电流互感器电气性能参数指标

电流互感器电气性能参数指标
目前，一组电流互感器中通常包括有若干个二次绕组和铁芯，因铁芯材料的不同、铁芯截面大小的不同以及铁芯非磁性间隙大小的不同等因素使得同一电流互感器内不同二次绕组和铁芯具有不同的稳态特性和暂态特性。

国际电工委员会和中华人民共和国国家标准委员会都有相应的标准，如IEC60044-1、IEC60044-6、GB1208-1997、GB16847-1997，分别对电流互感器稳态特性和暂态特性进行描述说明和分析，并且还定义了相应的电气性能参数指标定量描述其稳态性能和暂态性能。

按二次绕组和铁芯的不同电气性能和不同应用可以将电流互感器内的若干个二次绕组和铁芯分为测量和保护两大类，测量、监控回路应选用测量类二次绕组，保护回路应选用保护类二次绕组，现场应严格执行测量和保护分别配置使用原则。

测量用的二次绕组和铁芯按其准确度要求不同又可以分为0.1、0.2、0.5、1.0、0.2S、0.5S等准确度级。

保护用的二次绕组和铁芯按其性能要求不同可以分为P级、TPS级、TPX级、TPY级、TPZ级等，其中P 级按准确度要求不同通常可分为5P级和10P级，TPS级、TPX级、TPY级、TPZ级又称为具有暂态特性的电流互感器。

根据目前电力系统内10kV~500kV各电压等级的实际应用情况，测量回路和保护回路中常见的主要有0.2级、0.5级、0.2S级、5P级、10P级、TPY级等几种。

1 额定一次电流
它是电流互感器性能的基准一次电流，同一组电流互感器为了适应不同实际应用工况设计时具备两组一次绕组或二次绕组具有中间抽头，使现场应用可以通过采用不同的一次接线方式或二次接线方式实现调整额定一次电流的功能。

一般并联两组一次绕组可以获得2倍额定一次电流，二次回路接二次绕组中间抽头可以获得1/2倍的额定一次电流。

2 额定二次电流
它是电流互感器性能的基准二次电流，标准额定二次电流为1A或5A。

二次绕组在相同的输出容量下，采用额定二次电流为1A时具有更大的带载能力，允许电流互感器设备与测量、保护等二次设备的距离更远，但其制造成本更高。

对于同一组电流互感器内的不同二次绕组，可以选择不同的二次额定电流，工程应用中主要视实际情况、经济和技术比较而确定。

3 额定输出
在额定二次电流、额定负荷、规定功率因数下输出给二次回路的视在功率，一般以伏安(VA)表示。

它可以代表二次绕组的输出能力，通常也可以称为额定输出容量，其标准值常见有10、15、30、50、100等。

但在实际应用中有时也用额定负荷或额定电阻性负荷来表示二次绕组所接负荷的能力。

一般来说二次负荷的实际功率因素都较大，甚至接近于1(除特殊说明)，因此，额定输出、额定负荷、额定电阻性负荷的数值可能完全相等。

4 二次绕组电阻
它指绕组温度校正到75oC时二次绕组直流电阻。

根据参数典型设计，额定二次电流为1A时，一般其值大于1Ω;额定二次电流为5A时，一般其值小于1Ω。

5 额定短时热电流
在二次绕组短路(零负荷)情况下，电流互感器在1秒钟内能承受且无损伤的最大一次电流方均根值(有效值)，其标准值有(kA)：6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100等。

但实际应用中有时也以3秒钟内数值来表示。

它可以表示电流互感器的短时热稳定能力，与其相应的还有连续热稳定能力，称为额定连续热稳定电流，无特殊说明其值为额定一次电流。

与其相关的还有额定动稳定电流，用一次最大峰值电流来表示，一般其值为额定短时热电流的2.5倍。

6 额定仪表限值一次电流和仪表保安系数
额定仪表限值一次电流是保证测量类电流互感器对其供电的仪器仪表安全的一次电流，它是指在额定二次负荷下电流互感器复合误差大于或等于10%时的最小一次电流，其值与额定一次电流的比值称为仪表保安系数，其标准值为5、10，一般与准确度一起表示，如0.2SFS10。

对于仪器仪表来说，电流互感器的仪表保安系数越小则系统故障时短路电流对其的损坏可能性越小，就越安全。

7 额定准确限值一次电流和准确限值电流倍数
额定准确限值一次电流是保护类电流互感器确定准确度性能的依据，它是指在额定二次负荷下保证电流互感器满足规定要求的最大一次电流方均根值(有效值)，其值与额定一次电流的比值称为准确限值电流倍数。

对于P级电流互感器，准确限值电流倍数用ALF表示，其标准值为5、10、15、20、30，一般与准确度一起表示，如5P20等;对于暂态特性互感器，额定准确限值一次电流称为额定一次短路电流，准确限值电流倍数称为额定对称短路电流倍
数，并用Kssc表示。

8 准确级
准确级定义了在规定使用条件下误差在规定限度内，测量类主要依据额定电流条件下最大允许电流比值误差来标称，P级主要依据额定准确限值一次电流条件下最大允许复合误差来标称，其他保护类主要依据其不同称。

不同准确级规定了不同的使用条件、以及对电流比值误差和相位差具有不同的限定，对保护类电流互感器还对综合误差、瞬时峰值总误差、瞬时峰值交流分量总误差提出了要求和限定。

因二次绕组所接负荷的大小和功率因素对其误差有较大影响，故在限定条件中对其所接负荷有较详细的规定。

9 暂态特性参数
暂态特性参数主要包括规定一次时间常数(Tp)、额定二次回路时间常数(Ts)、保持准确限值时间(tal)、达到最大磁通时间(tmax)、无电流时间或自动重合闸时间(tfr)、规定工作循环(C-O和C-O-C-O)、剩磁系数(Kr)等，它们都在IEC60044-6或GB16847-1997中有较严格的定义。

同时，还有饱和电压(或拐点电压)等在IEC60044-1和IEC60044-6中都有定义，虽然表示相同的物理意义，但它们确定方法有细微差别，因此，根据不同标准其值有较大差别。

暂态特性参数并不完全针对暂态特性电流互感器，包括测量级、P级电流互感器也可以具有相应的暂态特性参数，但标准中对测量级、P级电流互感器的暂态特性参数未严格限定，而对暂态特性电流互感器却有严格限定，如标准中规定TPY级电流互感器剩磁系数应小于10%，而其他准确级的电流互感器并无此限定。