电流互感器及电压互感器选择及导则培训演示
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互感器知识培训课件
由于电流互感器的二次电流为标准 值(5A或1A)，故其容量也常用额定 二次阻抗来表示。
20
（2）一次回路额定电压和额定电流的选择 额定电压选择条件：UN≥UNS 额定电流选择条件：I1N ≥ Imax
（3）准确级和额定容量的选择 为了保证测量仪表的准确度，电流互感器的准确
级不得低于所供测量仪表的准确级。
29
②相位误差 二次电流I2旋转180°后与一次电流I1的夹角称为角误 差，并规定旋转180 °的二次电流超前于一次电流时 为正值，反之为负值。 电流互感器产生误差的根本原因是因为有励磁电流的 存在，所以在制造上要采用高导磁性材料。
30
7、电流互感器的工作状态
（1）正常工作时，二次回路近似于短路状态
荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差 的最大值。 准确级有0.2级、0.5级、1级、3级。 （2）额定容量
额定容量是指对应于最高准确级的容量。
48
电压互感器二次侧不能短路的原因：
电压互感器一、二次侧都工作在并联状态，正 常工作时二次电流很小，近似于开路，所以二次 线圈导体截面较小。
当二次侧发生短路，流过短路电流时将会烧毁 电压互感器。
39
电压互感器的接线方式
(5)三相五柱式电压互感器三绕组接法
应用最广泛！
KV
二次侧yn接法可用来测量线电 压、相电压及接电度表和功率表， 另一个二次辅助线圈接成开口三 角形，用来测量零序电压值。
VVV
40
电压互感器选择
3）按照环境条件选型 按照安装地点分：屋内型、屋外型； 按照相数分为：单相、三相（20kV以下才有）； 按照绝缘方式分： 浇铸式、油浸式；
第4章 供配电系统电气设备的选择
第4章 供配电系统电气设备的选择
电流电压互感器基础知识ppt课件
况下它的负荷是恒定的。电压互感器的N1/N2)U2
式中，N1、N2——为电压互感器一次和二次绕组匝数； KU—— 为电压互 感器的变压比，一般表示为其额定一、二次电压比， 即KU=U1/U2
电压互感器原理图示
电压互感器接法
电压互感器在三相电路中的接线方案有：一相式接 线，两相V/V形接线，三个单相电压互感器Y0/Y0接 线，三个单相三绕组电压互感器或一个三相五柱电 压互感器形成Y0/Y0/（开口三角形）接线等。
电子式互感器优点
优良的绝缘性能，造价低。 不含铁心，不存在磁饱和、铁磁谐振等问题。 暂态响应范围大，测量精度高。 保证高压回路与二次回路在电气上完全隔离，低压
侧没有因开路而产生高压的危险，同时因没有磁耦 合，消除了电磁干扰对互感器性能的影响 体积小、重量轻。
高压电流互感器
型号说明
电流互感器的选择
不同变比电流互感器
具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两 个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电 流情况下不同变比、不同准确度等级的需要。
例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确， 要求变比较小一些，准确度等级高一些；而用电设 备的继电保护，考虑到故障电流的保护系数较大， 则要求变比较大一些，准确度等级可以稍低一点。
电压互感器分类
10～220kV电压互感器：随着电压的升高，电压互 感器绝缘尺寸需增大。为了减少绕组绝缘厚度，缩 短磁路长度，110kV及以上电压互感器采用串级式， 铁芯不接地，带电位，由绝缘板支撑。
电压互感器故障案例分析
2003年7月10日，某供电公司110 kV变电站发生10 kV母线电 压互感器一次侧三相熔丝因雷击谐振熔断的故障，10kV系统 为中性点不接地系统。事后检查，发现中性点所接消谐电阻 正常，中性点绝缘正常，励磁特性在正常范围，二次回路绝 缘正常，更换高压熔丝后，电压互感器又恢复正常运行。雷 击时工频和高频铁磁谐振过电压的幅值一般较高，可达额定 值的3倍以上，起始暂态过程中的电压幅值可能更高，危及 电气设备的绝缘结构。工频谐振过电压可导致三相对地电压 同时升高，或引起"虚幻接地"现象。分频铁磁谐振可导致相 电压低频摆动，励磁感抗成倍下降，过电压并不高，一般在 2倍额定值以下，但感抗下降会使励磁回路严重饱和，励磁 电流急剧加大，电流大大超过额定值，导致铁心剧烈振动， 使电压互感器一次侧熔丝过热烧毁。
DL866-2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则
DL866-2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则目次前言1范围2规范性引用文件3术语、定义和符号3.1电流互感器术语和定义3.2电压互感器术语和定义3.3符号4电流互感器应用的一般问题4.1基本特性及应用4.2电流互感器的配置4.3一次参数选择4.4二次参数选择5测量用电流互感器5.1类型及额定参数选择5.2准确级选择5.3二次负荷选择及计算6保护用电流互感器6.1性能要求6.2类型选择6.3额定参数选择6.4准确级及误差限值6.5稳态性能验算6.6二次负荷计算7TP类保护用电流互感器7.1电流互感器暂态特性基本计算式7.2TP类电流互感器参数7.3TP类电流互感器的误差限值和规范7.4TP类电流互感器的应用7.5TP类电流互感器的性能计算8电压互感器8.1分类及应用8.2配置和接线8.3一次电压选择8.4二次绕组和电压选择8.5准确等级和误差限值8.6二次绕组容量选择及计算8.7电压互感器的特殊问题附录A（资料性附录）TP类电流互感器的暂态特性附录B（资料性附录）测量仪表和保护装置电流回路功耗附录C（资料性附录）P类或PR类电流互感器应用示例附录D（资料性附录）TP类电流互感器应用示例附录E（资料性附录）电子式互感器简介前言随着超高压系统的发展和电力体制的改革，继电保护系统和测量计费系统对电流互感器和电压互感器提出了许多新的和更严格的要求，现有的选择和计算方法已不能适应。
