电流互感器的二次负荷计算
电流互感器的二次负荷计算
2008-03-23 10:38
1）电流互感器的二次负荷可以用阻抗Zb(Ω)或容量Sb(VA)表示。二者之间的关系为
Sb=Isn*Isn*Zb
电流互感器的二次负荷额定值（Sbn）可根据需要选用2.5、5、7.5、10、15、20、30VA。在某些特殊情况下，也可选用更大的额定值。
2）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。
（a）测量用的电流互感器的负荷计算。
一般在工程计算时可负略阻抗之间的相位差，二次负荷Zb可按下式计算
Zb=ΣKmc* Zm+Klc*Z1+Rc
式中：Zm -------仪表电流线圈的阻抗(Ω)
Z1--------连接导线的单程阻抗(Ω)，一般可忽略电抗，仅计算电阻。
Rc-------接触电阻(Ω)，一般取0.05~0.1(Ω)。
Kmc-----仪表接线的阻抗换算系数
Klc-------连接导线的阻抗换算系数
测量用的电流互感器各种接线的阻抗换算系数见下表1：
表1
电流互感器接线方式阻抗换算系数备注
Klc Kmc
单相 2 1
三相星型 1 1
两相星型 Zmco=Zmc 1.732 1.732 Zmco为零线回路中的负荷阻抗
Zmco=0 1.732 1
两相差接 2*1.732 1.732
三角形 3 3
在计算测量用电流互感器的二次负荷时，应采用实际所接测量仪表电流回路的负荷值，但资料不全或没有相关资料时，可按下表2值进行计算。
表2
仪表类型负荷值（VA）
机电式仪表电流表 ~0.7
功率表有功功率表 0.5~1
无功功率表 0.5~1
电能表
有功电能表 0.5级 6
1.0级 4
2.0级 2.5
无功电能表直通式 5
经互感器接通式 2.5
电子式仪表 0.2~1
(b) 保护用电流互感器。一般在工程计算时可负略电抗，二次负荷Rb可按下式
计算
Rb=ΣKrc* Rr+Klc*R1+Rc
式中：Rr -------继电器电流线圈的阻抗(Ω)
R1--------连接导线的单程电阻(Ω)。
Rc-------接触电阻(Ω)，一般取0.05~0.1(Ω)。
Krc-----仪表接线的阻抗换算系数
Klc-------连接导线的阻抗换算系数
保护用电流互感器在各种接线方式时不同短路类型下的阻抗换算系数见下表3 表3
电流互感器接线方式阻抗换算系数
三相短路两相短路单相接地短路经Y,d变压器两相短路
Klc Krc Klc Krc Klc Krc Klc Krc
单相 2 1 2 1 2 1
三相星型 1 1 1 1 2 1 1 1
两相星型 Rlo=R1 1.732 1.732 2 2 2 2 3 3
Rlo=0 1.732 1 2 1 2 1 3 1
两相差接 2*1.732 1.732 4 2
三角形 3 3 3 3 2 2 3 3
保护和自动装置电流回路功耗参考值见表4，在工程计算中，应按照实际选用的保护和自动装置的功耗进行计算，但资料不全或没有相关资料时，可按下表4值进行计算。
表4
保护和自动装置类型电流回路的功耗（VA）
电磁型（EM）电流元件 1~15
功率元件 6~10/相
阻抗元件 4~10/相
负序电流元件 15
整流型（RT）电流元件 ~1
功率元件 2/相
阻抗元件 5/相
负序电流元件 2~5
集成电路型（IC）全套≤1.0/相
微机型（DP）全套≤1.0/相
各类设备的保护和自动装置电流回路最大功耗参考值见表6
表6
设备及保护和自动装置类型回路最大功耗（VA）
电磁型
（EM）整流型
（RT）集成电路型
（IC）微机型
（DP）
500KV线路主保护 10 1 1
后被保护 20 2 2
220~330KV线路主保护 10 5 1 1
后被保护 30 15 2 2
60~110KV线路主保护 10 5 1 1
后被保护 20 10 2 2
10~35KV线路主保护 10 5 0.5 0.5
后被保护 20 10 1 1
设备及保护和自动装置类型回路最大功耗（VA）
200MW以上发电机主保护 5 1 1
后被保护 60 2 3
100~200MW发电机主保护 20 5 1 1
后被保护 30 50 3 3
100MW以下发电机主保护 10 5 1 1
后被保护 15 10 2 2
