零序电流互感器设计选型参考手册（1） 一、概述 保定市伊诺尔电气设备有限公司开发生产的零序电流互感器是一种套在电缆上的CT，它的一次绕组为穿过CT 内孔的三相一次导体电缆，它的一次电流是一次三相电流的向量和（在正常、三相平衡时为0），当发生一次系统单相接地时三相平衡关系被打破，这时零序电流互感器的二次就有电流输出，供给保护装置，实现保护和监控。零序电流互感器的一次绝缘就是电缆自身绝缘，所以这种零序电流互感器可以套在任一电压等级的电缆上。二、没有精度和变比的高灵敏度零序电流互感器 这种零序电流互感器主要用在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。 1、小电流选线装置用零序电流互感器 小电流选线装置本身没有整定值，零序电流只是装置的判据之一，要求零序电流互感器在一次接地电流较小时，和非金属性接地时，零序电流互感器也要有一定的输出，来满足装置启动的门坎值。装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，这种零序电流互感器的负载阻抗一般为2.5Ω左右，经过多年实践和试验得知与小电流选线装置配套的零序电流互感器选用： 变比：150/5 容量：5VA 或变比：40/1 容量：2.5VA 这两种零序电流互感器在负载阻抗2.5Ω时，一次1A，二次输出在20mA左右，一次40A时二次≥1A，没有严格的变比关系。 2、与DD11/60型继电器配套使用的零序电流互感器 DD11/60型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ENR—LJ（K）××A型零序电流互感器是其配套产品，二次电流60mA时零序电流互感器一次电流≤4A。 3、与DL11/0.2型继电器配套使用的零序电流互感器 DL11/0.2型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ENR—LJ（K）××B型零序电流互感器是其配套产品，二次电流0.2A时零序电流互感器一次电流≤10A。 三、有变比、容量、精度要求的零序电流互感器。 1、国家标准GB1208—1997 国标中规定，保护用电流互感器误差限值。
工程编号：22-F212S 国电江南热电厂2X300MW机组新建工程 220kV电流互感器技术规书 编制单位：省电力勘测 2 0 0 8 年 5月
目次 1.总则 2.技术要求 3.设备规 4.供货围 5.技术服务 6.买方工作 7.工作安排 8.备品备件及专用工具 9.质量保证和试验 10.包装、运输和储存
1总则 1.0.1 本设备技术规书适用于国电江南热电厂2X300MW机组新建工程220kV户外独立式电流互感器，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.0.2 本设备技术规书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规的条文，卖方应提供符合工业标准和本规书的优质产品。 1.0.3 如果卖方没有以书面形式对本规书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规书的意见和同规书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 1.0.4 本设备技术规书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.0.5 本设备技术规书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.0.6本工程采用KKS标识系统。中标后，买方将向卖方提供电厂KKS功能标识系统的编码原则和要求，卖方应据此对其所提供的系统和设备进行编码，并编制在提供的技术文件(包括图纸及说明书)中。 1.0.7 本设备技术规书未尽事宜，由买、卖双方协商确定。 2 技术要求 2.1 应遵循的主要现行标准 GB311.1 《高压输变电设备的绝缘配合》 GB1208 《电流互感器》 GB2706 《交流高压电器动热稳定试验方法》 GB763 《交流高压电器在长期工作时的发热》 GB/T16434 《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB5273 《变压器、高压电器和套管的接线端子》 GB/T5832.1-1986《气体中微量水分的测定－－电解法》 GB/T8905-1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则》 GB/T8905-1989《高压开关设备六氟化硫中气体密封试验导则》 GB2900 《电工名词术语》 GB1984 《交流高压断路器》 GB191 《包装贮运标志》 封闭式组合电器》 GB7674 《SF 6 GB2536 《变压器油》 GB16847 《保护用电流互感器暂态特性技术要求》 GB156 《标准电压》 GB5582 高压电力设备外绝缘污秽等级 DL/T886 电流互感器和电压互感器选择及计算导则 JB/T5356-91 电流互感器试验导则 2.2 环境条件 2.2.1 环境温度：
