电流互感器及电压互感器选择及导则培训演示.ppt
(精品) 电流、电压互感器课件课件
二、TA、TV的作用和参 数
(2)二次参数: 变比:表示一次电流(电压)与二次侧电流(电压)的比值, 是继电保护整定计算及计量专业的重要参数。 准确度级:按照计量、测量类和保护类两类讨论,计量测量 类需要运行时精确测量,满足正常负荷下测量要求,保护类 在故障态时进行保护,满足极限情况下的要求:
线路侧
P1(L1) S1(K1)
保护装置
五、TA、TV二次绕组的接线方式及向量分析
2、单相接线方式 特点:接线简单
主变
消弧 线圈
适用:主变消弧线圈、中性点及小电流接地系统中的零序回路
强调:对于零序功率方向保护应注意CT极性。 U。
I
装置
100o I。
五、TA、TV二次绕组的接线方式及向量分析
3、两相星形接线方式 特点:经济,能够反应任何相间故障。
2、TA、TV的作用和参数
型号:TYD 220/√3-0.01H T:成套 Y:电容式 D:单相式 220/√3 :额定相电压 0.01H:电容量 变比:1a、2a绕组:100/ √3 da绕组:100 准确级: 1a:0.2级 2a:0.5级 da:3P级
三、TA、TV在二次回路的标号原则
1、交流回路按相别顺序标号,除用3位数字外,还加以文 字标号以示区别。例如:A411、B411、C411、N411。
3、交流回路是继电保护、自动装置、测量等装置用以准 确计算一次电流、电压、功率的重要组成回路。
~ 发电机
一、二次回路简述
输电线路
66kV母线
升压变 隔离开关 断路器
220kV母线
#1变压器
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况下它的负荷是恒定的。电压互感器的N1/N2)U2
式中,N1、N2——为电压互感器一次和二次绕组匝数; KU—— 为电压互 感器的变压比,一般表示为其额定一、二次电压比, 即KU=U1/U2
电压互感器原理图示
电压互感器接法
电压互感器在三相电路中的接线方案有:一相式接 线,两相V/V形接线,三个单相电压互感器Y0/Y0接 线,三个单相三绕组电压互感器或一个三相五柱电 压互感器形成Y0/Y0/(开口三角形)接线等。
电子式互感器优点
优良的绝缘性能,造价低。 不含铁心,不存在磁饱和、铁磁谐振等问题。 暂态响应范围大,测量精度高。 保证高压回路与二次回路在电气上完全隔离,低压
侧没有因开路而产生高压的危险,同时因没有磁耦 合,消除了电磁干扰对互感器性能的影响 体积小、重量轻。
高压电流互感器
型号说明
电流互感器的选择
不同变比电流互感器
具有同一个铁心和一次绕组,而二次绕组则分为两 个匝数不同、各自独立的绕组,以满足同一负荷电 流情况下不同变比、不同准确度等级的需要。
例如在同一负荷情况下,为了保证电能计量准确, 要求变比较小一些,准确度等级高一些;而用电设 备的继电保护,考虑到故障电流的保护系数较大, 则要求变比较大一些,准确度等级可以稍低一点。
电压互感器分类
10~220kV电压互感器:随着电压的升高,电压互 感器绝缘尺寸需增大。为了减少绕组绝缘厚度,缩 短磁路长度,110kV及以上电压互感器采用串级式, 铁芯不接地,带电位,由绝缘板支撑。
电压互感器故障案例分析
2003年7月10日,某供电公司110 kV变电站发生10 kV母线电 压互感器一次侧三相熔丝因雷击谐振熔断的故障,10kV系统 为中性点不接地系统。事后检查,发现中性点所接消谐电阻 正常,中性点绝缘正常,励磁特性在正常范围,二次回路绝 缘正常,更换高压熔丝后,电压互感器又恢复正常运行。雷 击时工频和高频铁磁谐振过电压的幅值一般较高,可达额定 值的3倍以上,起始暂态过程中的电压幅值可能更高,危及 电气设备的绝缘结构。工频谐振过电压可导致三相对地电压 同时升高,或引起"虚幻接地"现象。分频铁磁谐振可导致相 电压低频摆动,励磁感抗成倍下降,过电压并不高,一般在 2倍额定值以下,但感抗下降会使励磁回路严重饱和,励磁 电流急剧加大,电流大大超过额定值,导致铁心剧烈振动, 使电压互感器一次侧熔丝过热烧毁。
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(2)电流互感器二次侧有一端必须接地
为防止一、二次绕组间绝缘击穿时,一次侧高压会窜入二次侧, 危及二次设备和人身安全,通常是选K2端(公共端)接地。