计算连接导线的负荷时，一般情况下可忽略电抗，而仅计算电阻R1,计算式为R1=L/Ra
式中：L---------电缆长度（m）;
A---------导线截面（mm2）
r----------电导系数，铜取57〔m/(Ω* mm2)〕
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 估算口诀 仅供参考 二点五下乘以九，往上减一顺号走。 三十五乘三点五，双双成组减点五。 条件有变加折算，高温九折铜升级。 穿管根数二三四，八七六折满载流。 说明： (1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是"截面乘上一定的倍数"来表示，通过心算而得。由表5 3可以看出：倍数随截面的增大而减小。 "二点五下乘以九，往上减一顺号走"说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。 "三十五乘三点五，双双成组减点五"，说的是35mm"的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm"导线载流量是其截面积数的2．5倍，依次类推。 "条件有变加折算，高温九折铜升级"。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。______一般铜线安全计算方法是： 2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。 4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A 。 6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A 。 10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。 16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A 。 25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。 如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。 如果铜线电流小于28A，按每平方毫米10A来取肯定安全。 如果铜线电流大于120A，按每平方毫米5A来取。 导线的截面积所能正常通过的电流可根据其所需要导通的电流总数进行选择，一般可按照如下顺口溜进行确定： 十下五,百上二, 二五三五四三界,柒拾玖五两倍半,铜线升级算. 给你解释一下,就是10平方一下的铝线,平方毫米数乘以5就可以了,要是铜线呢,就升一个档,比如2.5平方的铜线,就按4平方计算.一百以上的都是截面积乘以2, 二十五平方以下的乘以4, 三十五平方以上的乘以3, 柒拾和95平方都乘以2.5,这么几句口诀应该很好记吧, 说明:只能作为估算,不是很准确。 另外如果按室内记住电线6平方毫米以下的铜线，每平方电流不超过10A就是安全的，从这个角度讲，你可以选择1.5平方的铜线或2.5平方的铝线。 附录C 电流互感器额定二次容量计算方法 电流互感器实际二次负荷（计算负荷）按公式（1）计算： 2222()I n jx l jx m k S I K R K Z R =+∑+ （1） 2nI S ＝K ×2I S 电流互感器二次回路导线截面A 与电阻值的关系如式（2）所示。 l L R A ρ= （2） 式中： 2I S ——电流互感器实际二次负荷（计算负荷），VA 2nI S ——设计选择的电流互感器二次额定负荷，VA K ——系数，一般选择1.5～3 A ——二次回路导线截面， 2mm ρ——铜导电率，257m /mm )ρ=Ω，(? L ——二次回路导线单根长度，m l R ——二次回路导线电阻，Ω jx K ——二次回路导线接触系数，分相接法为2，，星形接法为1； 2 jx K ——串联线圈总阻抗接线系数，不完全星形接法时如存在V 相串联线圈（如接入 90，其余为1。 2n I ——电流互感器二次额定电流，A ，一般为5A 或1A 。 m Z ——计算相二次接入单个电能表电流线圈阻抗，单个三相电子式电能表一般选定为0.05Ω,三相机械表选择0.15Ω。 