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 电流互感器的选型 在电压互感器选型的时候需要依据一次接线方式（包括Y型连接和V 型连接）、一次电压的用电等级、二次线路对容量的要求以及对变换精度的要求来作出选择选择。 电流互感器主要装配于不同的开关设备当中，电流互感器的型号不同，电流互感器在结构上往往也产生较大差异（包括铜排搭接形式、铁心、外形等及动热稳定的耐受能力）。例如中置式手车柜配备的电流互感器多为LZZBJ9或AS12等型号，然而配备固定柜的型号会有很多。 同一型号与规格的电压互感器不相同之处也会有很多。一般主要由于变比不同、二次线圈的容量、保护线圈以及计量线圈精度的不同会出现多种组合。在选择电流互感器的变比时，应该首先得到实际负载额定电流，这种电流最好处于电流互感器测量范围的65%-85%处。例如：额定电流为70A，就应该选择100/5变比的电压互感器。 电流互感器变比100/5（100/5的意思是一次电流100A时，产生的二次输出电流为5A，这个数值描述的是变比数值、额定测量数值和额定输出值。电流互感器和电流表的变比是必须选用的。）表示在100*120%的电流范围内，测量的精度可以满足电流互感器铭牌上所标识的测量精度，例如：0.2级（测量精度误差为0.2%），0.5级（测 量精度误差为0.5%）。如果超过该电流的测量结果就可能与实际电流产生较大误差。如果过高的电流进入铁心的饱和区，测量的数据就没有意义了。 1)电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联； 2)按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故； 3)二次侧绝对不允许开路 4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2～8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统，一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按二相或三相配置。 正确地选择和配置电流互感器型号、参数, 将继电保护、自动装置和测量仪表等接入合适地次级,严格按技术规程与保护原理连接电流互感器二次回路,对继电保护等设备的正常运行, 确保电网安全意义重大。 1. 一次参数电流互感器的一次参 数主要有一次额定电压与一次额定电流。一次额定电压的选择主要是满足相应电网电压的要求,其绝缘水平能够承受电网电压长期运行, 并承受可能出现的雷电过 电压、操作过电压及异常运行方式下的电压, 如小接地电流方式下的单相接地(电 压上升倍。一次额定额定电流的考虑较为复杂,一般应满足以下要求:1 应大于所 在回路可能出现的最大负荷电流, 并考虑适当的负荷增长, 当最大负荷无法确定时, 可以取与断路器、隔离开关等设备的额定电流一致。 2 应能满足短时热稳定、动稳定电流的要求。一般情况下,电流互感器的一次额定电流越大,所能承受的短时热稳定和动稳定电流值也越大。 3 由于电流互感器的二次额定电流一般为标准的 5A 与 1A ,电流互感器的变比基本有一次电流额定电流的大小决定,所以在选择一次电流额定电流时要核算正常运行测量仪表要运行在误差最小范围,继电保护用次级又要满足 10%误差要求。 4 考虑到母差保护等使用电流互感器的需要,由同一母线引 出的各回路,电流互感器的变比尽量一致。 5 选取的电流互感器一次额定电流值应与国家标准 GBl208-1997推荐的一次电流标准值相一致。 2. 二次额定电流在 GB1208— 1997 中,规定标准的电流互感器二次电流为 1A 和 5A 。变电所电流互 感器的二次额定电流采用 5A 还是 1A ,主要决定于经济技术比较。在相同一次额定电流、相同额定输出容量的情况下,电流互感器二次电流采用 5A 时,其体积小,价格便宜,但电缆及接入同样阻抗的二次设备时,二次负载将是 1A 额定电流时的 25 倍。所以一般在 220kV 及以下电压等级变电所中, 220kV 回路数不多, 而 10~110kV 回路数较多,电缆长度较短时,电流互感器二次额定电流采用 5A 的。