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(3)电流互感器在接线时,必须注意其端子的极性 按规定,电流互感器一次绕组的L1端与二次绕组的K1端是同名端。在由两个或三个电流 互感器所组成的接线方案中,如两相V形接线,通常使一次电流从L1端流向L2端,二次绕 组的K1端接电流继电器等设备,各电流互感器的K2端作公共端连接。如果二次侧的接线, 没有按接线的要求连接,如将其中一个互感器的二次绕组接反,则公共线流过的电流就不 是B相电流,可能使继电保护误动作,甚至会使电流表烧坏。
电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。
U1N≥UN·线
3). 电流互感器变比选择 电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、 600、800、1000、1200、1500、2000(A)等多种规格,二次侧额定电流均为5A。
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一般情况下,计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流I1N不小于线路中 的计算电流Ic。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。
(2)可使测量仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离,保 证测量仪表、继电器和工作人员的安全。
(3)可使仪表和继电器标准化。
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二 电流互感器
电流互感器简称CT,是变换电流的设备。
文字符号为TA ,单二次绕组电流互感器图形符号为
TA
1. 工作原理
电流互感器的基本结构原理 如图所示,它由一次绕组、铁 芯、二次绕组组成。
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❖ 因为AC=OC-OA=I1N1-I2N2,所以
f
221110% 0101sin (2)10% 0
11
11
110sin (2)10% 0
.
电流互感器参数
si nO B C B 1 0 1si9 1 o n 1 0 ([2 ) ]1 0 1c 1 1 o s 2 )(
示。如:10/5,50/5,100/5,200/5,600/5,3150/5等 额定电流,就是在这个电流下,互感器可以长期 运行而不会因发热损坏。当负载电流超过额定电 流时,叫作过负载。 2.准确度等级 (简称准确级)
国产电流互感器的准确度等级有0.2、0.5、1.0、3.0、 0.2S级及0.5S级。如:0.2/10P10等
电式、电子式等电流互感器。
.
电流互感器型号规定
二)电流互感器的型号规定
目前,国标:电流互感器型号编排方法规定如下:
.
电流互感器型号字母含义
产品型号均以汉语拼音字母表示,字母含义及排列顺序见表 4-l所示
.
电流互感器参数
(三)电流互感器的主要参数 1.额定电流变比
额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比(有 时简称电流比);额定电流比一般用不约分的分数形式表
.
电流互感器知识(分类)
(-)电流互感器分类
(1)电流互感器按用途可分为两类:一是测量电流、功 率和电能用的测量用互感器;二是继电保护和自动控制 用的保护控制用互感器。
(2)根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式
(3)根据安装地点可分为户内式和户外式
(4)根据绝缘方式可分为干式,浇注
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• 电压互感器(以下简称PT)在正常运行时相当 一个空载运行的变压器,这是因为PT的二 次负荷主要是测量仪表和继电器的电压线 圈,其阻抗一般很大,使PT二次所通过的电流 很小,. 由于PT的容量通常很小,线圈的导线很 细,漏抗也很小,一旦二次出现短路,很大的短 路电流极易烧毁PT,所以为了保证PT的安全 动行不允许短路.为了对其进行保护一般在 要加装熔断器.