m Z ∑——计算相的电流互感器其二次回路所串接入的N 个电能表电流线圈总阻抗之 和。 k R ——二次回路接头接触电阻，一般取0.05～0.1 根据上述的设定，以二次额定电流为5A ，分相接法，4 mm 2的电缆长100米，本计量点接入2个三相电子表为例， 222221.5() 21001.55( 120.050.1)57440I n jx l jx m k S I K R K Z R =+∑+???+??+? = =(VA) 取40VA ，如电流互感器选择40VA 有困难，则应加大导线截面，选用较小容量的设备。 而上述计量装置采用简化接线方式时，本计量点电流互感器的额定容量为： 222221.5() 11005( 120.050.1)574I n jx l jx m k S I K R K Z R =+∑+???+??+? =1.5 =24(VA) 取30VA 。 附录D 电压互感器额定二次容量选择方法 电压互感器的实际二次负载按公式（3）计算： 22Y n U S U =2 （3） 因电压互感器二次容量，一般仅考虑所计表计电压回路的总阻抗，导线电阻及接触电阻相对于表计阻抗常可以忽略，故各相电压互感器额定二次容量，可根据本计量点各相所接电能表电压回路的总功耗，来确定电压互感器所接的实际二次负载。 2U b S S =∑ （4） b S ——电能表单相电压回路功耗 根据目前国内外电能表技术参数，单相电压回路的平均功耗参考值如下所示： 如何计算电流互感器的饱和点 点击次数：380 发布时间：2010-3-14 10:22:10 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 一、电缆型号（mm2），电缆一般为铜芯线，铝芯不用： 0.75（1mm2以下为多股软体导线，如：电话线） 1、1.5 、2.5 、4、6（单股导线） 10、16、25、35、50、70、95、120、150、180、240（多股导线） 注：多股导线用单股导线配置。 负荷计算： 单相照明 1KW=2.7A 三相动力 1KW=2 A 电缆口决：10下5；百上2；25、35、4-3 界； 70、95，2倍半（2.5）。单位：（电流：A） 例1：100KW的家庭照明总电缆（1芯）选用型号？ 解：（1）选70mm2，70×2.5（口诀）=175A ，175÷2.7=64KW 64KW，满足不了100KW，另外再选。 （2）选150mm2，150×2（口诀）=300A ，300÷2.7=111KW 111KW，满足100KW，所以选用的电缆型号为：150mm2 除此内容以外，有铜芯线的按照铝线的升级倍数来算，也就是说BV－10mm2按照BLV-16mm2的电流来算其他的也如此 导线在穿塑料管或是PVC管，算出的电流要乘上0.8的系数 导线在穿钢管的情况下，计算的电流在乘上0.9 导线在高温的场所通过，计算的电流结果在乘上0.7 如果导线在以上三种情况都有的话先乘0.9在乘0.7或者直接打到0.85也可以 电缆线在四芯或五芯的电流乘0.85在乘0.7 裸线的架空电力线比较简单就是一个0.9的系数，但是也要看环境，打到85折比较稳当。 在选择电缆的时候还要根据现场的情况选择电缆的用途 比如普通的YJV电缆，用于电缆桥架内。带铠装电缆可以进行直埋，可以承受外力的破坏，带铠装抗拉力电缆试用与高层建筑，直埋敷设。 二、电缆芯数的确定 1、事故照明箱，对公共部分进行应急照明。三层一个、双电源供电，每 个箱子与主电缆3m（双电源：两根接上开关，一根停了，另一根上电源；一根1.5m，另一根也是1.5m，共3m）的接头； 2、普通照明配电柜一层一个； 3、门左边一般设置沙发，不容易一进门就看到人，沙发对面设置电视； 4、厨房一般设置3个插座，不能低于2个插座，插座设置在离地面1.2m 的高度；厨房柜台的高度一般为：700、750、900、1100mm。 5、 2.5 mm2 （BV铜芯线）：4.5m/㎡(普通住宅)、7m/㎡(宾馆标准间)、 7m/㎡一般的公共建筑。 