在 330kV 及以上电压等级变电所, 220kV 及以上回路数较多, 电流回路电缆较长时,电流互感器二次额定电流采用 1A 的。为了既满足测量、计量在正常使用的精度 及读数,又能满足故障大电流下继电保护装置的精工电流及电流互感器 10%误 差曲线要求, 二个回路常采用不同次级、不同变比。也可用中间抽头来选择不同变比。电流互感器的变比也是一个重要参数。当一次额定电流与二次额定电流确定后, 其变比即确定。电流互感器的额定变比等于一次额定电流比二次额定电流。 3. 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。 电流互感器末屏的工作原理及试验方法（故障攻关特色工作室） 朔黄铁路原平分公司 一、什么是电流互感器的电容屏及末屏？ 电容型电流互感器器身的一次绕组为“U”字型，导体根据额定电流的大小而有铝管、铜管等形式，一次绕组用绝缘纸缠绕，一般由数层绝缘纸绕制而成，绝缘纸之间有锡箔层，这些锡箔层即电容屏，其中，靠近一次绕组的屏称为“零屏”，最外层的电容屏称之为末屏，也称作“地屏”。两两电容屏之间形成电容。 二、电流互感器内部为什么要设置电容屏？ 电容型电流互感器随着额定电压等级的提高，尤其是110KV及以上电压等级的电流互感器，其互感器缠绕一次绕组的绝缘纸厚度也越来越大，这就使绝缘内的电场强度越来越不均匀，而绝缘材料的耐电强度是有限的，电场强度不均匀后，某些局部绝缘所受的电场强度会超出本身耐电强度，绝缘整体的利用率就会降低，如果在绝缘纸中，设置一些电容屏，每两个电容屏与两屏之间的绝缘层就形成一个电容器，电容器的最内电极（零屏）与电流互感器一次绕组高压端连接，最外电极（末屏）与地连接时，整个电流互感器就构成一个高电压与地电位之间由多个电容器串联的电容器。 绝缘纸缠绕一次绕组为圆柱形同心圆结构，串联的每个电容器（相邻两个电容屏组成）都是一个圆柱形电容器，同等绝缘厚度下，电容屏设置越多，每个电容器的内极半径和外极半径之差就越小，内外电极表面的场强差别也就越小，若中间屏数量无限多，则各电容屏之间的场强差别趋近于零，但在实际的电流互感器中，电容屏数量是有限的，所以每个电容屏的场强也并不完全相等，但也起到了非常大 的均匀场强的作用，这样就使内绝缘的各部分尽量场强分布一致，最大程度的利用绝缘材料。 三、电流互感器的末屏为什么一定要接地？ 电流互感器最外部的电容屏即末屏必须接地，如果末屏接地发生断裂或接触不良，末屏与地之间会形成一个电容，而这个电容远小于流互内部电容屏之间的电容，也就是说，首屏到末屏为数个容值一样的串联电容器，接地断裂或接触不良后，这个电路又串进一个容值很小的电容器。 容抗X＝1／(2πfC)，可见频率相同的情况下，电容器的容值与容抗成反比，所以在这个电路中，这个串进来的对地小电容容抗要远大于流互内部电容器。而又由于串联电路，电流处处相等，所以电流互感器内各电容器的电量Q是相等的，Q=CU，所以对地小电容所分得的电压远远大于流互内部电容器。这个末屏高电压会使电流互感器内部绝缘的电场强度分布极度不均匀，在电场力的作用下，内部绝缘的电荷会朝末屏聚集，场强集中后，周围固体介质会烧坏或炭化，也会使绝缘油分解出大量特征气体，从而使绝缘油色谱分析结果超标，也会对地发生火花放电。 如果末屏接地，电流互感器只存在电容屏组成的电容，则每个电容器电压均分，且末屏接地，导致末屏这个最外极的电容屏电势为零，而由于电容器两极板之间电荷一定是数量相等，极性相反，且只会从负极板经外部电路流向正极板放电，所以末屏这个极板的电荷并不会导入进地，即Q不变。 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 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。 零序互感器的选择 零序电流互感器设计选型参考 1、没有精度和变比的高灵敏度零序电流互感器 这种零序电流互感器主要用在中性点不接地或经消弧线圈接地系统。 1．1 小电流接地选线装置用零序电流互感器 小电流接地先线装置本身没有整定值，零序电流只是装置的判据之一，要求零序电流互感器在一次接地电流较小时，和非金属性接地时，零序电流互感器也要有一定的输出，来满足装置启动的门坎值。装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，这种零序电流互感器的负载阻抗一般为2.5Ω左右，经过多年实践和试验得知与小电流接地选线装置配套的零 序电流互感器选用： 变比：150/5 容量：5VA 或变比：40/1 容量：2.5VA 这两种零序电流互感器在负载阻抗2.5Ω时，二次输出在20mA左右，一次零序电流40A 时，二次电流≥1A，没有严格的变比关系。 