倍数均为10倍, 在额定一次电流

1500A,二次负荷(COSф=0.8)为2欧,

10%倍数达~17倍,

2. 影响电流互感器的计算一次电流倍数mj s的因素分析如下:

从Imax1=1.1* IDZJS /Ie2 ;

IDZJS=Kk*Kjx* IA3max/N;

1.1----由于电流互感器的10%误差,使其一次电流倍数大于额定二次电流倍数的系数;

Ie2----电流互感器的额定二次电流;

可以看出, IDZJS的大小与是mjs大小的关键,IDZJS是通过继电保护计算后整定的,而IDZJS

的整定值是由系统在B处短路容量SDB及电

流互感器的变比共同确定的。

显然电流互感器的变比越小,而短路容量SDB确定时,IDZJS的整定值就越大, 就使mjs越大,

越难满足mjs< mb1,相反,电流互感器的

变比越大,就使mjs越小,越容易满足mjs< mb1。,事实上互感器的变比的增大,可显著的降低

mjs的数值,下面取630kV A变压器为例来

加以说明:

在Kgh=3, SDB=200MV A时, N=100/5=20, IA3max=699A, IDZJ取9A ,IDZJS =52.4 A

,NS=52.4/9=5.8取6,此时IDZJS =6*9=54 A,

Imax1=1.1* IDZJS /Ie2=1.1*54/5=11.88,目前电流互感器10%倍数在额定负载下的最小倍数

般为10倍,显然在额定负载下Imax1已不能

满足要求,当然此时也可通过减小二次线路阻抗,或选用高性能的电流互感器来满足mjs< mb1。

若变比N改为150/5=30, 且在Kgh, SDB保持不变时, IDZJ=5.56A取6A ,IDZJS =35A

,NS=35/6=5.8取6,此时IDZJS =6*6=36A,

Imax1=1.1* IDZJS /Ie2=1.1*36/5=7.9<10,显然在额定负载下Imax1已很容易能满足要求。

另外短路容量SDB越大,而电流互感器的变比确定时,IDZJS的整定值就越大,就使mjs越大,

越难满足mjs< mb1,下面仍以630kV A

变压器为例来加以说明(假设Kgh=3,N=20):

SDB=200MV A时IA3max=699A IDZJS=34.95A;

SDB=100MV A时IA3max=660A IDZJS=33A;

SDB=50MV A时IA3max=593A IDZJS=29.65A;

从上面数据可以得出: 短路容量SDB变化对IDZJS的影响较变比对IDZJS的影响变化较小。

另外需要指出的是:如果电流互感器的变比能通过继电保护的校验,理论上mjs的最大值为

mjs=Imax1/Ie1 =1.1*10*8/5=17.6;此时

要求mjs< mb1是有一定困难的,本人认为在实际设计过程中应合理控制mjs,若mj s较大,建议采

用加强了B级10%倍数的电流互感器。

通过以上的分析, 可以得出以下结论:

按继电保护要求选择的最小变比,通过互感器合理的选型及二次侧负荷的调整后,一般都是

可以满足mjs< mb1选择要求的。

四. 按热稳定.动稳定选择

显然电流互感器热.动稳定校验能否通过取决于C处的短路容量SDC,下面仍按

SDC=200,100,50MV A三种情况进行考虑,此时,C处短路电流如下:

SDC=200MV A时I”C3max=11kA , IC3max=16.7kA , iC3max=28kA ;

SDC=100MV时I”C3max=5.5kA , IC3max=8.35kA , iC3max=14kA ;

SDC=50MV时I”C3max=2.75kA , IC3max=4.18kA , iC3max=7kA ;

式中I”C3max ----C处三相短路电流周期分量;

IC3max ----C处三相短路电流有效值;

IC3max ----C处三相短路冲击电流值;

考虑到配电变压器属于电网末端,目前断路器一般均采用中.高速断路器并为无延时的速断

保护,故短路假想时间t<0.3s,下面按t=0.3s进行校验。

以LA-10为例:

在SDC=200MV A时其变比至少应为200/5,此时该互感器热稳定允许三相短路电流有效值为

32.9kA, 动稳定允许三相短路电流冲击值为32kA。

在SDC=100MV A时其变比至少应为100/5,此时该互感器热稳定允许三相短路电流有效值为

16.4kA, 动稳定允许三相短路电流冲击值为16kA。

在SDC=50MV A时其变比至少应为50/5,此时该互感器热稳定允许三相短路电流有效值为8.2kA,

动稳定允许三相短路电流冲击值为8kA。

从上面分析中,可以得出:(1)电流互感器动稳定要求比热稳定要求为高;(2)在系统短路容量

较小时,电流互感器动.热稳定较容易满足。

五. 通过以上分析,对配电变压器保护用电流互感器的变比选择按以下顺序较为合理:

首先,应按继电保护的要求选择变比,特别是电流速断保护,尤其是当系统短路容量较大时

其次,在实际设计过程中应合理控制mjs,若mjs较大,建议采用加强了B级10%倍数的电流互

感器。

再次,当系统短路容量较大时,电流互感器动稳定的校验不能忽略。

此外对于测量用电流互感器的变比选择,则要以电流互感器动稳定的校验作为重点。对于配

电所的进线柜.联络柜等柜内电流互感器

的变比选择,与变压器保护用电流互感器的变比选择类似,本文不再赘述,而对于由降压站引至

分配电所的10kV供电线路的保护,需注

意,此时一般采用DL型继电器进行保护,并采用过负荷及带时限电流速断保护,为了保证选择性

,过负荷保护装置动作时限一般取

1.0~1.2s(下级保护装置动作时限按0.5s考虑), 带时限电流速断保护保护装置动作时限一般取

0.5s,显然在次条件下电流互感器动稳定

对变比得要求将大大提高,已成为影响变比的主要因素,应引起足够的重视。

电流互感器变比

一.按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例 根据<<电气装置的电测量仪表装置设计规范>>(GBJ63-90)的规定,在额定值的运行条件下,仪表的指示在量程的70%~100%处,此时电流互感器最大变比应为: N=I1RT /(0.7*5); I1RT ----变压器一次侧额定电流, A; N----电流互感器的变比;显然按此原则选择电流互感器变比时,变比将很小,下面列出400~1600kVA变压器按此原则选择时,电流互感器的最大变比: 向左转|向右转 从上表可以看出, 对于630kVA变压器,电流互感器的最大变比为15,当取50/5=10时,额定电流仅占电流量程3.64/5=72.8%。这可能是一些设计人员把630kVA变压器的供电出线断路器处电流互感器变比取50/5的一个原因,另外在许多时候,设计时供电部门往往不能提供引至用户处的电源短路容量或系统阻抗,从而使其他几个条件的校验较难进行,这可能是变比选择不当得另一个原因。从下面的分析中,我们将发现按此原则选择时,变比明显偏小,不能采用。 二.按继电保护的要求 为简化计算及方便讨论,假设: (1)断路器出线处的短路容量,在最大及最小运行方式下保持不变; (2)电流互感器为两相不完全星型接线; (3)过负荷及速断保护采用GL-11型过电流继电器; (4)操作电源为直流220V,断路器分闸形式为分励脱扣。 1. 过负荷保护 过负荷保护应满足以下要求: IDZJ=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh*N) IDZJ----过负荷保护装置的 动作电流;. Kk ----可*系数,取1.3; Kjx ----接线系数,取1; Kgh ----过负荷系数; Kh----继电器返回系数,取0.85;

如何正确选择及使用电流互感器,民熔

如何正确选择及使用电流互感器,民熔 1.前言近几年来,随着我国电力工业中城网及农网的改造,以及供电系统的自动化程度不断提高,电流互感器作为电力系统的一种重要电气设备,已被广泛地应用于继电保护、系统监测和电力系统分析之中。 电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件,起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流,用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电,正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况,使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离,以保证工作人员的安全。同时,使二次侧设备实现标准化、小型化,结构轻巧,价格便宜,便于屏内安装,便于采用低压小截面控制电缆,实现远距离测量和控制。当一次系统发生短路故障时,能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。下面就有关电流互感器的选择和使用作一浅薄探讨,以策各位读者朋友。 2电流互感器的原理互感器,一般W14W2,可见电流互流感器为一“变流”器,基本原理与变压器相同,工作状况接近于变压器短路状态,原边符号为L1、L2,副边符号为K1、K2。互感器的原边串接入主线路,被测电流为I1,原边匝数为W1,副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈,副边电流为I2,副边匝数为W2。 原副边电磁量及规定正方向由电工学规定。 由原理可知,当副边开路时,原边电流I1中只有用来建立主磁通m的磁化电流I0,当副边电流不等于零时,则产生一个去磁磁化力I2W1,它力图改变m,但U1一定时,m是基本不变的,即保持IOW1 不变,因为I2的出现,必使原边电流I1增加,以抵消I2W2的去磁作用,从而保证IOW1不变,故有:IW=IW+(-IW)(1) 即IO=I1+WI/W(2)在理想情况下,即忽略线圈的电阻,铁心损耗及漏磁通可得:IW=-I2W2 有:T1/T2=-W2/W1 3电流互感器的选择3.1电流互感器选择与检验的原则1)电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压;2)根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化;3)根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度;4)校验动稳定度和热稳定度。 3.2电流互感器变流比选择电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比,称为电流互感器的额定变流比,Ki=Iln/I2n ~N2/N1。 式中,N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。 电流互感器一次侧额定电流标准比(如20、30、40、50、75、100、150(A)、2Xa/C)等多种规格,二次侧额定电流通常为1A或5A。其中2Xa/C表示同一台产品有两种电流比,通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现,当串联时,电流比为a/c,并联时电流比为2Xa/C。一般情况下,计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流(即计算IC)。如线路中负荷计算电流为350A,则电流互感器的变流比应选择400/5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求,可以将变比选得大一些。 表1电流互感器准确级和误差限值3.3电流互感器准确度选择及校验所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内,一次电流为额定值时的最大误差。我国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示,对于不同的测量仪表,应选用不同准确度的电流互感器。 准确度选择的原则:计费计量用的电流互感器其准度为0.2~0.5级;用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1.0-3.0级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值,一般还校验电流互感器二次负荷(伏安),互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n,所选准确度才能得到保证。准确度校验公式:52≤s2n。 二次回路的负荷1:。取决于二次回路的阻抗Z2的值,则:S2=In'|z.|~In-(Z|zil+R+Rc) 或SV~Si+Ian'(R,+Rx)式中,Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗,RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻,一般取0.12,L为二次回路导线电阻,计算公式化为:Rm=L/(r×s)。