姓八年、知识与技能 ①积累文言词语，增强文言语感 ②了解作者及写作背景，知人论世，便于理解作者丰富而微妙的思想感情 ③感受作者描绘的初春景象，理解作者寄情山水的意趣 、过程与方法①重视诵读，在朗读中把握文意，逐步提高学生的自学能力②理解文章的意境和作者的思想感情，体味作者个性化的写景抒情风格③体会拟人、比喻等手法的运用及其效果，引导学生把握形象生动的写景技 、情感、态度与价值观：培养学生热爱大自然的感情 、引导学生感受作品优美的意境，体会作品中流露的思想感情教、品读课文，体会本文写景的技巧，学习作者善于抓住景物特点生动传神地进行重写的方法难、积累文言词 教讨论点拨法。诵读感悟法 教教学时多媒体课件制准教学过程与步多媒体展教学内一、导(PPT本文是一篇文字清新的记游小品。满井是明、清两朝北京近郊的一个景区。文章用极精简的文字记游绘景、抒情谕理下面让我们一起随着明代文学家袁宏道的脚步到北京郊外满井去走PPT走，看一看，领略一下那时那地的春之美景（课件出示幻灯1---课题二、正课检测预习情况掌握下列词语的读音 ;nxā）节）二;z地ù）沙之;飞沙ì;;鲜妍）明 红装面ìè寸l髻hhìj）ā）j而歌者等汗ú脱笼朗读课文，疏通文意，作标记、标注，合作探讨 ①朗读课文，疏通文意、学生朗读并翻译段，注意以下词语的解释 段，注意以下词语的解释、学生朗读并翻译 段，注意以下词语的解释、学生朗读并翻译 ②、归类总结巩固，积累下列文言词语。）一词多义（这时）冰皮始：冻（经常）（开始）：冰（未尝）无（才）知郊田之未（刚刚）髻鬟（突然）出于匣冷光：波（开始） （得意、满足悠然：欲出（能够 （然而）徒步则汗出浃：晶--的样子 ）词类活用名词活用作动词（用泉水煮）（喝茶）者（端着酒杯）而歌者红（穿着艳装）（骑着驴）-----走）（动词的使动用法：作（-----飞））重点虚词点击超链：若脱（表修饰关系，可译为“的）按钮，局促一（表限度关系，可译为“以 髻（起舒缓语气的作用，可不译）始掠满井游记图 疑难语句交流释疑 请从原文中找出与大屏幕上画面相应的语句 PPT5--作简介及写简介作者及写作背景，辅助理解 ①简介作者背景袁宏道，字中郎，号石公，明代文学家，湖北公安人。万历年进士，官至吏部中郎，与兄宗道、弟中道并三，为文学史的创始者。其作品真率自然、清新活泼，内容则多写闲情逸致安部分篇章反映民间疾苦对当时政治现实有所批判《袁中郎全集②写作背景，袁宏道再次作官，任顺天府教授，终日又年万2159和拜谒酬答打交道了，这使他颇为苦闷；更使他苦闷的是有政见却不到申诉。好在袁宏道所担任的职务比较清闲，有空暇就游览北京《满井游记》就作于此时近的名胜古迹、整体感知阅读思第一段写出怎样的景象，抒发了作者什么样的心情，有什么作用“冻风时作答这一段描写了早春城中“余寒犹厉“飞沙走砾的景象抒发了作者“局促于一室之内，欲出不得”的郁闷心情烘托、反衬了满井的春意盎然和郊游时“若脱笼之鹄”的开阔胸襟。，又未见游踪。从全文结构来看，些内容看似信手写来，既未言“满井一段是极必要的铺垫，作者欲扬先抑，欲进先退，把那种迫切渴望出游的情暗示给读者；同时，又向读者交代了时间，作者所处的地点第二段写了哪些景色，表答了作者怎样的心情 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 电线电缆负荷计算方法 实际使用中,一般电工都用好记的"经验公式":即每一平方毫米截面积的铜芯线可以 通过约4.5---5A的电流。 如果是单相电路,则每1KW的负载电流约为4.5A,如果是三相平衡负载,那每1KW的负载电流约为2A。 每平方毫米截面积的铜芯线,可以带1KW的单相负载或2.5KW的三相平衡负载,以此类推,就可以知道多大的电缆芯线可以带多大的负载了. 拖动选线一般不考虑长度，因为电源和动力的距离都很近。 环境温度只考虑穿管和架空两种形式。 拖动选线主要考虑的是动力所需要的电流大小。一般计算电流后还要考虑启动电流和使用系数。 以30千瓦的电机为例来说说选择导线的过程： 30KW的电机功率比较大，应该是三相电机。对于三相平衡电路而言，三相电路功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。 由三相电路功率公式可推出线电流公式： I=P/1.732Ucosφ 式中： P为电路功率 U为线电压，三相是380V cosφ是感性负载功率因素，一般取0.75 你的30KW负载的线电流： I=P/1.732Ucosφ=30000/1.732*380*0.75=30000/493.62=60.8A 还要根据负载的性质和数量修正电流值。 