1.2 与DD11/60型继电器配套使用的零序电流互感器 DD11/60型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSφ=0.8，我公司生产的BCH-LJ（K）××A 型零序电流互感器是其配套产品，二次电流60mA时零序电流互感器一次电流≤5A。 1.3 与DL11/0.2型继电器配套使用的零序电流互感器 DL11/0.2型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSφ=0.8，我公司生产的BCH-LJ（K）××B 型零序电流互感器是其配套产品，二次电流0.2A时零序电流互感器一次电流≤5A。 2、有变比、容量、精度要求的零序电流互感器。 2.1 国家标准GB1208-1997 国标中规定，保护用电流互感器误差限值。 准确级额定一次电流下的电流误差% 额定一次电流下的相位差 ±(′)在额定准确限值一次电流下的复合误差% 5P ±1±60 5 10P ±3—— 10 2.2 精度与容量（额定负荷）的关系 国标中规定：“在额定频率及额定负荷下，电流误差，相位差和复合误差不超过上表所列限值。”所以所选零序电流互感器的容量要与二次回路（装置及回路）阻抗匹配，才能达到上表精度，如所选容量比实际大时零序电流互感器在使用时将出现正误差，反之则出现 负误差。 2.3 容量与二次阻抗的关系 Z=S/I2或S=I2×Z 电流互感器有哪些主要技术数据?国标GB1208-75与IEC标准有什么不同? 电流互感器在规定的使用环境和运行条件下，主要技术数据如下: (1)额定电压 电流互感器不标额定一、二次电压，只有额定电压。额定电压是一次绕组所接线路的线电压，与电压互感器的额定一次电压相同。因此它不是一次绕组两端的电压，而是标志一次绕组对二次绕组和地的绝缘水平，只说明电流互感器的绝缘强度，而与容量无关。 由于电流互感器二次绕组的电压等于二次电流乘二次负荷，它是随二次负荷变化的，于是一次绕组的电压也随二次负荷变化，所以电流互感器都不标明一、二次(绕组)电压。电流互感器的电流比一般都大于1，所以一次电压小于二次电压。 (2)额定一次电流 额定一次电流是决定互感器误差和温升的一个参数，它取决于系统的额定电流。额定一次电流的等级有: 5、10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, (250)、 300, 400, (500)、600, (750), 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000,15000,20000, 25000A, (3)额定二次电流 额定二次电流是一个标准电流，一般为5A或IA, IEC标准还有2A的。它取决于二次设备的标准化。 (4)额定电流比 额定电流比是额定一次电流与额定二次电流之比，一般不以其比值表示，而是写成比式，例如150/5A等。 (5)额定负荷 额定负荷是电流互感器二次所接电气仪表、仪器或继电保护装置、连接导线等的总阻抗，而负荷是随二次回路变化的，所以规定有额定负荷。国标和IEC 标准，额定负荷均以伏安表示，它是在规定的功率因数和额定二次电流条件下所吸取的。 因为额定二次电流是一定的，所以额定二次负荷下的阻抗也是一定的，即等于伏安数除以额定二次电流的平方。 在规定的额定二次负荷下互感器二次侧所供给的视在功率(规定功率因数下)又称额定输出或额定容量。额定负荷以伏安表示时和额定输出数值相等。国标的额定输出标准值有: 5、10. 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60。80, 100VA IBC标准值有: 2.5, 5、10, 15和30VA 1、电流互感器(Current Transformer，CT) 电力系统电能计量和保护控制的重要设备，是电力系统电能计量、继电保护、系统诊断与监测分析的重要组成部分，其测量精度、运行可靠性是实现电力系统安全、经济运行的前提。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器。 2、电流互感器国标(GB 1208-87S) 1）准确级：以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数标称。 2）测量用电流互感器的标准准确级有：0.1、0.2、0.5、1、3、5； 特殊要求的电流互感器的准确级有：0.2S和0.5S； 保护用电流互感器准确级有：5P和10P两级。 3、电磁式电流互感器 1）原理： 一次线圈串联于被测电流线路中，二次线圈串接电流测量设备，一二次侧线圈绕在同一铁芯上，通过铁芯的磁耦合实现一次二次侧之间的电流传感过程。一二次侧线圈之间以及线圈与铁芯之间要采取一定的绝缘措施，以保证一次侧与二次侧之间的电气隔离。