如何正确选择及使用电流互感器

浅谈如何正确选择及使用电流互感器 1.前言 近几年来,随着我国电力工业中城网及农网的改造,以及供电系统的自动化程度不断提高,电流互感器作为电力系统的一种重要电气设备,已被广泛地应用于继电保护、系统监测和电力系统分析之中。电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件,起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流,用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电,正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况,使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离,以保证工作人员的安全。同时,使二次侧设备实现标准化、小型化,结构轻巧,价格便宜,便于屏内安装,便于采用低压小截面控制电缆,实现远距离测量和控制。当一次系统发生短路故障时,能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。下面就有关电流互感器的选择和使用作一浅薄探讨,以飨各位读者朋友。 2电流互感器的原理 互感器,一般W1≤W2,可见电流互流感器为一“变流”器,基本原理与变压器相同,工作状况接近于变压器短路状态,原边符号为L1、L2,副边符号为K1、K2。互感器的原边串接入主线路,被测电流为I1,原边匝数为W1,副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈,副边电流为I2,副边匝数为W2。原副边电磁量及规定正方向由电工学规定。 由原理可知,当副边开路时,原边电流I1中只有用来建立主磁通Φm的磁化电流I0,当副边电流不等于零时,则产生一个去磁磁化力I2W1,它力图改变Φm,但U1一定时,Φm是基本不变的,即保持I0W1不变,因为I2的出现,必使原边电流Il增加,以抵消I2W2的去磁作用,从而保证I0W1不变,故有:I1W1=I0W1+(-I2W2) (1) 即I0=I1+W2I2/W1 (2) 在理想情况下,即忽略线圈的电阻,铁心损耗及漏磁通可得: I1W1=-I2W2 有:Il/I2=-W2/W1 3 电流互感器的选择 3.1 电流互感器选择与检验的原则 1)电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压; 2)根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化; 3)根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度; 4)校验动稳定度和热稳定度。 3.2 电流互感器变流比选择 电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比,称为电流互感器的额定变流比,Ki=I1n/I2n ≈N2/N1。 式中,N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。 电流互感器一次侧额定电流标准比(如20、30、40、50、75、100、150(A)、2Xa/C)等多种规格,二次侧额定电流通常为1A或5A。其中2Xa/C表示同一台产品有两种电流比,通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现,当串联时,电流比为a/c,并联时电流比为2Xa/C。一般情况下,计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流(即计算IC)。如线路中负荷计算电流为350A,则电流互感器的变流比应选择400/5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求,可以将变比选得大一些。 表1 电流互感器准确级和误差限值 3.3 电流互感器准确度选择及校验 所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内,一次电流为额定值时的最大误差。我国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示,对于不同的测量仪表,应选用不同准确度的电流互感器。

电流互感器二次容量的选型及计算

电流互感器的容量,主要是根据电流互感器使用的二次负载大小来定,电流互感器的二次负载主要和其二次接线的长度和负载有关。 一般来说二次线路长的,要求的容量要大一些;二次线路短的,容量可选的小一点。 电流互感器的容量一般有5VA-50VA,对于短线路可选5VA,一般稍长的选20VA 或30VA,特殊情况可选的更大一些。 电流互感器容量的选择要复合实际的要求,不是越大越好,只有选择的二次容量大小接近实际的二次负荷时,电流互感器的精度才较高,容量偏大或偏小都会影响测量精度。 考虑是安装在配电柜上,就要看测量单元(电度表或综合保护装置)和互感器的距离了,如果测量单元是在距离较远的综控室,则一般选择20VA或30VA,如果测量装置也是装在配电柜上的,则选5VA或10VA就可以满足要求。 建议按三个方面综合考虑: 1、根据负荷电流的大小选择变比,一般按照60-80的%额定电流选择比较理想; 2、计量用的互感器就选精确度高点(0.5级足矣),测量用的可以更低点; 3、根据配电柜的布局选择穿心式或普通式互感器,强烈建议使用普通式,穿心式的固定支撑问题一直做的不太可靠,如果布局实在狭小也只好用穿心式了;另外提醒注意以下几点: 1、有多个二次绕组的电流互感器一定要把闲置的二次接线端用铜芯线牢固的短接起来; 2、切记严禁在电流互感器二次侧安装保险、空气开关之类的保护元件; 3、必须在停电后才能在电流互感器上作业,千万不要带电拆、装电流互感器; 4、第一次带电时最好不要带负荷,即使接错线了造成的危害会小很多; 5、电流互感器出现开裂、变色、变形、发热等现象时立即切断电源,不要扛。电流互感器二次容量的计算及选择 1 引言 电流互感器在电力系统中起着重要的作用,电流互感器的工作原理类似于变压器,它将大电流按一定比例变为小电流,提供各种仪表使用和继电保护用的电流,并将二次系统与高电压隔离。它不仅保证了人身和设备的安全,也使仪表和继电器的制造简单化、标准化,提高了经济效益。 电流互感器的额定一次电流根据不同回路的正常电流会有不同,但电流互感器额定二次电流却是标准化的,只有1A及5A两种,本文就这两种电流分别计算测量及保持用电流互感器在不同的传输距离下所需的二次容量。 2 电流互感器二次负荷的计算 电流互感器的负荷通常有两部分组成:一部分是所连接的测量仪表或保护装置;另一部分是连接导线。计算电流互感器的负荷时应注意不同接线方式下和故障状态下的阻抗换算系数。 电流互感器的二次负荷可以用阻抗Z2(Ω)或容量S(VA)表示。二者之间的关系为 S=I2*I2*Z2 当电流互感器二次电流为5A时,S=25 Z2 当电流互感器二次电流为1A时,S=Z2 电流互感器的二次负荷额定值(S)可根据需要选用5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。

计量用高压电流互感器变比管理规定

QB 遵义供电局企业标准 Q/ZGG 252—2002计量用高压电流互感器变比管理规定 2002-09-**发布2002-09-15实施 遵义供电局发布

前言 本标准由遵义供电局质量、安全管理体系贯标领导小组提出。本标准归口部门:遵义供电局标准化委员会办公室 本标准起草单位:计量中心 本标准主要起草人:王庆红 本标准审核:遵义供电局标准化委员会管理标准化分委员会本标准审定:练波 本标准批准:邓恩宏

