电流互感器的选择该怎么进行

试答

作者：发电人 提交时间：2006-10-26 19:32:25

高压断路器柜和高压馈电柜中需要用到电流互感器，主要依据电压等级6KV、10KV，

准确级，容量；祥见《发电厂设计手册》

设备的额定输出比如30/20VA 是什么意思？当然是容量，过大过小影响准确级。

其他主要影响是：导线电阻、仪表和继电器线圈电阻、接触电阻。

母线保护中电流互感器的选择

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文章来源：网络 添加人：管理员 添加时间：2006-4-19 14:14:00

母线故障是电气设备最严重的故障之一，它将使连接于故障母线上的所有元件被迫停电; 母差保护动作的可靠性对于电力系统的安全、稳定运行起到很大的作用，所以在进行用于母差保护的电流互感器的安装调试过程中必须注意以下几点。

1. 对于绕线式的电流互感器在安装时，要注意电流互感器一次侧的L1和L2的安装

方向和用于母差保护的二次绕组在电流互感器中的位置。根据电流互感器中二次绕组的布置图和设计院的设计图纸中所选用的用于母差保护的电流互感器的二次绕组来确定电流互感器的一次侧的L1和L2的安装方向。如果按如图1所示安装电流互感器，则当电流互感器的电容芯低部击穿时，由于故障点在母差保护的范围之内，所以将会引起母差动作，因而扩大事故范围; 如果按如图2的安装电流互感器，当电流互感器的电容芯低部击穿时，

故障点在母差保护的范围之外，属于区外故障，不会引起母差保护动作，只由该线路的保护动作跳开该线路的开关切除故障点。

2. 对于套管式电流互感器，在进行安装时要注意: 二次绕组接母差保护的套管式电

流互感器位置应选取靠近线路侧或变压器侧，而二次绕组接线路或变压器保护的套管式电流互感器的位置应选取靠近母线侧，使母差保护和线路或变压器保护有一个重迭的保护区。如图3所示，这样，如果d1点发生故障时，因故障点d1在母差保护的范围内可母差保护来切除故障; 如果d2点发生故障时，因故障点在母线保护的范围之外，而在线路的保护范围之内可由线路保护来切除故障; 如果按如图4那样设计，则存在保护死区。当d1点发生故障时，因为故障点在母差的保护范围之外，所以母差保护不动作，故障点虽在线路保护之内但故障并不能切除。

3. 如果母线分为Ⅰ、Ⅱ两段，Ⅰ、Ⅱ段之间有分段开关，则用于母差保护的电流

互感器（分段开关）的二次绕组选取应按如图5所示进行; 用于Ⅰ段母差保护的电流互感器的二次绕组应选取靠近Ⅱ段母线的二次绕组，用于Ⅱ段母差保护的电流互感器（分段开关）的二次绕组选取靠近Ⅰ段母线的二次绕组，这样，Ⅰ、Ⅱ段母差保护就有一个重迭的保护区，当分段开关故障时，由Ⅰ、Ⅱ段母差保护动作，切除故障点; 假如如图6所示设计母差保护，则当分段开关故障时，对于Ⅰ、Ⅱ段母差保护来说，故障点都位于它们的保护范围之外属于区外故障，Ⅰ、Ⅱ段母差保护都不动作，这将引起严重的后果。

4. 用于母线保护的电流互感器所选用的铁芯必须采用相同的型号。当电流互感器的

一次电流在额定电流的范围内，电流互感器的铁芯还没有达到饱和，其一次电流和二次电流之间的关系成正比，虽铁芯型号的型号不同，只要电流互感器的二次绕组的准确等级相同、电流互感器的变比相等，其二次电流的数值基本是相等的，但当电流互感器的一次电流在额定电流的范围外，由于电流互感器的铁芯饱和，其一次电流和二次电流之间的关系不成正比，电流互感器的铁芯型号不同，其饱和特性也不一样，所以一次电流相等时，其二次电流并不相等; 若所用的电流互感器的铁芯型号一样，由于其饱和特性基本相同，所以一次电流相等时，其二次电流基本相等。当母线区外故障时，其故障电流必然大于所选用的电流互感器的额定一次电流，若所选用的用于母差保护的电流互感器的铁芯型号不一样时，其二次侧电流的差流将比较大，这样会引起母差保护误动作或使母差保护的整定值偏大，影响母差保护的灵敏性，不利于系统的稳定、可靠运行; 若所选用的用于母差保护的电流互感器的铁芯型号一样时，当母线区外故障时，其二次侧电流的差流将比较小，不会引起母差保护误动作，可使母差保护的整定值偏小，提高母差保护的灵敏性，有利于系统的稳定、可靠运行。

5. 用于母线保护的电流互感器的二次绕组必须选用相同的准确等级。准确等级相

等时，在准确等级所对应的一次电流内，电流互感器的一次电流相等时，其二次电流的数值基本相等，这样，在正常运行时，流过差动继电器的差流就比较小，有利于提高保护的灵敏性；若所选用的电流互感器的二次绕组的确等级不相等时，在准确等级所对应的一次电流内，电流互感器的一次电流相等时，其二次电流的数值就可能不相等，使母差保护的整定值可能偏大，这并不利于电力系统的稳定可靠运行。