根据应用场合以及被测电流大小的不同，通过合理改变一二次侧线圈匝数比可以将一次侧电流值按比例变换成标准的1A或5A电流值，用于驱动二次侧电器设备或供测量仪表使用。 2）缺点： ①.绝缘要求复杂，体积大，造价高，维护工作量大； ②.输出端开路产生的高电压对周围人员和设备存在潜在的威胁； ③.固有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频率响应范围窄； ④.输出信号不能直接和微机相连，难以适应电力系统自动化、数字化的发展趋势。 4、电子式电流互感器 1）特征： ①.可以采用传统电流互感器、霍尔传感器、空心线圈（或称为Rogowski coils）或光学装置 作为一次电流传感器，产生与一次电流相对应的信号； ②.可以利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的信号传输介质； ③.二次转换器的输出可以是模拟量电压信号或数字量。 2）分类 （1）按传感原理的不同划分：光学电流互感器和光电式电流互感器 I、光学电流互感器(Optical Current Transformer，简称OCT) 原理：传感器完全基于光学技术和光学器件来实现。 II、光电式电流互感器(Opto-Electronic Current Transformer，简称OECT) 原理：传感部分采用电子器件而信号的传输采用光学器件和光学技术，是光电子技术的结合。 （2）按传感侧是否需要电源划分：无源型电流互感器和有源型电流互感器 I、无源型电流互感器：光学电流互感器的传感和传输部分均采用无源光学器件，其利用Farady 磁光效应，传感和传输信号都是来自二次侧的光信号，一次侧不需要额外能量供给。因此光学电流互感器属于无源型电流互感器。 II、有源型电流互感器：一种基于传统电流传感原理、采用有源器件调制技术、由光纤将高压端转换得到的光信号传送到低压端解调处理并得到被测电流信号的新型电流互感器、由于其电路 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。 ZB－LJ（K）系列零序电流互感器 一、概述 保定众邦电气有限公司是高新技术企业，有长期的零序电流互感器的生产经验，质量优于国标GBl208—1997《电流互感器》。产品具有精度高、线性度好、运行可靠、安装方便、外形美观等特点，该产品已用于国家许多重点工程。 我公司生产ZB-LJ(K),系列、孔径φ40mm～φ300mm的零序电流互感器(电缆型)，用于电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置或信号装置配合使用，使装置元件动作实现保护或监控。互感器采用ABS工程塑料外壳，全密封树脂浇注而成，外形美观、安装方便、节省安装空间。有各种容量、变比、准确限值系数的高精度零序电流互感器，产品分整体式和组合式两类，规格品种多，可适应各种保护装置的需要，和电力系统各种运行方式(中性点接地、中性点不接地、大电流接地、小电流接地、消弧线圈接地)的需要。 二、型号说明 ZB-LJ（K）□ A.B.C.J 众邦电气有限公司类别 零序电流互感器内孔直径 注：（K）--组合式 (开口式)；A:与AD11/60型继电器配合使用；B: 与DL1/0.2型继电器配合使用；C:与保护配合使用； J: 与继电保护装置配合使用；LXK:圆开口 三、使用条件 1、环境温度：－10℃~60℃ ,日平均气温不超过+40℃。 2、海拔不超过1000m (高原使用时定货时要注明)。 3、相对湿度 < 85％。 4、周围介质无导电尘埃与导电金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。 四、安装 1、整体式零序电流互感器要在敷设电缆前进行安装，电缆安装时穿过互感 器。 2、开口式互感器安装可以随时进行，具体安装方法如下： （1）、拆下互感器“ K1 ”、“ K2 ”的联接压片。 （2）、将互感器顶部两条内六角螺栓松开拆下，互感器分成两部分。 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： 零序电流互感器设计选型 一、概述 零序电流互感器是用于电力电缆上的一种互感器，它的一 次绕组为穿过互感器内孔的三相一次导体电缆（或是单相电缆），它的一次电流是一次三 相电流的矢量和（在三相平衡时为0），当发生系统单相接地时或三相平衡时，矢量和不 为0，零序电流互感器的二次有电流输出，可以供给保护装置，实现保护和监控。由于电缆自身绝缘，零序电流互感器外壳也是绝缘的，所以零序电流互感器可以使 用在任一电压等级的电缆上。 二、不需要精度和变比的高灵敏度零序电流互感器 这种零序电流互感器主要用在中性点不接地或经消弧线圈接地系统。 