计量用高压电流互感器变比管理规定 1 范围 1.1 本标准规定了遵义供电局10kV及以上电压等级的计量用电流互感器变比管理的职能、管理内容与要求以及检查与考核。 1.2 本标准适用于遵义供电局所属各部门,适用于遵义供电局10kV及以上电压等级高供高计的电能计量装置中的互感器管理的相关县级供电单位。 2引用文件 《遵义供电局部门工作职责》 3职责 3.1 计量中心承担计量、计费、考核用互感器的管理职能,负责对互感器进行检定,保证二次回路接线的正确性,并负责相关资料的移交,移交至该互感器所在分局(用于收费、考核等)、市场服务部(用于线损分析)、计划发展部(用于统计)。 3.2 供电运行部负责全局范围各变电站内互感器的管理,下达关于互感器的更换工作通知和消缺要求,并检查实施情况,掌握互感器能否投运的验收工作。 3.3 计量中心、调度中心分别从计量的角度、保护整定的角度负责互感器更换或安装前的变比核定,并向有关部门下达相应的通知。计量中心还要负责检查互感器变比的执行情况。 3.4 供电运行部、桐梓分局、南白维护队负责各自辖区内互感器的更换工作。 3.5 各分局负责联系和协调10kV及以上电压等级高供高计客户(含与分局进行电量结算的县级供电单位)电能计量装置互感器更换的有关工作。 3.6 市场服务部负责10kV及以上电压等级高供高计客户(含与分局进行电量结算的县级供电单位)新投电能计量装置中互感器前期资料的管理,并对各部门下达工作通知。 4 管理内容与要求 4.1 客户新投的高供高计互感器(不含局属变电站内的),由市场服务部通知计量中心确定其变比的大小,并完成计量测试工作。 4.2 客户高供高计互感器需更换或调整变比时,由客户向所在分局提出申请,分局负责与市场服务部联系,待完善相关费用手续后,市场服务部通知计量中心、供电运行部、分局等相关人员,分局通知客户,到达现场,工作完成后,客户签字认可互感器更换情况和电能计量情况。 4.3 局属变电站内的互感器(属本局资产)不论新投、检修或更换,均由供电运行部、桐梓分局向调度中心申报停电申请,按调度批复的时间进行工作。 4.4 局属变电站内互感器(属本局资产)的新投、检修、更换等工作(包括桐梓分局、南白维护队)必须通知计量中心人员到现场确定计量二次回路的正确性,并由计量中心出具电能计量的相关资料,作为计算电量的依据。 4.5 局属变电站内互感器(属本局资产)管理的工作流程: 4.5.1 由供电运行部根据电网需要或因接市场服务部通知需增容(或减容)的要求提出更换通知或设备消缺通知; 4.5.2 根据通知内容由供电运行部、桐梓分局、南白维护队向调度中心提交停电申请; 4.5.3 调度中心安排停电后,通知供电运行部的同时必须同时通知计量中心,计量中心作好电话记录;

电流互感器与电能表的配合选用

电能表与电流互感器的合理选用 低压计量装置在实际工作中常常出现电流互感器(TA)和电能表选用不当、联用不妥的现象,给企业造成很大损失。特别在农村用电中,存在问题更为普遍。例如,有一个用电户安装了一台20kV·A变压器,电工在计量装置中配3只50/5A的TA,再联用一只DT8—25(50)的电能表,一个月下来只计得用电量450kW·h左右。像TA变比选大、配小、准确级次不够,电能表容量偏大、偏小等更是常见。笔者结合工作实际,针对计量装置的一些技术问题和有关规章,谈一些肤浅认识,以供大家参考。 1 TA的合理选用 1.1 本地区用电户多属第Ⅳ类、第Ⅴ类电能表计量装置,老规程要求TA准确级次为0.5级就可以,而新的DL/T448—2000《电能计量装置技术管理规程》要求,应配置准确级次为0.5S级的TA。 1.2 现在安装的低压电流互感器多采用穿心式,灵活性大,可根据实际负荷电流大小选择变比,但确定穿绕匝数要注意铭牌标注方法,否则容易出错。通常穿绕匝数是以穿绕入互感器中心的匝数为准,而不是以绕在外围的匝数为准,当误为外围匝数时,计算计量电能将会出现很大差错。 1.3 TA如何选择,简单说来就是怎样确定额定一次电流的问题。它应“保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右,至少应不小于30%”。如有一台100kV·A配变供制砖机生产用电,负荷率为70%左右,那么在正常生产时的实际负荷电流约100A,按上面所述标准选择,就应该配置150/5A规格的TA,这样就保证了轻负荷时工作电流不低于30%额定值,同时也满足了对TA的二次侧实际负荷的要求。1.4 TA变比选大,在实际工作中常发生。当用电处在轻负荷时,实际负荷电流将低于TA的一次额定电流的30%,特别当负载电流低到标定电流值的10%及以下时,比差增加,并且是负误差。所以,为了避免TA长期运行在低值区间,对于农村负荷或变化较大的负荷,宜选用高于60%额定值,只要最大负荷电流不超过额定值的120%即可。 1.5 TA变比选小,这种状况仅发生在电工对实际负荷调查不清,或用电户增加了用电负荷的时候。曾有书上介绍TA最大工作电流可达其一次额定电流值的180%,这与DL/T448—2000规程规定不符。TA长时间过负荷运行也会增大误差,并且铁心和二次线圈会过热使绝缘老化。所以,工作人员应经常测试实际负荷,及时调整TA变比。 2 电能表的合理选用 2.1 新规程规定,对于Ⅳ类、Ⅴ类计量装置应选用准确级次2.0级的有功电能表。无功电能表用于Ⅳ类计量装置时配3.0级,而对于第Ⅴ类计量装置没有作规定。 2.2 许多资料(也包括老的电能计量规范)介绍或规定,电能表应工作在50%~100%标定电流范围内,误差才小。当它工作在30%轻载负荷以下,误差变化很大。特别是工作在标定电流10%以下时,因电能表的补偿装置调整限制,不能保证其准确度,超出允许范围的负误差更大。所以,新颁规程提出“为提高低负荷计量的准确性,应选用过载4倍及以上的电能表”。目前,D86系列表属此类型,其计量负荷范围宽,正在广泛推广使用。2.3 在低压供电线路中,老的规程规定负荷电流为80A及以下时,宜采用直接接入式电能表。新规程作了修正,降为负荷电流为50A及以下宜采用直接接入式电能表,而且标明选配方法:“电能表的标定电流为正常运行负荷电流的30%左右。”例如,正常运行负荷电流为30A,按30%选择它的标定电流就是9A,规范D86系列表就是选用10(40)A规格表。这样,既保证了在轻负荷运行时不小于30%标定电流,也满足了满负荷运行时不超过它的最大电流。 3 TA与电能表的最优联用 3.1 新规程规定“经电流互感器接入的电能表,其标定电流宜不超过电流互感器额定二