为了规范电流互感器和电压互感器的选择和计算方法，统一对产品开发的技术要求，解决设计应用存在的问题，特制定此标准。
有关电流互感器和电压互感器的国家标准和行业标准对互感器的技术规范和订货技术条件作了规定，本标准是对电力工程中如何选定这些规范和需要进行的相应计算方法作出规定，并对新产品开发提出要求。
本标准主要适用于工程广泛使用的常规电流互感器和电压互感器。
对于新开发的尚未普遍应用的新型电子式互感器，仅在附录中给出简要介绍。
本标准的附录均为资料性附录。
电流互感器和电压互感器基础知识培训
因此，电流互感器二次侧不允许开路，二次 回路接线必须可靠、牢固，不允许在二次 回路中接入开关或熔断器。
（2）电流互感器二次侧有一端必须接地
为防止一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧高压会窜入二次侧， 危及二次设备和人身安全，通常是选K2端（公共端）接地。
11
（3）电流互感器在接线时，必须注意其端子的极性 按规定，电流互感器一次绕组的L1端与二次绕组的K1端是同名端。在由两个或三个电流 互感器所组成的接线方案中，如两相V形接线，通常使一次电流从L1端流向L2端，二次绕 组的K1端接电流继电器等设备，各电流互感器的K2端作公共端连接。如果二次侧的接线， 没有按接线的要求连接，如将其中一个互感器的二次绕组接反，则公共线流过的电流就不 是B相电流，可能使继电保护误动作，甚至会使电流表烧坏。
电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。
U1N≥UN·线
3). 电流互感器变比选择 电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、 600、800、1000、1200、1500、2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为5A。
16
一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流I1N不小于线路中 的计算电流Ic。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。
（２）可使测量仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离，保 证测量仪表、继电器和工作人员的安全。
（３）可使仪表和继电器标准化。
1
二 电流互感器
电流互感器简称CT，是变换电流的设备。
文字符号为TA ，单二次绕组电流互感器图形符号为
TA
1. 工作原理
电流互感器的基本结构原理 如图所示，它由一次绕组、铁 芯、二次绕组组成。
（2）电流互感器二次侧有一端必须接地
为防止一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧高压会窜入二次侧， 危及二次设备和人身安全，通常是选K2端（公共端）接地。
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（3）电流互感器在接线时，必须注意其端子的极性 按规定，电流互感器一次绕组的L1端与二次绕组的K1端是同名端。在由两个或三个电流 互感器所组成的接线方案中，如两相V形接线，通常使一次电流从L1端流向L2端，二次绕 组的K1端接电流继电器等设备，各电流互感器的K2端作公共端连接。如果二次侧的接线， 没有按接线的要求连接，如将其中一个互感器的二次绕组接反，则公共线流过的电流就不 是B相电流，可能使继电保护误动作，甚至会使电流表烧坏。
电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。
U1N≥UN·线
3). 电流互感器变比选择 电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、 600、800、1000、1200、1500、2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为5A。
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一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流I1N不小于线路中 的计算电流Ic。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。
（２）可使测量仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离，保 证测量仪表、继电器和工作人员的安全。
（３）可使仪表和继电器标准化。
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二 电流互感器
电流互感器简称CT，是变换电流的设备。
文字符号为TA ，单二次绕组电流互感器图形符号为
TA
1. 工作原理
电流互感器的基本结构原理 如图所示，它由一次绕组、铁 芯、二次绕组组成。
电流互感器和电压互感器ppt课件
A I 1 C N 1 0 c9 o o ( 0 s [ 2 ) ] I 1 N 1 0 si n 2 )(
❖ 因为AC＝OC－OA＝I1N1－I2N2，所以
f
221110% 0101sin (2)10% 0
11
11
110sin (2)10% 0
.