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3 ,变压器的主磁通决定于一次侧所加的电压,主磁通又决定了二次电势,因此,主磁通不 变二次电势也基本不变。电流互感器则不 一样,当二次回路阻抗变化时,二次电势 也会变老。在一次电流作用下,二次阻抗、 励磁电流、二次电势和二次电流这几个量 是互为因果关系。
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电流互感器的铭牌
• 第一个字母: L —— 电流互感器。• 第二个字母: D单匝贯穿式;F复匝贯穿式Q 绕组型M母线式R装入式A穿墙式C瓷箱式 第三个字母: C —— 瓷绝缘式;Z——浇注式。J加大容量W户外型G改进型D差动保护 用第四个字母: B ——保护;D—— 差动。例如: 电流互感器LMZBJ-10W1字母什么意 思L-- 电流互感器 M--母线型; Z--环氧浇注; B--保护级; J--加大容量;W--户外式; 10--额 定电压10KV。课件
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电流互感器是怎样分类的?1.户内式:一般式干式电流互感器或环氧树脂浇注电流互感器。用在35kV及以下的配电装置中。
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2,户外式: 35kV及以上电流互感器多制成户外式,多用瓷套为箱体,以节约材料,减 轻重量和缩小体积。3,套箱式:也叫装入式,这种电流互感器是 装在35kV及以上的多油断路器或变压器的 套管中的。断路器或变压器套管中的导电 杆就作为电流互感的一次线圈,互感器本 身的铁芯和二次线圈套在导电杆上,构成 整体。
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伏甚至上万伏,危及人身安全。
另外,由于磁路饱和时,铁芯中的磁滞涡流损耗
急剧上升,会引起铁芯过热,甚至烧坏电流互感器。
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任务五
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
电压互感器 (TV)
电流互感器 (TA)
新型互感器
4. TA的准确度级和额定容量
(1)TA的准确度级
TA的测量误差可用其准确度级来表示,根据其 测量误差的不同划分出不同的准确度级。准确度级 实质在规定的二次负荷变化范围内,一次电流为额 定值时的最大电流误差。
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任务五(1)TA的准确度级
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
我国GB1208-1997《电流互感器》规定测量用 的TA的测量精度有:0.1、0.2、0.5、1、3、5六个 准确度级 。
主要内容
互感器的作用
电压互感器 (TV)
电流互感器 (TA)
新型互感器
(一)互感器与系统的连接
电
TA将一次侧的大电流变换成二次侧的标
流 准小电流(5或1A),其一次绕组串联于被
互 测电路内,二次绕组与二次测量仪表和继电
感
器 器的电流线圈相串联。
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任务五 互感器的
认识
主要内容 互感器的作用
电压互感器 (TV)
电流互感器 (TA)
新型互感器
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6. 电流互感器的类型和结构
(1)TA的类型
1、按安装地点分
户内式(20KV及以下) 户外式(35KV及以上)
电流互感器和电压互感器选择及计算导则
电流互感器和电压互感器选择及计算导则电流互感器和电压互感器是电力系统中常用的测量装置,用于测量和保护电流和电压。
在选择和计算互感器时,需要考虑许多因素,如额定电流、额定电压、准确度等。
本文将详细介绍电流互感器和电压互感器的选择及计算导则。
1.选择电流互感器的额定电流:电流互感器的额定电流应根据所需测量的电流范围来确定。
一般来说,额定电流应略大于实际测量电流的最大值,以保证互感器在额定工作范围内的准确度和稳定性。
2.选择电流互感器的准确度等级:电流互感器的准确度等级决定了测量的准确程度,常见的准确度等级有0.1、0.2、0.5等。
一般来说,对于需要高精度测量的场合,应选择较高的准确度等级。
3.计算电流互感器的一次侧额定电流:一次侧额定电流指的是电流互感器的一次绕组所能承受的最大电流。
根据电流互感器的额定变比和一次侧额定电流可以得到二次侧的额定电流。