如果负载中大电机机多，由于电机的启动电流很大，是工作电流的4到7倍，所以还要考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。这里取1.5，那么电流就是91A。 如果负载中数量多，大家不是同时使用，可以取使用系数为0.5到0.8，这里取0.8，这里只一台电机，就取1，电流为91A。就可以按这个电流选择导线、空开、接触器、热继电器等设备。计算电流的步骤是不能省略。 导线选择： 浅析多绕组电压互感器二次负荷配置原则 发表时间：2018-04-19T16:20:05.657Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：燕刚 [导读] 摘要：本文对保护绕组二次负荷额定值以及计量误差现象和影响的机理进行分析，提出有效原则。 （国网山东省电力公司东阿县供电公司 252200） 摘要：本文对保护绕组二次负荷额定值以及计量误差现象和影响的机理进行分析，提出有效原则。 关键词：多绕组；电压互感器；二次负荷；配置原则 0引言 随着电子式电能表、智能电能表的逐渐普及，电压互感器计量绕组二次回路负荷普遍变轻，与此同时，采用现代微机型保护装置替代传统电磁式继电保护装置后，保护绕组二次回路负荷同样大大降低，而更换上述新型二次装置时，一般不会同时更换电压互感器，这就造成电压互感器的运行轻载现象严重，甚至出现计量二次实际负荷远小于1/4额定负荷的极端情况。在计量误差方面表现为电压互感器出厂合格，但在实际运行时误差正偏严重，甚至超差。电压互感器多个二次绕组负荷变化对计量误差影响的模型研究已经较为成熟，但在2017年XX电网关口计量装置改造项目开始之前，尚没有机构开展电压互感器二次负荷配置原则的研究。设计部门一般以大于4倍实际运行二次负荷的原则进行互感器额定容量选型，裕度过大。基于多绕组电压互感器的电磁模型，本文揭示计量和保护绕组二次负荷额定值与实际值对计量误差的影响机理，根据理论和试验结果制定了多绕组二次负荷的配置原则，并将其应用于电网电厂上网关口计量装置改造工程中。工程检测结果表明，电压互感器的误差正向偏移现象得到了明显改善，互感器设计的最佳误差特性点得到了应用。提出的二次负荷优化配置理论以及工程实践经验可在其他公司推广应用。 1.计算模型. 高压多绕组电压互感器最常见的配置是一次绕组加2个基本二次绕组和1个剩余电压绕组，基本二次绕组1个用于计量、另1个用于保护和测控。稳态运行时，剩余绕组上不流过电流(不产生磁场)，不会对计量绕组误差产生影响。而一次绕组、计量绕组和保护绕组3者的磁场通过铁芯和空气磁路紧密耦合在一起，当任意1个绕组二次负荷发生改变时，都会对计量绕组的误差产生影响。 为分析二次负荷配置对计量准确性的影响，首先需建立多绕组电压互感器的电磁模型。单相三绕组电压互感器的电磁结构如图1所示。图中，一次绕组、计量绕组和保护绕组分别编号为1、2、3号绕组，匝数分别是N1、N2、N3；Φm是交链3个绕组的铁芯磁通；E1、E2、E3是铁芯磁通的感应电势，其中下标表示绕组编号；Φ12、Φ13、Φ23是交链2个绕组的互漏磁通；Φ1σ、Φ2σ、Φ3σ表示绕组的自漏磁通；U1、U2、U3和I1、I2、I3表示绕组端口电压和电流，参考方向按照电磁学惯例选取；Y2和Y3代表二次负荷。 按照全电流定律、各绕组的电压平衡方程，并采用三绕组变压器的建模方法将所有物理量归算到一次侧可得： 式中：Im代表励磁电流；上标′表示归算到一次侧的物理量；R1、R2′、R3′和1X、2X′、3X′分别为3个绕组的电阻和自漏抗； X12′=X21′、X13′=X31′、X23′=X32′为2个绕组间的互漏抗。 根据式(1)?式(4)可以做出三绕组电压互感器的等效电路如图2所示。归算到一次侧后，由主磁通Φm感应出的3个绕组电势相等，即 。 整理式可得： 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。 电流互感器容量选择 电流互感器の容量，主要是根据电流互感器使用の二次负载大小来定，电流互感器の二次负载主要和其二次接线の长度和负载有关。一般来说二次线路长の，要求の容量要大一些；二次线路短の，容量可选の小一点。 电流互感器の容量一般有5VA-50VA，对于短线路可选5VA，一般稍长の选20VA或30VA，特殊情况可选の更大一些。 