电流互感器额定一次电流选择(请教)
alicezhouxiaomin
2006年07月17日 02:42:03
来自于变压器
只看楼主

设计手册中提到,测量表计用电流互感器的额定一次电流应选为1.25倍的所测位置的额定一次电流。保护用电流互感器一次额定电流应大于该电气主设备可能出现的最大长期负荷电流,对Y/d接线的变压器差动回路,为使两侧电流互感器的二次电流能使差动继电器达到平成,应将变压器的Y测电流互感器的额定一次电流增大1.732倍。实际选择中存在以下问题,请问如何解决?1、计量回路、测量回路、保护回路需要选择不同的变比么?具体按额定电流的多少来选择呢?

设计手册中提到,测量表计用电流互感器的额定一次电流应选为1.25倍的所测位置的额定一次电流。保护用电流互感器一次额定电流应大于该电气主设备可能出现的最大长期负荷电流,对Y/d接线的变压器差动回路,为使两侧电流互感器的二次电流能使差动继电器达到平成,应将变压器的Y测电流互感器的额定一次电流增大1.732倍。实际选择中存在以下问题,请问如何解决?
1、计量回路、测量回路、保护回路需要选择不同的变比么?具体按额定电流的多少来选择呢?
2、对于用户终端变电站,两条进线一运一备,也可能各带一台主变,各回路按哪种情况考虑呢?若本期置建设一台主变,是不是按本期考虑,然后终期改变分接头位置呢?
3、将变压器Y侧电流互感器的额定一次电流增大1.732倍,如何理解呢?为什么要这么处理?
请不吝赐教,谢谢!:)
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互感器
2006年07月17日 19:38:54
2楼
第一条我可以从互感器制造厂家角度给一点参考。
从用户向我们订购互感器来看,常常有保护绕组额定电流设定为计量或测量绕组的2倍的情况。

例如一台互感器,0.2级额定一次电流200A,而保护绕组则要求400A这种。
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bxy1977
2006年07月17日 20:07:36
3楼
Y侧的电流互感器是三角形接线的,所以是1.732
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alicezhouxiaomin
2006年07月18日 00:32:08
4楼
确实是这样,我碰到的也是,0.2S级选300/5,0.5级选400/5,5P级选800/5。只是本期额定工作电流为260A,终期为520A,好像本期与终期都不是太合适,所以有些怀疑。
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alicezhouxiaomin
2006年07月18日 00:35:37
5楼

电流互感器好像都是星型接线啊,而且电流是采集之后在微机保护里进行变换的啊。请bxy1977兄解释详细点好吧。谢谢了。
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alicezhouxiaomin
2006年07月18日 23:24:16
6楼
我想电流互感器应当在100%额定电流附近有最高的准确度,而计量对准确度要求最高,所以变比选得最接近工作电流。正常运行时,变压器最理想的负载应当是60%~80%,所以计量级的电流互感器额定一次电流是不是选的可以稍微小于一次额定电流。测量考虑的也是检测的正常电流,所以取得也比较接近一次额定电流。而保护用CT针对的是故障情况,主要要减少CT饱和带来的影响,所以取较大的额定一次电流。不知道这样想对不对?而且这个选择我想应当存在一个经验数据,希望哪位知道的兄弟可以给解释下。不胜感谢!
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alicezhouxiaomin
2006年07月18日 23:49:57
7楼
刚刚来这个板块转了几天,老实说是百忙中抽出时间来的。可是发现这里的气氛好像并不是太热烈。很少看到互相讨论的现象,回别的帖子得到的回复好像也不多。自觉说了很多,得到的意见很少,不知道是不是错觉问题。时间不容浪费。哎,不知道是不是我的错觉了。
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leon7799
2006年07月21日 08:27:24
8楼
楼主还是很专业的,我没办法解释,不过帮顶
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alicezhouxiaomin
2006年07月25日 09:50:48
9楼
各位看看以下的解释怎么样:
保护用电流互感器准确级选择- -

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。
保护用电流互感器准确级选择
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l为1250A。
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epriw_yu
2006年07月25日 10:50:36
10楼
关于电流互感器额定一次电流的选择,对于计量、测量和保护,应该选取不同的额定电流。

计量和测量用的主要精度有:0.2,0.5,0.2S,0.5S
对于前两者,精度要求是分别在额定电流的5%,20%,100%,120%下的,其它点的要求应该在这几个点的连线以下。
对于后两个,精度要求是分别在额定电流的1%,5%,20%,100%,120%下的,其它点的要求应该在这几个点的连线以下。
因此,选取原则应该是:在一段时期内,需要关注的电流最小,最大值的范围,然后选取合适的一次电流,
同时根据其它要求选取精度、负荷等参数。对于长期后的扩容,通过理论预测及计算后类似解决,就可以得到另外一个一次电流。

对于保护线圈:

普通保护线圈,额定电流可以选取的大一些,毕竟,保护线圈在额定电流下的输出,是不怎么关注的。关键是看其在要求的保护电流下的反映。这样操作时,保护线圈也比较好作一些,成本也会下降一些。比如,你要作100/5,5P30,30VA,内径300mm的二次保护线圈,可能是很难作到的,即使做到,其尺寸重量可能也太难以令人接受。同样,如果作300/5,5P10,30VA,内径300mm,其难度就会降低很多,实现起来也会容易很多。

对于,用作差动保护的线圈,其相关参数最好和另一侧的一致。同时,如果是两侧都是新建,最好用一个厂家的,否则,应该提供另一侧差动保护线圈的伏安特性,本侧线圈的伏安特性应该要求与另侧基本吻合。

更详细的说起来比较复杂,具体一些问题可以与我联系,epriwang@163.com
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alicezhouxiaomin
2006年07月26日 18:22:00
11楼
谢谢楼上的解释,已经解释的很详细了。变比的选择已经比较清楚了。这次选型已经涉及到容量的问题了。
还有一个问题,一般的微机保护装置提的都是额定电流下的功耗,那么实际选择时是否要考虑准确限值系数呢?
另外,涉及到容量不足时,大连第一互感器厂家曾提议两个互感器串连。实际使用时至今未见串连或并联的接法,也没研究过串并联的利弊。而两个互感器求和的接法还是有一些使用。不知道会不会有什么不良影响。
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