电流互感器变比检验的简便方法(2021版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 电流互感器变比检验的简便方法 (2021版)

电流互感器变比检验的简便方法(2021版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器,在正常工作条件下,其二次电流实质上与一次电流成正比,而且在连接方向正确时,二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器作为电力系统中的重要设备,对其进行电气性能试验是很重要的,对于电流互感器而言,变比试验是绝不可少的试验项目,电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。电流互感器现场变比检验一般采用电流法,用电流法测量电流互感器变比,实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条件,是一种很理想的试验方法,测量的精度高,但随着电力系统的不断发展,单台发电机的容量越来越大,其出口电流已经达到数万安培。例如800MW的发电机组,额定电压为20kV,额定电流为:800/(20×31/2)=23.094kA,相应使用的电流互感器一次电流很大,若用电流法测量一次电流为几万安培的电流互感器变比,在现场很难做到:其一,额定大电流很难达到(需大容量调压器);其二,需要的标准电流互感器或升流器的体积大,造价

电流互感器检查变比电流电压方法

电流互感器变比检查电流法电压法 文摘根据电流互感器的等值电路图,讨论了2种电流互感器变比检查试验方法(电流法和电压法)的原理和特点,推荐一种简便可靠的电流互感器变比检查现场试验方法——电压法。 不管是老标准还是新规程,都把电流互感器交接时和更换绕组后的现场变比检查试验列为重要试验项目。虽然电流互感器变比的准确度应由制造部门保证,但由于种种原因,现场试验时偶而也能检查出错误(大多是抽头引错)。因此现场变比检查试验成为多年不变的项目。 电流互感器工作原理大致与变压器相同,不同的是变压器铁心内的交变主磁通是由一次线圈两端交流电压所产生,而电流互感器铁心内的交变主磁通是由一次线圈内电流所产生,一次主磁通在二次线圈中感应出二次电势而产生二次电流。 从电流互感器工作原理可知:决定电流互感器变比的是一次线圈匝数与二次线圈匝数之比,影响电流互感器变比误差的主要原因有:(1)电流的大小,比差和角差随二次电流减小而增大;(2) 二次负荷的大小,比差和角差随二次负荷减小而减小;(3)二次负荷功率因数,随着二次负荷功率因数的增大,比差减小而角差增大;(4) 电源频率的影响;(5)其它因素。电流互感器内部参数也可能引起变比误差,如二次线圈内阻抗、铁心截面、铁心材料、二次线圈匝数等,但这是由设计和制造决定的。 电流互感器变化的误差试验应由制造厂在出厂试验时完成或在试验室进行。而电流互感器变比现场试验属于检查性质,即不考虑上述影响电流互感器变比误差的原因而重点检查匝数比。根据电工原理,匝数比等于电压比或电流比之倒数。因此测量电压比和测量电流比都可以计算出匝数比。 1试验方法分析 现根据试验接线图和等值电路图分别讨论电压法和电流法检查电流互感器变化试验的原理和特点。 1.1电流法 1.1.1 试验原理 电流法检查电流互感器变比试验接线图如图1所示。

电流互感器的参数选择计算方法

电流互感器的参数选择计算 本文所列计算方法为典型方法,为方便表述,本文数据均按下表所列参数为例进行计算。 一、电流互感器(以下简称CT)额定二次极限电动势校核(用于核算CT是否满足铭牌保证值) 1、计算二次极限电动势: E s1=K alf I sn(R ct+R bn)=15×5×(0.45+1.2)=123.75V 参数说明: (1)E s1:CT额定二次极限电动势(稳态); (2)K alf:准确限制值系数;

(3)I sn:额定二次电流; (4)R ct:二次绕组电阻,当有实测值时取实测值,无实测值时按下述方法取典型内阻值: 5A产品:1~1500A/5 A产品0.5Ω 1500~4000A/5 A产品 1.0Ω 1A产品:1~1500A/1A产品6Ω 1500~4000A/1 A产品15Ω 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时,需要重新测量CT额定二次绕组电阻。 (5)R bn:CT额定二次负载,计算公式如下: R bn=S bn/ I sn 2=30/25=1.2Ω; ——R bn:CT额定二次负载; ——S bn:额定二次负荷视在功率; ——I sn:额定二次电流。 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时,需要按新的二次绕组参数,重新计算CT额定二次负载 2、校核额定二次极限电动势 有实测拐点电动势时,要求额定二次极限电动势应小于实测拐点电动势。 E s1=127.5V

路电流下CT裕度是否满足要求) 1、计算最大短路电流时的二次感应电动势: E s=I scmax/K n(R ct+R b)=10000/600×5×(0.45+0.38)=69.16V 参数说明: (1)K n:采用的变流比,当进行变比调整后,需用新变比进行重新校核; (2)I scmax:最大短路电流; (3)R ct:二次绕组电阻;(同上) 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时,应重新测量CT额定二次绕组电阻 (4)R b:CT实际二次负荷电阻(此处取实测值0.38Ω),当有实测值时取实测值,无实测值时可用估算值计算,估算值的计 算方法如下: 公式:R b = R dl+ R zz ——R dl:二次电缆阻抗; ——R zz:二次装置阻抗。 二次电缆算例: R dl=(ρl)/s =(1.75×10-8×200)/2.5×10-6 =1.4Ω ——ρ铜=1.75×10-8Ωm; ——l:电缆长度,以200m为例; ——s:电缆芯截面积,以2.5mm2为例; 二次装置算例:

电流互感器的选择

电流互感器的选择 电流互感器的选择和配置应按下列条件: (1)形式的选择:根据安装的地点及使用条件,选择电流互感器的绝缘结构、安装方式、一次绕组匝数等。 对于6-20KV 屋内配电装置,可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV 及以上配电装置,一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式流互感器。有条件时,应尽量采用套管式电流互感器。选用母线式互感器时,应该校核其窗口允许穿过的母线尺寸。 (2)额定电压:电流互感器一次回路额定电压不应低于安装地点的电网额定电压,即:U c ≥U e (3)额定电流:电流互感器一次回路额定电流不应小于所在回路的最大持续工作电流,即: I le >I gmax (4)准确等级:要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求,并按准确等级要求高的表计来选择。 (5)二次负荷的效验:互感器按选定准确级所规定的额定容量S 2N 应大于或等二次侧所接负荷 ,即 S 2e ≥S 2 其中 S 2 =I 2e Z 2 S2e=I 2e Z 2 z 2 =r v +r f +r d +r e 式中,rv 、rf 分别为二次侧回路中所接仪表和继电器的电流线圈电阻(忽略电抗); re 为接触电阻,一般可取0. 1 Ω;rd 为连接导线电阻。 (6)热稳定:电流互感器热稳定能力常以1s 允许通过的热稳定电流It 或一次额定电流I1N 的倍数Kt 来表示,热稳定校验式为:(K r I le )2≧I 2∝t dz 式中I le 为电流互感器一次侧额定电流,K r 为电流互感器的1s 热稳定倍数,K r =Ir/I le ,由制造厂家提供。 (7)动稳定: 内部动稳定校验式为: i es ≥i sh 或 12N e s s h I K i 式中i es 、K es 是电流互感器的动稳定电流及动稳定电流倍数,有制造厂提供。 外部动稳定校验式为: Fy ≧Fmax

电流互感器的参数选择计算方法

附件3: 电流互感器的核算方法参数选择计算 本文所列计算方法为典型方法,为方便表述,本文数据均按下表所列参数为例进行计算。项目名称 代号 参数 备注 额定电流比 Kn 600/5 额定二次电流 Isn 5A 额定二次负载视在功率 Sbn 30VA(变比:600/5) 50VA(变比:1200/5) 不同二次绕组抽头对应的视在功率不同。 额定二次负载电阻 Rbn

1.2Ω 二次负载电阻 Rb 0.38Ω 二次绕组电阻 Rct 0.45Ω 准确级 10 准确限值系数 Kalf 15 实测拐点电动势 Ek 130V(变比:600/5) 260V(变比:1200/5) 不同二次绕组抽头对应的拐点电动势不同。

最大短路电流 Iscmax 10000A 一、电流互感器(以下简称CT)额定二次极限电动势校核(用于核算CT是否满足铭牌保证值) 1、计算二次极限电动势: Es1=KalfIsn(Rct+Rbn)=15×5×(0.45+1.2)=123.75V 参数说明: (1)Es1:CT额定二次极限电动势(稳态); (2)Kalf:准确限制值系数; (3)Isn:额定二次电流; (4)Rct:二次绕组电阻,当有实测值时取实测值,无实测值时按下述方法取典型内阻值:5A产品:1~1500A/5 A产品0.5Ω 1500~4000A/5 A产品 1.0Ω 1A产品:1~1500A/1A产品6Ω 1500~4000A/1 A产品15Ω 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时,需要重新测量CT额定二次绕组电阻。(5)Rbn :CT额定二次负载,计算公式如下: Rbn=Sbn/ Isn 2=30/25=1.2Ω; ——Rbn :CT额定二次负载; ——Sbn :额定二次负荷视在功率; ——Isn :额定二次电流。 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时,需要按新的二次绕组参数,重新计算CT 额定二次负载 2、校核额定二次极限电动势 有实测拐点电动势时,要求额定二次极限电动势应小于实测拐点电动势。 Es1=127.5V

电流互感器变比的选择设计实例

电流互感器变比的选择设计实例 我们将设计一个电流互感器。使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源,由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。 电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难回答。基本的区别在于:变压器试图把电压从原边变换到副边,而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。电流互感器的电压大小由负载决定。 我们通过一个实际的设计例子,可以更好地理解电流互感器的工作原理。 假设用电流互感器测量变换器的原边电流,原边10A电流对应1V电压。当然,我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量,但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W,这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。所以,要选用电流互感器,如图1所示。 图1 用电流检测互感器减小损耗 当然,为了减少绕组电阻,我们把原边的匝数取为1匝,同时为了使电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多。如果副边匝数为N,由欧姆定律可得(10/N)R=1V,在电阻中消耗的功率为P=(1V) /R。我们假设消耗的功率为50mW(也就是说,我们可以使用100mW规格的电阻),这就要求R不得小于20Ω,如果采用20Ω的电阻,由欧姆定律可得副边匝数N=200。 现在我们来看磁芯,假设二极管是普通的一般的二极管,通态电压大约为1V,电流为10A/200=50mA。互感器输出电压为1V,加上二极管的通态电压1V,总电压大约2V。250kHz频率工作时,磁芯上的磁感应强度不会超过 其中4us为一个周期的时间,实际肯定是不到一个周期的。 由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则,磁芯无法复位)。因此Ae可以很小,而B也不会很大。这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定,更大