电流互感器容量の选择要复合实际の要求，不是越大越好，只有选择の二次容量大小接近实际の二次负荷时，电流互感器の精度才较高，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）和互感器の距离了，如果测量单元是在距离较远の综控室，则一般选择20VA或30VA，如果测量装置也是装在配电柜上の，则选5VA 或10VA就可以满足要求。 建议按三个方面综合考虑： 1、根据负荷电流の大小选择变比，一般按照60-80の%额定电流选择比较理想； 2、计量用の互感器就选精确度高点（0.5级足矣），测量用の可以更低点； 3、根据配电柜の布局选择穿心式或普通式互感器，强烈建议使用普通式，穿心式の固定支撑问题一直做の不太可靠，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、有多个二次绕组の电流互感器一定要把闲置の二次接线端用铜芯线牢固の短接起来； 2、切记严禁在电流互感器二次侧安装保险、空气开关之类の保护元件； 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，即使接错线了造成の危害会小很多； 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の计算及选择 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： 一、什么是电线平方数？如何计算电缆平方数？ 几平方是国家标准规定的的一个标称值，几平方是用户根据电线电缆的负荷来选择电线电缆。 电线平方数是装修水电施工中的一个口头用语，常说的几平方电线是没加单位，即平方毫米。 电线的平方实际上标的是电线的横截面积，即电线圆形横截面的面积，单位为平方毫米。 一般来说，经验载电量是当电网电压是220V时候，每平方电线的经验载电量是一千瓦左右。 铜线每个平方可以载电1-1.5千瓦，铝线每个平方可载电0.6-1千瓦。因此功率为1千瓦的电器只需用一平方的铜线就足够了。 具体到电流，短距送电时一般铜线每平方可载3A到5A的电流。散热条件好取5A/平方毫米，不好取3A/平方毫米。 换算方法： 知道电线的平方，计算电线的半径用求圆形面积的公式计算： 电线平方数（平方毫米）＝圆周率（3.14）×电线半径（毫米）的平方 知道电线的平方，计算线直径也是这样，如： 2.5方电线的线直径是：2.5÷ 3.14 = 0.8，再开方得出0.9毫米，因此2.5方线的线直径是：2×0.9毫米＝1.8毫米。 知道电线的直径，计算电线的平方也用求圆形面积的公式来计算： 电线的平方＝圆周率（3.14）×线直径的平方／4 电缆大小也用平方标称，多股线就是每根导线截面积之和。 电缆截面积的计算公式： 0.7854 × 电线直径（毫米）的平方× 股数 如48股（每股电线直径0.2毫米）1.5平方的线： 0.7854 ×（0.2 × 0.2）× 48 = 1.5平方 二、电线平方数和电流的换算关系 2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。 4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A。 6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A。 10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。 16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A。 25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。 如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。 如果铜线电流小于28A，按每平方毫米10A来取肯定安全。 如果铜线电流大于120A，按每平方毫米5A来取。 （资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注） 附录C 电流互感器额定二次容量计算方法 电流互感器实际二次负荷（计算负荷）按公式（1）计算： 2222()I n jx l jx m k S I K R K Z R =+∑+ （1） 2nI S ＝K ×2I S 电流互感器二次回路导线截面A 与电阻值的关系如式（2）所示。 l L R A ρ= （2） 式中： 2I S ——电流互感器实际二次负荷（计算负荷），VA 2nI S ——设计选择的电流互感器二次额定负荷，VA K ——系数，一般选择～3 A ——二次回路导线截面， 2mm ρ——铜导电率，257m /mm )ρ=Ω，(? L ——二次回路导线单根长度，m l R ——二次回路导线电阻，Ω jx K ——二次回路导线接触系数，分相接法为2，，星形接法为1； 2 jx K ——串联线圈总阻抗接线系数，不完全星形接法时如存在V 相串联线圈（如接入 90，其余为1。 2n I ——电流互感器二次额定电流，A ，一般为5A 或1A 。 m Z ——计算相二次接入单个电能表电流线圈阻抗，单个三相电子式电能表一般选定为Ω,三相机械表选择Ω。 m Z ∑——计算相的电流互感器其二次回路所串接入的N 个电能表电流线圈总阻抗之 和。 k R ——二次回路接头接触电阻，一般取～ 根据上述的设定，以二次额定电流为5A ，分相接法，4 mm 2的电缆长100米，本计量点 接入2个三相电子表为例， 222221.5() 21001.55( 120.050.1)57440I n jx l jx m k S I K R K Z R =+∑+???+??+? = =(VA) 取40VA ，如电流互感器选择40VA 有困难，则应加大导线截面，选用较小容量的设备。 而上述计量装置采用简化接线方式时，本计量点电流互感器的额定容量为： 222221.5() 11005( 120.050.1)574I n jx l jx m k S I K R K Z R =+∑+???+??+? =1.5 =24(VA) 取30VA 。 附录D 电压互感器额定二次容量选择方法 电压互感器的实际二次负载按公式（3）计算： 22Y n U S U =2 （3） 因电压互感器二次容量，一般仅考虑所计表计电压回路的总阻抗，导线电阻及接触电阻相对于表计阻抗常可以忽略，故各相电压互感器额定二次容量，可根据本计量点各相所接电能表电压回路的总功耗，来确定电压互感器所接的实际二次负载。 2U b S S =∑ （4） b S ——电能表单相电压回路功耗 电缆负荷计算 公式是有的,但是实际使用中,一般电工都用好记的"经验公式":即每一平方毫米截面积的铜芯线可以通过约 4.5---5A的电流;那么如果是单相电路,则每1KW的负载电流约为4.5A,如果是三相平衡负载,那每1KW的负载电流约为2A;这样就可以推算出每平方毫米截面积的铜芯线,可以带1KW的单相负载或2.5KW的三相平衡负载,以此类推,就可以知道多大的电缆芯线可以带多大的负载了. 一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。 拖动选线一般不考虑长度，因为电源和动力的距离都很近，不会超过1公里；环境温度只考虑线路敷设方式，线路敷设方式只考虑穿管和架空两种形式；拖动选线主要考虑的是动力所需要的电流大小。一般计算电流后还要考虑启动电流和使用系数。 现在以30千瓦的电机为例来说说选择导线的过程。 首先要计算30KW负荷的线电流。 30KW的电机功率比较大，应该是三相电机。对于三相平衡电路而言，三相电路功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。 由三相电路功率公式可推出线电流公式：I=P/1.732Ucosφ 式中： P为电路功率 U为线电压，三相是380V cosφ是感性负载功率因素，一般取0.75 你的30KW负载的线电流： I=P/1.732Ucosφ=30000/1.732*380*0.75=30000/493.62=60.8A 电流大小与导线截面的关系 导线截面积与载流量的计算 一、一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。 <关键点> 一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。如：2.