2.1 小电流接地选线装置用零序电流互感器 小电流选线装置本身没有整定值，零序电流只是装置的判据之一，要求零序电流互 感器在一次接地电流较小时，和非金属性接地时，零序电流互感器也要有一定的输出， 来满足装置启动的门坎值。装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电 流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，这种 零序电流互感器的负载阻抗一般为2.5Ω左右，经过多年实践和试验得知与小电流选线 装置配套的零序电流互感器选用： 变比：150/5 容量：5VA 或变比：40/1 容量：2.5VA 这两种零序电流互感器在负载阻抗2.5Ω时，一次1A，二次输出在20mA 左右，一次 40A 时，二次≥1A，没有严格的变比关系。 2.2 与DD11/60 型继电器配套使用的零序电流互感器 DD11/60 型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ZB—LJ（K）□ A 型零序电流互感器是其配套产品，二次电流60MA 时，零序电流互感器一次电流≤4A。 2.3 与DL11/0.2 型继电器配套使用的零序电流互感器 DL11/0.2 型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ZB—LJ（K）□B 型零序电流互感器是其配套产品，二次电流0.2A 时，零序电流互感器一次电流≤10A。 三、有变比、容量、精度要求的零序电流互感器。 电流互感器的型号由字母符号及数字组成，通常表示电流互感器绕组类型、绝缘种类、使用场所及电压等级等。字母符号含义如下：第一位字母：L——电流互感器。 第二位字母：M——母线式(穿心式)；Q——线圈式；Y——低压式；D——单匝式；F——多匝式；A——穿墙式；R——装入式；C——瓷箱式。 第三位字母：K——塑料外壳式；Z——浇注式；W——户外式；G——改进型；C——瓷绝缘；P——中频。 第四位字母：B——过流保护；D——差动保护；J——接地保护或加大容量；S——速饱和；Q——加强型。 字母后面的数字一般表示使用电压等级。例如：LMK－型，表示使用于额定电压500V及以下电路，塑料外壳的穿心式S级电流互感器。LA－10型，表示使用于额定电压10k V电路的穿墙式电流互感器。 电流互感器型号及主要参数 一、电流互感器型号： 第一字母：L—电流互感器 第二字母：A—穿墙式；Z—支柱式；M—母线式；D—单匝贯穿式；V—结构倒置式；J—零序 接地检测用；W—抗污秽；R—绕组裸露式 第三字母：Z—环氧树脂浇注式；C—瓷绝缘；Q—气体绝缘介质；W—与微机保护专用 第四数字：B—带保护级；C—差动保护；D—D级；Q—加强型；J—加强型ZG 第五数字：电压等级产品序号 二、主要技术术要求 额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率表示，也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。 一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。用于电力系统的电流互感器一次额定电流为5～25000A，用于试验设备的精密电流互感器为～50 000A。电流互感器可在一次额定电流下长期运行，负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷，电流互感器长期过负荷运行，会烧坏绕组或减少使用寿命。 二次额定电流：允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。 额定电流比(变比)：一次额定电流与二次额定电流之比。 额定电压：一次绕组长期对地能够承受的最大电压(有效值以kV为单位)，应不低于所接线路的额定相电压。电流互感器的额定电压分为，3，6，10，35，110，220，330，500kV等几种电压等级。 10％倍数：在指定的二次负荷和任意功率因数下，电流互感器的电流误差为－1 0％时，一次电流对其额定值的倍数。10％倍数是与继电保护有关的技术指标。 准确度等级：表示互感器本身误差(比差和角差)的等级。目前电流互感器的准确度等级分为～1多种级别，与原来相比准确度提高很大。用于发电厂、变电站、用电单位配电控制盘上的电气仪表一般采用级或级；用于设备、线路的继电保护一 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电流互感器的选型
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