电流互感器参数
si nO B C B 1 0 1si9 1 o n 1 0 ([2 ) ]1 0 1c 1 1 o s 2 )(
示。如：10/5,50/5,100/5,200/5,600/5，3150/5等 额定电流，就是在这个电流下，互感器可以长期 运行而不会因发热损坏。当负载电流超过额定电 流时，叫作过负载。 2．准确度等级 （简称准确级）
国产电流互感器的准确度等级有0.2、0.5、1.0、3.0、 0.2S级及0.5S级。如：0.2/10P10等
电式、电子式等电流互感器。
.
电流互感器型号规定
二）电流互感器的型号规定
目前，国标：电流互感器型号编排方法规定如下：
.
电流互感器型号字母含义
产品型号均以汉语拼音字母表示，字母含义及排列顺序见表 4-l所示
.
电流互感器参数
（三）电流互感器的主要参数 1．额定电流变比
额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比（有 时简称电流比）；额定电流比一般用不约分的分数形式表
.
电流互感器知识（分类）
（－）电流互感器分类
（1）电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功 率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制 用的保护控制用互感器。
（2）根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式
（3）根据安装地点可分为户内式和户外式
（4）根据绝缘方式可分为干式，浇注
❖ 因为AC＝OC－OA＝I1N1－I2N2，所以
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221110% 0101sin (2)10% 0
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110sin (2)10% 0
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电流互感器参数
si nO B C B 1 0 1si9 1 o n 1 0 ([2 ) ]1 0 1c 1 1 o s 2 )(
示。如：10/5,50/5,100/5,200/5,600/5，3150/5等 额定电流，就是在这个电流下，互感器可以长期 运行而不会因发热损坏。当负载电流超过额定电 流时，叫作过负载。 2．准确度等级 （简称准确级）
国产电流互感器的准确度等级有0.2、0.5、1.0、3.0、 0.2S级及0.5S级。如：0.2/10P10等
电式、电子式等电流互感器。
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电流互感器型号规定
二）电流互感器的型号规定
目前，国标：电流互感器型号编排方法规定如下：
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电流互感器型号字母含义
产品型号均以汉语拼音字母表示，字母含义及排列顺序见表 4-l所示
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电流互感器参数
（三）电流互感器的主要参数 1．额定电流变比
额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比（有 时简称电流比）；额定电流比一般用不约分的分数形式表
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电流互感器知识（分类）
（－）电流互感器分类
（1）电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功 率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制 用的保护控制用互感器。
（2）根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式
（3）根据安装地点可分为户内式和户外式
（4）根据绝缘方式可分为干式，浇注
电流互感器和电压互感器课件
ppt课件 14
• 电压互感器(以下简称PT)在正常运行时相当 一个空载运行的变压器，这是因为PT的二 次负荷主要是测量仪表和继电器的电压线 圈,其阻抗一般很大,使PT二次所通过的电流 很小,. 由于PT的容量通常很小,线圈的导线很 细,漏抗也很小,一旦二次出现短路,很大的短 路电流极易烧毁PT,所以为了保证PT的安全 动行不允许短路.为了对其进行保护一般在 要加装熔断器.
ppt课件 5
3 ，变压器的主磁通决定于一次侧所加的电压，主磁通又决定了二次电势，因此，主磁通不 变二次电势也基本不变。电流互感器则不 一样，当二次回路阻抗变化时，二次电势 也会变老。在一次电流作用下，二次阻抗、 励磁电流、二次电势和二次电流这几个量 是互为因果关系。
ppt课件 7
电流互感器的铭牌
• 第一个字母： L —— 电流互感器。• 第二个字母： D单匝贯穿式;F复匝贯穿式Q 绕组型M母线式R装入式A穿墙式C瓷箱式 第三个字母： C —— 瓷绝缘式;Z——浇注式。J加大容量W户外型G改进型D差动保护 用第四个字母： B ——保护;D—— 差动。例如： 电流互感器LMZBJ-10W1字母什么意 思L-- 电流互感器 M--母线型； Z--环氧浇注； B--保护级； J--加大容量;W--户外式； 10--额 定电压10KV。课件
ppt
8
电流互感器是怎样分类的？1.户内式：一般式干式电流互感器或环氧树脂浇注电流互感器。用在35kV及以下的配电装置中。
ppt课件 9
2，户外式： 35kV及以上电流互感器多制成户外式，多用瓷套为箱体，以节约材料，减 轻重量和缩小体积。3，套箱式：也叫装入式，这种电流互感器是 装在35kV及以上的多油断路器或变压器的 套管中的。断路器或变压器套管中的导电 杆就作为电流互感的一次线圈，互感器本 身的铁芯和二次线圈套在导电杆上，构成 整体。
• 电压互感器(以下简称PT)在正常运行时相当 一个空载运行的变压器，这是因为PT的二 次负荷主要是测量仪表和继电器的电压线 圈,其阻抗一般很大,使PT二次所通过的电流 很小,. 由于PT的容量通常很小,线圈的导线很 细,漏抗也很小,一旦二次出现短路,很大的短 路电流极易烧毁PT,所以为了保证PT的安全 动行不允许短路.为了对其进行保护一般在 要加装熔断器.