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值 2.5×8A/mm2=20A 4 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm2=32A 二、计算铜导线截面积利用铜导线的安全载流量的推荐值5~8A/mm2，计算出所选取铜导线截面积S的上下范围： S=< I /（5~8）>=0.125 I ~0.2 I（mm2） S-----铜导线截面积（mm2） I-----负载电流（A） 三、功率计算一般负载（也可以成为用电器，如点灯、冰箱等等）分为两种，一种式电阻性负载，一种是电感性负载。对于电阻性负载的计算公式：P=UI 对于日光灯负载的计算公式：P=UIcosф，其中日光灯负载的功率因数cosф=0.5。不同电感性负载功率因数不同，统一计算家庭用电器时可以将功率因数cosф取0.8。也就是说如果一个家庭所有用电器加上总功率为6000瓦，则最大电流是 I=P/Ucosф=6000/220*0.8=34(A) 但是，一般情况下，家里的电器不可能同时使用，所以加上一个公用系数，公用系数一般0.5。所以，上面的计算应该改写成I=P*数/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(A) 也就是说，这个家庭总的电流值为 电流互感器二次负荷计算 电流互感器二次负荷计算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=25Z2 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。测量用的电流互感器的负荷计算。一般在工程计算时可负略阻抗之间的相位差，二次负荷Z2可按下式计算 Z2=Kcj.zkZcj+Klx.zkZlx+Zc 式中:Zcj-------测量表计线圈的阻抗(Ω) Zlx-------连接导线的单程阻抗(Ω)，一般可忽略电抗，仅计算电阻。 Zc-------接触电阻(Ω)，一般取0.05~0.1(Ω)。 Kcj.zk----测量表计的阻抗换算系数 Klx.zk---- 连接导线的阻抗换算系数 电流互感器的二次负荷计算 1)电流互感器的二次负荷可以用阻抗Zb(Ω)或容 量Sb(VA)表示。二者之间的关系为 Sb=Isn*Isn*Zb 电流互感器的二次负荷额定值(Sbn)可根据需要选用2.5、5、7.5、10、15、20、30VA。在某些特殊情况下，也 可选用更大的额定值。 2)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。 (a)测量用的电流互感器的负荷计算。一般在工程计算时可负略阻抗之间的相位差，二次负荷Zb可按下式计算Zb=ΣKmc* Zm+Klc*Z1+Rc 式中:Zm -------仪表电流线圈的阻抗(Ω) Z1--------连接导线的单程阻抗(Ω)，一般可忽略电抗，仅计算电阻。 Rc-------接触电阻(Ω)，一般取 0.05~0.1(Ω)。 Kmc-----仪表接线的阻抗换算系数 Klc-------连接导线的阻抗换 如何进行电流互感器计算 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，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)^2/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，更大的可能是由原副边之间的隔离电压来确定。如果隔离电压没有要求，磁芯的大小一般由200匝的绕组所占体积来确定。你可以用40号的导线流过500mA的峰值电流，但是这种导线实在太细，一般的变压器厂家不会电缆线负荷估算口诀
电流电压互感器额定二次容量计算方法
如何计算电流互感器的饱和点
电缆型号选择及负荷的计算
电能计量装置常用的几种典型接线图电压互感器实际二次负荷的计算
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电线电缆负荷计算方法
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