6. 当母线上的各个元件的电流互感器的一次侧的L1和L2的安装方向一致时，母线上的各个元件的电流互感器的二次绕组应按同极性相连，构成差动回路。这样在正常运行或区外故障的情况下，母线上的各个元件电流向量总和等于零或流过的不平衡电流很小，差动继电器不动作; 当母线故障时，电流向量总和不等于零，等于母线上的各个元件电流的数值总和，差动继电器动作，跳开母线上的各个负荷开关，如图7所示。◎

保护用电流互感器准确级选择的探讨

保护用电流互感器准确级选择的探讨

2004-05-14 自动采集

摘 要 分析了由于保护用互感器铁心非线性特性，当互感器一次侧电流很大时，二次侧电流未能按线性变化，造成互感器复合误差。同时介绍了准确级和准确级限值的概念，并在此基础上，结合工程实例对保护用互感器进行选择，结果满足要求。 关键词 保护用电流互感器 准确级 选择

1 问题的提出

保护用电流互感器(TA)主要与继电保护装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，保护电力系统的安全。它的工作条件与测量用互感器完全不同，后者正常一次电流工作范围有合适的准确度即可，当通过故障短路电流时，希望互感器尽早饱和，以保护测量仪表不受短路电流损害。而前者在比正常电流大几倍或几十倍电流时才开始工作，其误差(电流和相位误差)要求在误差曲线范围内，而同时考核电流误差和相位差时用复

合误差。

保护用TA一次电流i1较小时，二次电流i2线 性变化；当i1增大到一定时，互感器铁心中的磁密很高。由于铁磁材料的非线性，励磁电流i0中高次谐波含量很大，波形呈尖顶形，与正弦波相去甚远，即使il是理想的正弦波，i2也不是正弦的(其波形见图l)。

非正弦小波不能用相量图分析，需采用复合误差的（概念分析)，这使i0迅速增大，相当于部分i1未能转换成i2，i2与i1不再成正比变化，从而增加TA误差。

当电力系统发生短路故障而引起继电保护动作时，短路电流i很大，一般为额定电流的10几倍，使误差增大，危及保护装置的灵敏性和选择性。

另外，从原理上讲，TA本身是个特殊的变压器，变压器都有在额定负荷下运行的要求。因此，如TA二次侧负荷超过其额定二次负荷值，同样会增加其误差。 2 解决的思路

如上所述，TA误差不可避免，其大小与TA铁心励磁特性及二次侧负荷有关。

要控制好这个误差，须处理TA所在位置最大故障i、该电流与额定i1的比值、额定电流比及额定二次负荷的关系。因此需准确了解准确级及与其相关的准确级限值、额定电流比和额定负荷的概念。要解决此问题，就要根据变电站的实际情况选择合适的准确级。

对保护用TA，准确级以该级在额定准确限值i1下的最大允许复合误差的百分数标称，其后标以字母\"P\"表示保护[1]，它实际上是人为规定的TA制造的误差等级要求。准确限值系数指能满足复合误差要求的i1max与额定i1的比值。额定电流比则指额定i1与i2的比值。额定负荷是确定互感器准确级所依据的二次负荷值[1]。

在早期国家标准《电流互感器》(GBl208-75)中规定，TA保护准确级为B和D级。在选择保护用TA准确级时，应校验10％误差曲线，以保证在短路时电流误差不超过规定值[2]。目前新版中规定准确级为5P和10P，分别表示在额定准确限值i1时的复合误差限值为5%、10%；其准确限值系数标准值系列为5、10、15、20、30等，表示在短路故障下，若短路电流i与额定i1，相比的倍数小于该值，则误差控制在准确级范围内。

因此，得到2个结论：1)选择保护用TA的准确级须同时选择准确限值系数，如5P20及1 200／5A，表示i≯20倍额定i1,即≯20×1 200＝24 kA范围之内时，复合误差≯5%；2)选择双方向，即可根据已给定的ilmax、二次负荷值和10％误差曲线，准确限值系数，选择额定电流比；也可根据给定的i1max、额定电流比和10％误差曲线选择准确限值系数，根据10％误差曲线选择额定二次负荷和二次电缆截面。 在稳态运行时，TA二次负荷应满足10%误差曲线的要求，只要TA二次实际负荷<10％误差曲线允许的负荷，其测量误差在10%以内。二次负荷越大，铁心越容易饱和。 图2为该曲线P级铁心准确限值系数与二次负荷的关系。 3 实例说明

某110kV变电站110kV母线i1max25 kA，TA二次侧负荷40 VA。 首先根据继电保护装置的要求，保护用TA的稳态误差≯10％[3]，根据工程建设控制设备造价选择准确级为10P。根据实例查图2曲线，得到准确限值系数为24。根据ilmax。为25kA除以准确限值系数得到1042A。考虑到准确限值系数应尽量电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器(以下简称电流互感器)，它的工作原理和变

压器相似。电流互感器的原理接线，如左图所示。

电流互感器的特点是： (1)一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流．而与二次电流无关；(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。 电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比：kn=I1n/I2n

因为一次线圈额定电流I1n己标准化，二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安，所以电流互感器额定互感比亦已标准化。kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比，即kn≈kN=N1/N2式中N1、N2为一、二线圈的匝数。