ppt课件 5
3 ，变压器的主磁通决定于一次侧所加的电压，主磁通又决定了二次电势，因此，主磁通不 变二次电势也基本不变。电流互感器则不 一样，当二次回路阻抗变化时，二次电势 也会变老。在一次电流作用下，二次阻抗、 励磁电流、二次电势和二次电流这几个量 是互为因果关系。
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电流互感器的铭牌
• 第一个字母： L —— 电流互感器。• 第二个字母： D单匝贯穿式;F复匝贯穿式Q 绕组型M母线式R装入式A穿墙式C瓷箱式 第三个字母： C —— 瓷绝缘式;Z——浇注式。J加大容量W户外型G改进型D差动保护 用第四个字母： B ——保护;D—— 差动。例如： 电流互感器LMZBJ-10W1字母什么意 思L-- 电流互感器 M--母线型； Z--环氧浇注； B--保护级； J--加大容量;W--户外式； 10--额 定电压10KV。课件
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电流互感器是怎样分类的？1.户内式：一般式干式电流互感器或环氧树脂浇注电流互感器。用在35kV及以下的配电装置中。
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2，户外式： 35kV及以上电流互感器多制成户外式，多用瓷套为箱体，以节约材料，减 轻重量和缩小体积。3，套箱式：也叫装入式，这种电流互感器是 装在35kV及以上的多油断路器或变压器的 套管中的。断路器或变压器套管中的导电 杆就作为电流互感的一次线圈，互感器本 身的铁芯和二次线圈套在导电杆上，构成 整体。
互感器培训完整ppt课件
路两端感应出交流高幅值的尖顶冲击波电压，达几千
伏甚至上万伏，危及人身安全。
另外，由于磁路饱和时，铁芯中的磁滞涡流损耗
急剧上升，会引起铁芯过热，甚至烧坏电流互感器。
电力工程系
ppt精选版
14
任务五
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
4. TA的准确度级和额定容量
（1）TA的准确度级
TA的测量误差可用其准确度级来表示，根据其 测量误差的不同划分出不同的准确度级。准确度级 实质在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额 定值时的最大电流误差。
电力工程系
ppt精选版
15
任务五（1）TA的准确度级
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
我国GB1208-1997《电流互感器》规定测量用 的TA的测量精度有：0.1、0.2、0.5、1、3、5六个 准确度级 。
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
（一）互感器与系统的连接
电
TA将一次侧的大电流变换成二次侧的标
流 准小电流（5或1A），其一次绕组串联于被
互 测电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电
感
器 器的电流线圈相串联。
电力工程系
ppt精选版
9
任务五 互感器的
认识
主要内容 互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
电力工程系
6. 电流互感器的类型和结构
（1）TA的类型
1、按安装地点分
户内式（20KV及以下） 户外式（35KV及以上）
伏甚至上万伏，危及人身安全。
另外，由于磁路饱和时，铁芯中的磁滞涡流损耗
急剧上升，会引起铁芯过热，甚至烧坏电流互感器。
电力工程系
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14
任务五
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
4. TA的准确度级和额定容量
（1）TA的准确度级
TA的测量误差可用其准确度级来表示，根据其 测量误差的不同划分出不同的准确度级。准确度级 实质在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额 定值时的最大电流误差。
电力工程系
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任务五（1）TA的准确度级
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
我国GB1208-1997《电流互感器》规定测量用 的TA的测量精度有：0.1、0.2、0.5、1、3、5六个 准确度级 。
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
（一）互感器与系统的连接
电
TA将一次侧的大电流变换成二次侧的标
流 准小电流（5或1A），其一次绕组串联于被