电流互感器变比的选择

电流互干器该如何选择? [求助]:电流互干器该如何选择? 好象没听说过要考虑短路电流的, 如果发生短路,断路器应该瞬跳的, 瞬时过电流应该对互感器影响不大吧, 这是俺的个人理解,不知对否? 根据负荷电流选择电流互感器,根据短路电流校验电流互感器的动热稳定。 电流互感器变比的选择 在10kV配电所设计的过程中,10kV电流互感器变比的选择是很重要的,如果选择不当,就很有可 能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题, 应引起设计人员的足够重视。10kV电流互感器按使用用途可分为两种,一为继电保护用,二为测 量用;它们分别设在配电所的进线、计量、出线、联络等柜。 在设计实践中,笔者发现在配变电所设计中,电流互感器变比的选择偏小的现象不在少数。例如 笔者就曾发现:在一台630kVA站附变压器(10kV侧额定一次电流 为36.4A)的供电回路中,配电所出线柜电流互感器变比仅为50/5(采用GL型过电流继电器、直 流操作),这样将造成电流继电器无法整定等一系列问题。 对于继电保护用10kV电流互感器变比的选择,至少要按以下条件进行选择:一为一次侧计算 电流占电流互感器一次侧额定电流的比例; 二为按继电保护的 要求; 三为电流互感器的计算一次电流倍数mjs小于电流互感器的饱和倍数mb1; 四为按热稳定; 五为按动稳定。而对于测量用10kV电流互感器的选择,因其是 用作正常工作条件的测量,故无上述第二、第三条要求;下面就以常见的配电变压器为例,说明 上述条件对10kV电流互感器的选择的影响,并找出影响电流互 感器变比选择的主要因素。 一.按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例 根据<<电气装置的电测量仪表装置设计规>>(GBJ63-90)的规定,在额定值的运行条件

电流互感器饱和度计算

电流互感器饱和计算: 估算,当一次侧电流达到电流互感器额定电流的10倍时,保护用电流互感器就认为饱和了。 电流互感器的暂态饱和及应用计算 1前言 保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内,二次电流的综合误差不超出规定值。对于有铁心的电流互感器,形成误差的最主要因素是铁心的非线性励磁特性及饱和。电流互感器的饱和可分为两类:一类是大容量短路稳态对称电流引起的饱和(以下称为稳态饱和);另一类是短路电流中含有非周期分量和铁心存在剩磁而引起的暂态饱和(以下称为暂态饱和)。这两类饱和的特性有很大不同,引起的误差也差别很大。在同样的允许误差条件下,考虑暂态饱和要求的互感器铁心截面可能是仅考虑稳态饱和的数倍至数十倍。因而对互感器造价及安装条件提出了严峻的要求。以往在中低压系统和发电机容量较小的情况下,互感器暂态饱和的影响较轻,一般未采取专门对策。而对当前的超高压系统和大容量机组,为保证继电保护的正确动作,暂态饱和已成为必须考虑的因素。由于互感器暂态饱和的机理和计算较复杂,要求互感器暂态不饱和所需代价很高,因而在实际工程中应用情况较混乱。本文根据国内外的标准和应用经验,提出较规范的考虑暂态饱和的互感器选择和计算方法,供工程应用参考。作为示例,本文给出大型发电机变压器组差动保护用电流互感器的选择计算及参数选择的建议。 2电流互感器的稳态饱和特性及对策 当电流互感器通过的稳态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时,互感器铁心将开始出现饱和。这种饱和情况下的二次电流如图1所示,其特点是:畸变的二次电流呈脉冲形,正负半波大体对称,畸变开始时间小于5ms(1/4周波),二次电流有效值将低于未饱和情况。对于反应电流值的保护,如过电流保护和阻抗保护等,饱和将使保护灵敏度降低。对于差动保护,差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。 例如某一1200/5的电流互感器,制造部门提供的规范为[1]:5P20,30VA。其中5P为准确等级,30VA为二次负荷额定值,20为准确限值系数(ALF)。电流互 感器在额定负荷下的二次极限电动势E s =(ALF)· I sn ·(R ct +R bn ),此时综合误 差应不超过5%。综合误差也可选用10%。选择保护用电流互感器时,一般要求ALF 与额定一次电流乘积大于保护校验用短路电流,二次负荷小于互感器额定负荷,实际二次电动势不超过极限二次电动势。当前工程中经常遇到的问题是短路电流过大,ALF不满足要求,但实际负荷比额定负荷小得多。对于低漏磁电流互感器[2],可以在实际负荷下的二次电动势不超过极限值的条件下,适当提高ALF的可用值。但应指出,对于某些不符合低漏磁要求的互感器,如U型电流互感器、一次多匝的互感器等,在一次短路电流倍数超过ALF时,由于铁心局部饱和可能引起二次极限电动势降低,不能在降低二次负荷时,按反比提高ALF。有些制造厂提供的

如何选择合适的电流互感器

如何选择合适的电流互感器,用以设计高性能和经济的电功率测量表2009-9-15 10:01:52 Bertrand KLAIBER Pierre TURPIN 供稿 摘要:电功率计算包括根据不同应用领域的具体电气和机械特性进行电流测量。在实芯电磁感应技术已经能够暂时以低成本提供良好性能的同时,一些钳形互感器最近在技术上取得了重大进展,重新彰显了其在涉及将功率表加进现有设备进行更新等应用场合方面的价值。钳形互感器并非新鲜出炉,但是在过去这些互感器又大又笨重,所采用的传统技术有着诸多弊病。这些互感器不是采用昂贵的材料制造就是在精确度方面性能很差。在这种情况下,不确定度指的不是读数本身,而是线性度、输出电流的移相误差和读数超时的持续性。下文对传统的电流感应技术和一些创新技术进行了分析,侧重这些互感器在不同功率测量应用领域的优点和缺点。 功率测量应用 电功率测量已经成为1)电源管理、2)用电控制3)状态监控等工业领域中众多应用场合的重中之重。 1)由于电源管理是所有工业和商业活动的根本,因此是基本的功率测量应用领域。电源管理主要侧重发电和配电公司,但是也兼顾工业专业人士,这些人员通过监控其电力质量和功率因数来实现对其设备征收的费率进行控制,尤其是当操作低功率因数的负载时。 2)由于实施能量二次计量可以对能量成本进行跟踪并对其进行分配,同时也对电量消耗进行进一步的分析,从而提高其效率,因此逐步引起设备和工厂经理的关注。电源选型和计费通常取决于峰值消