4.考虑电流互感器的负载能力:电流互感器的负载能力是指在额定负载时,互感器的二次绕组电压降不超过一定范围。
在选择电流互感器时,需要考虑系统的负载情况,以确保互感器的正常工作。
5.选择电流互感器的阻抗:电流互感器的阻抗决定了互感器的性能和工作条件。
一般来说,电流互感器的阻抗应在一定范围内,以保证互感器的稳定性和准确度。
1.选择电压互感器的额定电压:电压互感器的额定电压应根据实际测量的电压范围来确定。
一般来说,额定电压应略大于实际测量电压的最大值,以保证互感器在额定工作范围内的准确度和稳定性。
2.选择电压互感器的准确度等级:电压互感器的准确度等级决定了测量的准确程度,常见的准确度等级有0.1、0.2、0.5等。
一般来说,对于需要高精度测量的场合,应选择较高的准确度等级。
3.计算电压互感器的一次侧额定电压:一次侧额定电压指的是电压互感器的一次绕组所能承受的最大电压。
根据电压互感器的额定变比和一次侧额定电压可以得到二次侧的额定电压。
4.考虑电压互感器的负载能力:电压互感器的负载能力是指在额定负载时,互感器的二次绕组电流不超过一定范围。
2024版互感器知识培训(电气车间)pptx
互感器知识培训(电气车间)pptx目录•互感器基本概念与原理•互感器在电气系统中的应用•互感器主要技术参数与性能指标•互感器选型、安装与调试方法•互感器运行维护与故障处理•互感器市场发展趋势及新技术应用CONTENTSCHAPTER01互感器基本概念与原理互感器定义及作用定义互感器是一种电气设备,用于将高电压或大电流按比例变换为低电压或小电流,以便于测量、保护和控制。
作用在电力系统中,互感器是实现电气测量、保护和控制的重要设备之一。
它能够将高电压或大电流转换为适合测量仪表或保护装置使用的低电压或小电流,同时起到隔离高压、降低测量仪表和保护装置成本的作用。
互感器工作原理电磁感应原理互感器的工作原理基于电磁感应原理。
当一次绕组通过交流电流时,会在铁芯中产生交变磁通,从而在二次绕组中感应出电动势。
根据电磁感应定律,感应电动势的大小与一次绕组和二次绕组的匝数比、铁芯中的磁通变化率以及绕组的相对位置有关。
磁路闭合原理为了保证互感器正常工作,需要使磁路闭合。
通常采用在铁芯上绕制一次绕组和二次绕组的方式来实现磁路闭合。
同时,为了减小铁芯中的涡流和磁滞损耗,铁芯通常采用高导磁率的硅钢片叠装而成。
将大电流按比例变换为小电流,以便于测量和保护。
具有高精度、低误差、宽频带响应等特点。
电流互感器将高电压按比例变换为低电压,以便于测量和保护。
具有高绝缘强度、低误差、长期稳定等特点。
电压互感器将电流互感器和电压互感器组合在一起,实现同时测量电流和电压的功能。
具有结构紧凑、安装方便等特点。
组合互感器采用电子技术和光纤传输技术实现电气量的测量和传输。
具有高精度、高可靠性、抗干扰能力强等特点。
电子式互感器互感器类型及特点CHAPTER02互感器在电气系统中的应用将高电压按比例变换为低电压,以供测量仪表和继电保护装置使用。
电压互感器将大电流按比例变换为小电流,以供测量仪表和继电保护装置使用。
电流互感器将电压互感器和电流互感器组合在一起,用于同时测量电压和电流。
2024版电流互感器培训PPT学习课件共39张
电流互感器生产制造过程剖
03
析
原材料选择与检验标准
原材料选择
优质硅钢片、电磁线、绝缘材料等,确保产品性 能稳定可靠。
检验标准
对原材料进行严格检验,包括外观、尺寸、性能 等方面,确保符合生产要求。
加工工艺流程介绍
下料
按照图纸要求,将硅钢片、电磁线等原材 料裁剪成所需尺寸。
组装
将绕制好的线圈、绝缘材料等组装在一起, 形成完整的电流互感器。
选型注意事项与建议
根据实际需求选择合适的类型
注意产品的精度和稳定性
根据测量、保护或计量等需求选择合适的电 流互感器类型。
选择具有高精度、高稳定性的产品,以保证 测量或保护的准确性。
考虑产品的安装和使用环境
了解产品的价格和售后服务
根据安装空间和使用环境选择合适的产品规 格和型号。
在选型时要综合考虑产品价格和售后服务等 因素。
未来电流互感器将实现更高精度的 电流测量,满足日益增长的电力需 求和对电力系统安全性的要求。
绿色环保
在环保理念日益深入人心的背景下, 未来电流互感器将更加注重环保设 计,减少对环境的影响。
THANKS
感谢观看
保持互感器周围环境清洁干燥, 避免潮湿、高温等恶劣环境影 响
对于长期不使用的互感器,应 定期进行通电试验,以防铁芯 生锈或线圈受潮
电流互感器安装调试注意事
05
项
安装前准备工作要求
了解设备型号、规格及性能参数,确保选 型正确。
准备安装工具和材料,如螺丝刀、扳手、 绝缘垫等。
检查设备外观,确认无损坏、变形等现象。
能源储存与管理
电动汽车充电设施
在电动汽车充电设施中,电流互感器 用于监测和控制充电过程中的电流。
电流互感器和电压互感器如何选择9.12
电流互感器和电压互感器如何选择9.12
电流互感器和电压互感器如何选择?