互 测电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电
感
器 器的电流线圈相串联。
电力工程系
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任务五 互感器的
认识
主要内容 互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
电力工程系
6. 电流互感器的类型和结构
（1）TA的类型
1、按安装地点分
户内式（20KV及以下） 户外式（35KV及以上）
电流互感器和电压互感器选择及计算导则
电流互感器和电压互感器选择及计算导则电流互感器和电压互感器是电力系统中常用的测量装置，用于测量和保护电流和电压。
在选择和计算互感器时，需要考虑许多因素，如额定电流、额定电压、准确度等。
本文将详细介绍电流互感器和电压互感器的选择及计算导则。
1.选择电流互感器的额定电流：电流互感器的额定电流应根据所需测量的电流范围来确定。
一般来说，额定电流应略大于实际测量电流的最大值，以保证互感器在额定工作范围内的准确度和稳定性。
2.选择电流互感器的准确度等级：电流互感器的准确度等级决定了测量的准确程度，常见的准确度等级有0.1、0.2、0.5等。
一般来说，对于需要高精度测量的场合，应选择较高的准确度等级。
3.计算电流互感器的一次侧额定电流：一次侧额定电流指的是电流互感器的一次绕组所能承受的最大电流。
根据电流互感器的额定变比和一次侧额定电流可以得到二次侧的额定电流。
4.考虑电流互感器的负载能力：电流互感器的负载能力是指在额定负载时，互感器的二次绕组电压降不超过一定范围。
在选择电流互感器时，需要考虑系统的负载情况，以确保互感器的正常工作。
5.选择电流互感器的阻抗：电流互感器的阻抗决定了互感器的性能和工作条件。
一般来说，电流互感器的阻抗应在一定范围内，以保证互感器的稳定性和准确度。
1.选择电压互感器的额定电压：电压互感器的额定电压应根据实际测量的电压范围来确定。
一般来说，额定电压应略大于实际测量电压的最大值，以保证互感器在额定工作范围内的准确度和稳定性。
2.选择电压互感器的准确度等级：电压互感器的准确度等级决定了测量的准确程度，常见的准确度等级有0.1、0.2、0.5等。
一般来说，对于需要高精度测量的场合，应选择较高的准确度等级。
3.计算电压互感器的一次侧额定电压：一次侧额定电压指的是电压互感器的一次绕组所能承受的最大电压。
根据电压互感器的额定变比和一次侧额定电压可以得到二次侧的额定电压。
4.考虑电压互感器的负载能力：电压互感器的负载能力是指在额定负载时，互感器的二次绕组电流不超过一定范围。
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• 饱和可能引起保护误动的后果
• 经济合理性－考虑暂态保护要求大大加大互感
器铁心 • 运行经验
－500kV系统普遍使用考虑暂态的TP类互感器 －220kV系统少数考虑，大部分系统未考虑暂态 －发电机出线CT一般未考虑暂态，但有较大裕 度。TP类CT安装可能存在困难 • 国外应用经验
对电流互感器选择的建议
等
－暂态饱和：影响因素主要是短路电流非周期分量 和剩磁等。严重时可能需要互感器铁心增大几倍 至几十倍
保护用电流互感器性能指标
• 以复合误差为指标 －5P、5PR：要求稳态复合误差小于5％ －10P、10PR：要求稳态复合误差小于10％ －TPX、TPY、TPZ：要求暂态复合误差小 于10％ • 以励磁特性为指标 －PX、TPS：要求励磁电压拐点不低于规 定值
电流互感器暂态特性计算
• 基本计算公式－前提是CT未饱和，励磁特性曲
线为线性，不计及磁滞回线，非周期分量最大
－C-O循环
Ktd
TpTs
Tp Ts
e
tal Tp
tal
e Ts
1
－C-O-C-O循环
Ktd
TpTs
Tp Ts
e
t Tp
t
e Ts
s
in
t
e
t
fr t Ts
TpTs Tp Ts
间及非周期分量值有关
• Tp及暂态饱和系数Ktd典型值：
系统设备 大型发电机
TP 200~350ms
大型发电机变压器组 150~250ms
500kV系统
约100ms
220kV系统
约60ms
最大Ktd 60 50 30 20
一般Ktd 约30 约25 约20 约14
110kV及以下系统
30ms以下
10
稳态特性验算方法（1）
1 误差曲线 －按误差曲线由 实际负荷Rb求实际可用的Kalf ´
Kalf ´ Kalf
Rb
Rbn
－注意：除低漏磁CT外，厂家提供的曲线必须 是由直接法试验求得或经误差修正的
稳态特性验算方法（2）
2 低漏磁CT验算
－低漏磁CT采用下式求实际可用的Kalf ´
Kalf ´= Kalf
适用于电流基本为正弦波，可用相量表示
＝
i
K
n
Is Ip
Ip
Ie
100％Is2－4
Ip
Δφ
Ie
•复合误差
Ф
适用于电流畸变较严重情况
Ip
c
100 Ip
1 T
T 0
Knis ip
2 dt Is Ie
2－5
