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[摘 要] 电力工程中，电流互感器的配置是否合理，参数选择是否合适，都影响到日后工程的实际运行。合理的为电力工程选择和配置电流互感器，避免出现保护误动和拒动，本文即以本人的一些经验和总结，指出电力工程中电流互感器选择和配置应该注意的地方。
[关键词] 电流互感器 参数选择 配置
引言
电力工程中，无论是发电工程还是输变电工程，电流互感器的选择和配置向来都是人们关注的重点。对于设计人员，电流互感器的配置是否合理，参数选择是否合适，都影响到日后工程的实际运行。合理的为电力工程选择和配置电流互感器，避免出现保护误动和拒动，在设计过程中便显得格外重要，电气二次设计人员应该重视此问题。本文即以本人的一些经验和总结，并结合国家和行业的部分标准、规程规范指出电力工程中电流互感器选择和配置应该注意的地方。
1 .电流互感器变流比的定义: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。
2电流互感器准确级的定义和特点：
所谓准确级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，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。
1）TPY级电流互感器的铁芯设置了一定的非磁性间隙，而且其剩磁不大于饱和磁通的0.1倍，因此该互感器采用以上措施后，可防止短路时CT的铁芯导致在一次传变过程的准确性受破坏，防止保护在暂态过程中发生误动。
2）TPS级的电流互感器属低漏磁型的，而且匝数比也有控制，但对剩磁就没有一个规定限值，所以这种CT在饱和情况下切短一次电流，则二次回路电流随从饱和状态降到剩磁值而很快衰减。由于失灵保护的电流继电器启动要求精确，复位时间要快，所以选用这种CT比较合适。
3）P级：一般这种CT有5P20、10P20的类型，他的含义是该互感器为保护用时在一次侧流过20倍的额定电流时，该互感器综合误差不大于5％、10％，也是比较精确的互感器。
4）测量级：一般这种CT有0.2（S）、0.5 (S)等，该互感器综合误差不大于0.2％、0.5％是比较精确的互感器，对于工作电流变化较大的计费用仪表可选用S类电流互感器。
2.3选择保护用的电流互感器准确级需要注意的问题
a)电流互感器二次绕组的特性需与保护相匹配，差动保护用电流互感器特性尽可能一致，不同互感器的变比尽可能成整数倍，以减少不平衡电流。
b)为保证保护装置的正确动作，所选择的互感器至少要保证在稳态对称短路电流的下的误差不超过规定值。至于故障电流中的非周期分量和互感器剩磁等问题带来的暂态影响，则只能根据互感器所在系统暂态问题的严重程度、保护装置的特性、暂态饱和可能引起的后果和运行情况进行综合考虑定性分析，至于精确的暂态特性计算由于过于复杂且现场工作情况很难进行，因此不进行讨论。
2.4电流互感器准确级的选择方法
根据南方电网文件和反措要求及规程规范要求可以归纳为：
1）计量用电流互感器绕组准确级应采用0.2S级。500kV测量用的电流互感器准确级宜采用0.2级，其它测量用的电流互感器准确级宜采用0.5级，当回路工作电流小于或等于电流互感器的20%额定一次电流时，电流互感器准确级可采用0.2S或0.5S级。电流互感器二次绕组所接入负荷，应保证实际二次负荷在25％～100％额定二次负荷范围内。为保证二次电流在合适的范围内，可采用复式变比或二次绕组带抽头的电流互感器。
2）保护用的电流互感器准确级
a)330～500kV系统保护、高压侧为330～500kV的变压器保护用的电流互感器，由于系统一次时间常数较大，互感器暂态饱和较严重，由此可能导致保护错误动作的后果。因此互感器应保证实际短路工作循环中不致暂态饱和，即暂态误差不超过规定值。一般选用TP类互感器，尤其是线路保护考虑到重合闸的问题，要考虑双工作循环的问题，因此推荐使用TPY型。
b)220KV系统保护、高压侧为220KV的变压器保护互感器其暂态饱和问题及其影响较轻，可按稳态短路条件计算互感器稳态特性，进而选择互感器。当然，为减轻可能发生的暂态饱和影响，我们有必要留有适当的裕度。220KV系统保护的暂态系数一般不小于2。
c)110KV系统保护用互感器一般按稳态条件考虑，采用P类互感器。 d)高压母线差动保护用电流互感器，由于母线故障时故障电流很大，而且外部故障时流过互感器的电流差别也很大。即使各互感器特性一致，其暂态饱和的情况也可能差别很大。因此母线差动保护用的电流互感器最好要具有抗暂态饱和的能力。实际工程应用中，一般按稳态条件选择互感器，而抗饱和的问题更多的由保护装置进行处理。
3.电流互感器二次负荷计算
3.1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
3.2保护用电流互感器的负荷计算
一般在工程计算时可负略电抗，二次负荷Z2可按下式计算
Z2=Kj.zkZj+Kcx.zkZlx+Zc
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51〔m/(Ω*mm2)〕
4.电流互感器配置原则和要求
1）电流互感器二次绕组的数量和准确级应满足继电保护、自动装置、电能计量和测量仪表的要求。
2）对中性点有效接地系统（500kV、220kV）电流互感器宜按三相配置；对中性点非有效接地系统（35kV、 kV），依具体要求可按两相或三相配置。
3）两套主保护应分别接入电流互感器的不同二次绕组，单套配置的保护应接入电流互感器专用的二次绕组，后备保护可与主保护共用二次绕组；故障录波器、故障测距装置宜与保护共用一个二次绕组；测量、计量宜分别使用不同的二次绕组。
参 考 文 献
[1]能源部西北电力设计院，《电力工程电气设计手册―电气二次部分》,北京：中国电力出版社，2005.
[2]《电流互感器和电压互感器选择及计算导则》（DL/T 8 -2004）
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发表于 2020-5-26 07:29:38
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