(1)电流互感器的选择:电流互感器的⼆次侧额定电流⼀般是5A。
在选择电流互感器时除了按照电器元件的⼀半条件进⾏选择和校验外,因为它是测量⽤的,所以对于测量准确度是有⼀定要求的。
电流互感器的准确度通常分为很多等级,如0.2级、0.5级、1级、3级等,⽤在不同的需要场合。
电流互感器的准确度与⼆次侧所接的负荷开关,如果功率消耗超过该准确度所允许的数值范围,则电流互感器的准确度将降低。
电流互感器⼆次侧的负载,包括有所接仪表和继电器电流线圈的电阻、导线电阻及连接外的接触电阻等。
保证电流互感器准确度的条件为
实际上,连接导线的电阻R’应⼩于R,否则不能满⾜准确度的要求。
通常连接导线的长度⼩于2m,其截⾯⼤于(或等于)2.5㎜2。
(2)电压互感器的选择:选择电压互感器除了考虑它的形式和额定电压之外,也要考虑它的准确度。
和电流互感器⼀样,也要使它⼆次侧所接的负荷不得超过其额定负荷,即。
电流互感器和电压互感器选择及计算导则
这种电流互感器,当已知其二次励磁特性和二次绕组电阻时,便可估算其暂态性能,它对应于额定值或较低值
的一次对称短路电流下的负荷与工作循环任何组合,但不超过由二次励磁特性确定的电流互感器能力的理论限值。
注:一次导体为单匝、二次绕组均匀分布和返回导体影响可忽略的电流互感器一般为低漏磁电流互感器。
3.1.3.15 高漏磁电流互感器 high leakage flux current transformer 不符合3.1.3.14条要求的电流互感器为高漏磁电流互感器。对于TP类电流互感器,如不符合该要求时,制造厂要 考虑加大裕度,以计及漏磁增加的影响作用,使这种电流互感器能满足规定的工作循环。
TPX级:准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差( )。对剩磁无限制。
TPY级:准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差( )。剩磁不超过饱和磁通的10%。 TPZ级:准确限值规定为在指定的二次回路时间常数下,具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流分量误
差( )。无直流分量误差限值要求。剩磁实际上可以忽略。
Kpcf = Ipcf / Ipn
(7)
3.1.3.18
给定暂态系数 specified transient factor(K)1)
为考虑电流互感器暂态饱和影响由用户给定的暂态系数。K为所选用互感器的额定准确限值一次电流Ipal与保护校
验故障电流Ipcf之比,即:
K=Ipal/Ipcf=Kalf/Kpcf
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。
互感器PPT演示课件
I1 I2
I1
KiI2
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大
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电流互感器正常运行时的注意事项
一次绕组串联在被测电路中,二次设备串联在 二次绕组中;
为了确保运行人员在接触测量仪表和继电器时 的安全,互感器的二次绕组必须有可靠的保护 接地点;
正常运行时,二次侧不允许开路。
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按安装方式分:穿墙式、支持式和装入式(也 称套管式)
按绝缘方式分:干式、浇注式、油浸式和气体 绝缘式
按一次绕组匝数分:单匝式和多匝式
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电流互感器的结构
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LB-35
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LB7-252
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LB-110