•过去保护用互感器常用10％误差实际指 比误差，对相角差另有规定
电流互感器重点问题
• 系统发展和引入市场机制，潮流负荷变 化多，如何选择互感器以保证电能测量 准确性
P类与TP类互感器特性的比较
1) 正常运行误差Ies /Isn
2) 稳态短路误差 Iesl / (Kalf Isn)
Eal
3) 暂态误差 Ieal / (Kssc Isn)= Ktd /(wTs)
注：ALF＝ Kal f ＝ Kssc (暂态)
图中坐标为对数坐标
Ktd Kssc (Rct+ Rb) Isn
电流互感器励磁特性 －拐点电压
• IEC标准－PX
E Ek
E/Ek=1.1
Ie/ Iek =1.5
• 美国标准IEEE Std C37.110-1996
E
Ek
45°
0
Iek
Ie
• IEC标准
E/Ek=1.1
Ie
－TPS
Ie/ Iek =2.0
克服电流互感器饱和影响的措施
• 恰当选择电流互感器性能和参数，使在工程的实 际短路情况下CT不致饱和或影响不大
e
t Tp
t
e Ts
1
暂态特性计算用参数
• 一次时间常数 Tp －按系统实际回路取值，
多个不同Tp回路并联，不宜简单加权平均
• 二次时间常数TS －按实际负荷Rb修正
－TPS、TPX： 约3～10s －TPY： 约0.8~3s －TPZ： 60ms±6ms －P：没有规定，实际为一至几十秒
<10
电流互感器的剩磁
B
Bs
－正常负荷电流很 小，很难消除剩磁。
美国230kV141组CT
测试结果： H
剩磁0～20 占39％
21～40 占18％
41～60 占16％
61～80 占27％
电流互感器剩磁影响
• 剩磁＝50％
• 剩磁＝75％
各级电压系统对待暂态饱和的原则
• 暂态饱和严重性－暂态系数的可能值
－电子式互感器已开始在电力系统应用，但不够成熟，因 此导则只作简要介绍，未提出规定
• 目的：
－全面合理解决电力工程中CT、PT选择和计算中的问题。 包括类型和参数选择，性能要求和相关计算方法等
－对某些长期未能妥善解决的问题 ，提出合理的规范的解 决办法，例如大型发电机是否需要使用TPY问题
导则适用范围
• 计算持续时间
－检验区内故障可靠性按保护(不含CB)动作时间 －检验区外故障安全性按保护加CB动作时间
TP类CT暂态特性实用计算
• 新产品开发 －用户给出技术规范，包括：一次及二次电流，
一次时间常数Tp，二次额定负荷Zbn ，稳态短路 电流Kssc ，规定工作循环（C-O, C-O-C-O） －制造部门通过设计优化确定暂态面积系数Ktd 及二次时间常数Ts ，提供暂态误差要求的产品 • 选用定型产品Tp 根据定型产品的技术规范，如Tp 、 Ts 、 Kssc 、 Ktd 、 Zbn验算是是否满足实际工作循环要求
• 导则内容主要是电力工程用电流/电压 互感器性能和参数选择及计算等二次 有关内容，不包括绝缘结构等一次有 关内容
• 导则主要适用常规电流/电压互感器及 其辅助互感器，暂不包括电子式互感 器、保护内部专用变换器及实验室互 感器等
相关的国际标准、国标及行标
• GB 1208－1997 电流互感器（eqv IEC 185: 1987 ） • GB 16847－1997 保护用电流互感器暂态特性技术要求
0
5
20
-0.2
-0.35
100
120%
-0.75
• 小变比单匝式互感器不易满足较高准确级（如 0.2、0.5）要求
保护用电流互感器
• 类型 －主要考虑稳态特性：包括5P、10P、5PR、10PR、
PX，其中PR和PX为IEC颁布的新标准 －考虑暂态特性：TPS、TPX、TPY、TPZ • 准确性能 －稳态饱和：影响因素主要是短路电流、二次负荷
Esl
Kalf (Rct+ Rb) Isn
Esl
Kssc (Rct+ Rb) Isn
Es
(Rct+ Rb) Isn
Ies
Iesl
P类(稳态)
Iesl
Ieal
TP类(暂态)
电流互感Ktfmax
电流互感器暂态饱和系数
Ktd
Ts=1s
系统暂态饱和的严重性
• 暂态饱和严重性－与一次时间常数Tp、短路持续时
• 保护装置采取措施减缓CT饱和影响 －当前母线保护一般采取了抗饱和措施，可以适 当降低对CT的要求。微机母线保护技术条件 （DL/T 670－1999）要求保护装置不受CT暂态饱 和影响。各种保护的性能差别很大，应由研制部 门提出具体的选择CT的方法 －其它微机保护宜采取抗CT饱和措施，但在制造 部门提出具体选择CT方法前，暂考虑由适当选择 CT性能参数来防止饱和或减缓其影响
ie (Ee 及ie均为对数坐标)
• A为TPX和TPS特性：TPX在Eal时的ie引起的误差不超过 KsscIsn 的10％，TPS的KKssc Isn(Rct+ Rb)<Eal
• B为TPY特性：Eal时的ie不应超过KsscIsn 的10％，即： 100Ktd /2ωfTs %<10%
• C为TPZ特性: Eal时的ie交流分量不应超过10％
• 考虑暂态要求的等效二次极限电动势： Eal’ =Kpcf Ktd’ ( Rct + Rb) Isn
线路保护用CT暂态特性校验