耗,对整个系统进行动态管理可以降低运营成本并防止故障发生。了解和管理主要消费对象以及确定通常由于故障电器或设备用量不足(比如不合适的照明、加热或空气调节)而造成的能量浪费需要对能量进行二次计量。 3)状态监控要求对故障进行及时检测并做出反应,从而防止对设备造成损坏或临界进程发生中断。电功率测量给出一套反映电机负载特性(比如传送机、轴承、泵、切削刀具等)的综合信息(电流、有效功率、功率因数、频率等)。通常情况下,这种监控对异常情况的检测速度要比传统互感器快,比如温度、压力、振荡等。及时对这些电气参数的变化进行分析甚至能够实现对故障进行估计,从而可以计划有效的预先维护。 功率测量不仅在工业领域受到关注,在监控商业和住宅负载方面也是如此。不管从成本还是从环境保护方面来考虑,节约能源在全球日益成为公众关注的话题。关键问题是如何实现能源消耗实质性的持续降低。最可靠的解决方案是要了解用户如何消耗他们的能量以及如何使其对这些能量负责。锁定该领域仍然是一个工业课题,而且日益成为政府机构的关注重点。许多国家正在开展各种减少能源消耗的运动并且制定各种激励预算。这些激励措施的启用要求各种机构开发各种精确的测量性能。 电流互感器要求 工程师设计功率监控系统应该根据非常具体的特性谨慎选择所需要的电流互感器:

电流互感器选配过大或者过小对计量精度有影响吗

电流互感器选配过大或者过小对计量精度有影响吗 Prepared on 22 November 2020

电流互感器选配过大或者过小对计量精度有影响吗是否有影响主要看以下两种情况: 1、电流互感器的一次额定电流选择过大,流过电度表的实际电流就偏小,只要实际电路不低于电度表的“起始” 电流值,计量精度就不受影响的。 2、电流互感器的一次额定电流选择过小,则大电流时容易造成电流互感器的铁芯磁饱和,而使计量误差增大,也容易产生较大的热量。 1、例如:实际的额定电流约 45 A 选择常用的 150 / 5 电流互感器,倍率是 30 倍。当满载时(45 A),二次电流为 45 A ÷ 30 倍= 1.5 A ,计量还是准确的。 2、例如:实际的额定电流约 200 A 选择常用的 150 / 5 电流互感器,就属于过载运行了,满载时容易造成电流互感器的铁芯磁饱和,计量误差增大,也容易产生较大的热量。 追问 第一个二次电流不超过5A计量就是准确的吗谢谢 追答 你好:计量电度表的额定电流为 5 A ,在 5 A 以内是准确的。 追问 谢谢,发布问题的时候忘写采纳奖励分数,我给你补上 追答 不用谢。 追问

那如果把互感器换成500/5又会怎么样 追答 你可以算一下倍率:500 / 5 是100 倍,如果还是 45 A 的实际电流,那么二次输出电流就只有 0.45 A 了,如果高于电度表的起始电流,计量就是正常的,低于电度表的起始电流值,电度表就有可能不转了。 电流互感器如果选型太大或太小造成的误差大吗 保护用电流互感器可数十倍过载,但是,精度很低。 测量用电流互感器一般可过载20%,过载20%以内能保证测量精度。过载量超过20%以后,精度下降,并且可能损坏电流互感器。 电流互感器选型过大的话,对精度会有一定的影响。普通互感器一般要求被测电流在额定电流的30%以上。S级电流互感器在5%以上都能获得较高的精度。 电流互感器的误差产生的原因是什么,如何减少误差 测量误差就是电流互感器的二次输出量I2与其归算到一次输入量I’1的大小不相等、幅角不相同所造成的差值。因此测量误差分为数值(变比)误差和相位(角度)误差两种。 产生测量误差的原因一是电流互感器本身造成的,二是运行和使用条件造成的。 电流互感器本身造成的测量误差是由于电流互感器又励磁电流Ie存在,而Ie是输入电流的一部分,它不传变到二次侧,故形成了变比误差。

电流互感器选择和应用原则

电流互感器选择和应用原则 1、额定一次电压和电流 电流互感器的额定一次电压应等于或大于回路的额定一次电压,绝缘水平应满足有关标准。 电流互感器的额定一次电流(I pn )应根据其所属一次设备的额定电流或最大工作电流选择,并应能承受该回路的额定连续热电流(I cth )、额定短时热电流(I th )及动稳定电流(I dyn )。 同时,额定一次电流的选择,应使得在额定变流比条件下的二次电流在正常运行和短路情况下,满足该回路保护装置的整定值选择性和准确性要求或满足计量及测量准确性要求。 额定一次电流(I pn )的标准值为:10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75以及它们的十进位倍数或小数。 2、额定二次电流及负荷 2.1 额定二次电流 电流互感器额定二次电流(I sn )有1A 和5A 两类。对于新建发电厂和变电所,各级电压的电流互感器额定二次电流宜统一选用1A ,以减轻电流互感器二次负荷,二次电缆截面可减小,节约投资。如扩建工程原有电流互感器采用5A 时,额定二次电流可选用5A 。 一个厂站内的电流互感器额定二次电流允许同时采用1A 和5A 。但同一电压等级的电流互感器的额定二次电流一般采用相同电流值。 2.2 二次负荷 电流互感器的二次负荷可用阻抗Z b (Ω)或容量S b (VA)表示。二者之间的关系为: 当电流互感器额定二次电流I sn 为5A 时,数值S b =25Z b ,当电流互感器额定二次电流I sn 为1A 时, S b =Z b 。 保护用电流互感器的准确级和允许极限电流,都与二次负荷有关,需要合理选择二次负荷额定值并进行相应的验算。 由于电子式仪表和微机继电保护的普遍应用,互感器额定二次电流广泛采用1A ,以及保护和控制下放就地等因素,二次回路负荷大大降低,相应的电流互感器二次负荷也宜选用较低的额定值,以便降低造价和改善其结构及性能(如采用倒立式结构)。 电流互感器的二次负荷额定值(S bn ,以VA 表示)可根据需要选用2.5、5、7.5、10、15、20、30、40VA 。在某些特殊情况,也可选用更大的额定值。 2sn b b I S Z

相关文档
最新文档