电流互感器的参数选择计算方法

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

结论：CT满足其铭牌保证值要求。

二、计算最大短路电流下CT饱和裕度（用于核算在最大短路电流下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：

Es=Iscmax/Kn（Rct+Rb）=10000/600×5×（0.45+0.38）=69.16V

参数说明：

（1）Kn：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）Iscmax：最大短路电流；

（3）Rct：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）Rb ：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：Rb = Rdl+ Rzz

——Rdl：二次电缆阻抗；

——Rzz：二次装置阻抗。

二次电缆算例：

Rdl=（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：

Rzz=Szz/ Izz 2=1/25=0.04Ω；

——Rzz ：保护装置的额定负载值；

——Szz ：保护装置交流功耗，请查阅相关保护装置说明书中的技术参数，该处以1VA为例计算；

——Izz ：保护装置交流电流值，根据实际情况取1A或5A，该处以5A为例计算。

以电流回路串联n=2个装置为例，计算二次总负载：

Rb= Rdl + n×Rzz =1.4+2×0.04=1.48Ω

2、计算最大短路电流时的暂态系数

Ktd= Ek/Es=130/69.16V=1.88< 2.0（要求的暂态系数）

——Ktd ：二次暂态系数，要求达到2.0以上；

——Ek ：实测拐点电动势。若现场无实测拐点电动势数据，可先用二次极限电动势代替进行校核。

——Es ：二次感应电动势。

当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，需重新测量CT拐点电动势，并重新进行校核。

结论：CT的裕度小于2倍暂态系数要求，CT裕度不满足要求。