• 选用定型TPY互感器，校验能否满足实际系统工作需要。产 品提供规范包括： Ipn，Isn，Tp，Tsn，Kssc，Ktd，Zbn，Zct 。
• 根据Zbn、Zct及实际Zb修正Tsn为Ts，由Tp、Ts及实际工作循环 求出需要的Ktd’ 。
• CT额定等效二次极限电动势： Eal=Kssc Ktd ( Rct + Rbn) Isn
(idt IEC 60044-6: 1992) • IEC 60044－1 ：2000 电流互感器 第一号修改单 • GB 1207－1997 电压互感器(eqv 186: 1987) • GB 4703－84电容式电压互感器 • GB/T 17443－1998 500kV电流互感器技术参数和要求 • DL/T 725－2000 电流互感器订货技术条件 • DL/T 726－2000 电压互感器订货技术条件 • 英国标准 BS 3938：1973 电流互感器规范 • IEEE Std C57.13-1993: 互感器要求 • IEEE Std C37.110-1996: 保护用电流互感器应用导则
• 各级电压系统如何合理考虑保护用电流 互感器的饱和问题，特别是暂态饱和问 题，例如超高压系统及大机组的电流互 感器暂态饱和严重，如何合理选用互感 器及进行必要的正确的验算
• 实现电流互感器信息共享，避免一组互 感器二次线圈过多
测量用电流互感器（1）
• 测量用电流互感器的准确特性
• 经济合理性－考虑暂态保护要求大大加大互感
器铁心 • 运行经验
－500kV系统普遍使用考虑暂态的TP类互感器 －220kV系统少数考虑，大部分系统未考虑暂态 －发电机出线CT一般未考虑暂态，但有较大裕 度。TP类CT安装可能存在困难 • 国外应用经验
对电流互感器选择的建议
等
－暂态饱和：影响因素主要是短路电流非周期分量 和剩磁等。严重时可能需要互感器铁心增大几倍 至几十倍
保护用电流互感器性能指标
• 以复合误差为指标 －5P、5PR：要求稳态复合误差小于5％ －10P、10PR：要求稳态复合误差小于10％ －TPX、TPY、TPZ：要求暂态复合误差小 于10％ • 以励磁特性为指标 －PX、TPS：要求励磁电压拐点不低于规 定值
电流互感器暂态特性计算
• 基本计算公式－前提是CT未饱和，励磁特性曲
线为线性，不计及磁滞回线，非周期分量最大
－C-O循环
Ktd
TpTs
Tp Ts
e
tal Tp
tal
e Ts
1
－C-O-C-O循环
Ktd
TpTs
Tp Ts
e
t Tp
t
e Ts
s
in
t
e
t
fr t Ts
TpTs Tp Ts
间及非周期分量值有关
• Tp及暂态饱和系数Ktd典型值：
系统设备 大型发电机
TP 200~350ms
大型发电机变压器组 150~250ms
500kV系统
约100ms
220kV系统
约60ms
最大Ktd 60 50 30 20
一般Ktd 约30 约25 约20 约14
110kV及以下系统
30ms以下
10
稳态特性验算方法（1）
1 误差曲线 －按误差曲线由 实际负荷Rb求实际可用的Kalf ´
Kalf ´ Kalf
Rb
Rbn
－注意：除低漏磁CT外，厂家提供的曲线必须 是由直接法试验求得或经误差修正的
稳态特性验算方法（2）
2 低漏磁CT验算
－低漏磁CT采用下式求实际可用的Kalf ´
Kalf ´= Kalf
适用于电流基本为正弦波，可用相量表示
＝
i
K
n
Is Ip
Ip
Ie
100％Is2－4
Ip
Δφ
Ie
•复合误差
Ф
适用于电流畸变较严重情况
Ip
c
100 Ip
1 T
T 0
Knis ip
2 dt Is Ie
2－5
•过去保护用互感器常用10％误差实际指 比误差，对相角差另有规定
电流互感器重点问题
• 系统发展和引入市场机制，潮流负荷变 化多，如何选择互感器以保证电能测量 准确性
P类与TP类互感器特性的比较
1) 正常运行误差Ies /Isn
2) 稳态短路误差 Iesl / (Kalf Isn)
Eal
3) 暂态误差 Ieal / (Kssc Isn)= Ktd /(wTs)
注：ALF＝ Kal f ＝ Kssc (暂态)
图中坐标为对数坐标
Ktd Kssc (Rct+ Rb) Isn
电流互感器励磁特性 －拐点电压
• IEC标准－PX
E Ek
E/Ek=1.1
Ie/ Iek =1.5
• 美国标准IEEE Std C37.110-1996
E
Ek
45°
0
Iek
Ie
• IEC标准
E/Ek=1.1
Ie
－TPS
Ie/ Iek =2.0
克服电流互感器饱和影响的措施
• 恰当选择电流互感器性能和参数，使在工程的实 际短路情况下CT不致饱和或影响不大
e
t Tp
t
e Ts
1
暂态特性计算用参数
• 一次时间常数 Tp －按系统实际回路取值，
多个不同Tp回路并联，不宜简单加权平均
• 二次时间常数TS －按实际负荷Rb修正
－TPS、TPX： 约3～10s －TPY： 约0.8~3s －TPZ： 60ms±6ms －P：没有规定，实际为一至几十秒
<10
电流互感器的剩磁
B
Bs
－正常负荷电流很 小，很难消除剩磁。
美国230kV141组CT
测试结果： H
剩磁0～20 占39％
21～40 占18％
41～60 占16％
61～80 占27％
电流互感器剩磁影响
• 剩磁＝50％
• 剩磁＝75％
各级电压系统对待暂态饱和的原则
• 暂态饱和严重性－暂态系数的可能值
－电子式互感器已开始在电力系统应用，但不够成熟，因 此导则只作简要介绍，未提出规定
• 目的：
－全面合理解决电力工程中CT、PT选择和计算中的问题。 包括类型和参数选择，性能要求和相关计算方法等
－对某些长期未能妥善解决的问题 ，提出合理的规范的解 决办法，例如大型发电机是否需要使用TPY问题
导则适用范围
• 计算持续时间
－检验区内故障可靠性按保护(不含CB)动作时间 －检验区外故障安全性按保护加CB动作时间
TP类CT暂态特性实用计算
• 新产品开发 －用户给出技术规范，包括：一次及二次电流，
一次时间常数Tp，二次额定负荷Zbn ，稳态短路 电流Kssc ，规定工作循环（C-O, C-O-C-O） －制造部门通过设计优化确定暂态面积系数Ktd 及二次时间常数Ts ，提供暂态误差要求的产品 • 选用定型产品Tp 根据定型产品的技术规范，如Tp 、 Ts 、 Kssc 、 Ktd 、 Zbn验算是是否满足实际工作循环要求
• 导则内容主要是电力工程用电流/电压 互感器性能和参数选择及计算等二次 有关内容，不包括绝缘结构等一次有 关内容
• 导则主要适用常规电流/电压互感器及 其辅助互感器，暂不包括电子式互感 器、保护内部专用变换器及实验室互 感器等
相关的国际标准、国标及行标
• GB 1208－1997 电流互感器（eqv IEC 185: 1987 ） • GB 16847－1997 保护用电流互感器暂态特性技术要求
0
5
20
-0.2
-0.35
100
120%
-0.75
• 小变比单匝式互感器不易满足较高准确级（如 0.2、0.5）要求
保护用电流互感器
• 类型 －主要考虑稳态特性：包括5P、10P、5PR、10PR、
PX，其中PR和PX为IEC颁布的新标准 －考虑暂态特性：TPS、TPX、TPY、TPZ • 准确性能 －稳态饱和：影响因素主要是短路电流、二次负荷
Esl
Kalf (Rct+ Rb) Isn
Esl
Kssc (Rct+ Rb) Isn
Es
(Rct+ Rb) Isn
Ies
Iesl
P类(稳态)
Iesl
Ieal
TP类(暂态)
电流互感Ktfmax
电流互感器暂态饱和系数
Ktd
Ts=1s
系统暂态饱和的严重性
• 暂态饱和严重性－与一次时间常数Tp、短路持续时
• 保护装置采取措施减缓CT饱和影响 －当前母线保护一般采取了抗饱和措施，可以适 当降低对CT的要求。微机母线保护技术条件 （DL/T 670－1999）要求保护装置不受CT暂态饱 和影响。各种保护的性能差别很大，应由研制部 门提出具体的选择CT的方法 －其它微机保护宜采取抗CT饱和措施，但在制造 部门提出具体选择CT方法前，暂考虑由适当选择 CT性能参数来防止饱和或减缓其影响
ie (Ee 及ie均为对数坐标)
• A为TPX和TPS特性：TPX在Eal时的ie引起的误差不超过 KsscIsn 的10％，TPS的KKssc Isn(Rct+ Rb)<Eal
• B为TPY特性：Eal时的ie不应超过KsscIsn 的10％，即： 100Ktd /2ωfTs %<10%
• C为TPZ特性: Eal时的ie交流分量不应超过10％
• 考虑暂态要求的等效二次极限电动势： Eal’ =Kpcf Ktd’ ( Rct + Rb) Isn
线路保护用CT暂态特性校验
• 选用定型TPY互感器，校验能否满足实际系统工作需要。产 品提供规范包括： Ipn，Isn，Tp，Tsn，Kssc，Ktd，Zbn，Zct 。
• 根据Zbn、Zct及实际Zb修正Tsn为Ts，由Tp、Ts及实际工作循环 求出需要的Ktd’ 。
• CT额定等效二次极限电动势： Eal=Kssc Ktd ( Rct + Rbn) Isn
(idt IEC 60044-6: 1992) • IEC 60044－1 ：2000 电流互感器 第一号修改单 • GB 1207－1997 电压互感器(eqv 186: 1987) • GB 4703－84电容式电压互感器 • GB/T 17443－1998 500kV电流互感器技术参数和要求 • DL/T 725－2000 电流互感器订货技术条件 • DL/T 726－2000 电压互感器订货技术条件 • 英国标准 BS 3938：1973 电流互感器规范 • IEEE Std C57.13-1993: 互感器要求 • IEEE Std C37.110-1996: 保护用电流互感器应用导则
• 各级电压系统如何合理考虑保护用电流 互感器的饱和问题，特别是暂态饱和问 题，例如超高压系统及大机组的电流互 感器暂态饱和严重，如何合理选用互感 器及进行必要的正确的验算
• 实现电流互感器信息共享，避免一组互 感器二次线圈过多
测量用电流互感器（1）
• 测量用电流互感器的准确特性