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的低电压和小电流
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电流互感器
电磁式电流互感器的原理 电流互感器的准确度级 电流互感器的分类和结构 电流互感器的接线方式
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I1 N1
N2 I2
PA K
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电流互感器的额定变流比 电流互感器一、二次额定电流之比
Ki
IN1 IN2
N2 N1
U1
E1
X
N1
N2
1
2
I2 a
E2 U 20 U 2
x
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空载(激磁)电流波形
【课件】电流互感器和电压互感器PPT
§5-2 变压器的理想并联条件
为了达到上述理想并联情况,并联运行的各变压器必须具备下列 三个条件:
1)各变压器的额定电压应相等,若为单相变压器则各变压 器的变比应相等; 2)各变压器的联结组相同; 3)各变压器的短路阻抗标么值(或短路电压)应相等,而且 短路电抗和短路电阻之比也应相等。
c b
压任务,于是要采用多台变压 a
器并联运行。
abc
K3
abc
K4
低 压 母 线
负载
图5-1 两台变压器并联运行的接线图
变压器并联运行的优点
1)提高供电的可靠性。并联运行的变压器如有某台变压器发 生故障,可以把它从电网切除进行检修,而电网仍能继续供 电;
2)可根据负荷大小调整投入并联变压器的台数,以提高运行 效率;
变比相同而短路阻抗标么值不相等的变压器并联运行时的负载分 配
I1Zk1 I2Zk 2
I1Zk1 I2Zk 2 I1 Zk 2 I2 Zk1
Zk1
II12
I
U1
Zk2
U 2
k
图5-3 变比和联结组相同时两台 变压器并联时的简化等效电路
I1 / I N1 Zk 2 / I N1 Zk 2I N 2 I2 / IN 2 Zk1 / IN 2 Zk1IN1
分为0.2,0.5,1.0,3.0和 10等五个标准等级。例如,
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0.5级准确度就表示在额定
电流时,原、副边电流变比
的误差不超过0.5%。
N1
I1
N2
A I2
电流互感器
使用注意事项:
1)为了使用安全,电流互感器的副边必须可靠的接地,以防 止由于绝缘损坏后,原边的高压传到副边,发生人身事故。
电流互感器和电压互感器选择及计算导则
电流互感器和电压互感器选择及计算导则互感器属测量装置,按变压器原理工作。
电力系统中的大电流、高电压有时无法直接用一般的电流表和电压表来测量,必需通过互感器将待测电量按比例减小后测量。
互感器具有2种作用:将高电量转换为能用一般标准仪表测量的电量1A/5A/100V/500V;将仪表与高压电路隔离,保证仪表及人身平安。
一、电流互感器
一次侧只有1到几匝,导线截面积大,串入被测电路。
二次侧匝数多,导线细,与阻抗较小的仪表(电流表、功率表的电流线圈)构成闭路。
电流互感器的运行状况相当于二次侧短路的变压器,一般选择很低的磁密(0.08-0.1)T,并忽视励磁电流,则
I1/I2=N2/N1=k 。
励磁电流是误差的主要根源。
0.2/0.5/1 / 3,1表示变比误差不超过1%。
留意事项:
副边绕组必需牢靠接地,以防止由于绝缘损坏后,原边高电压传入危及人身平安。
副边肯定不容许开路。
开路时互感器成了空载状态,磁通高出额定时很多(1.4-1.8T),除了产生大量铁耗损坏互感器外,还在副边绕组感应出危急的高压,危及人身平安。
二、电压互感器
电压互感器的运行状况相当于二次侧开路的变压器,其负载为阻抗较大的测量仪表。
副边电流产生的压降和励磁电流的存在是电压互感器误差之源。
电压互感器副边不能接过多的负载;且要求铁心不饱和(0.6-0.8T)。
留意事项:副边绕组连同铁心必需牢靠接地。
副边肯定不容许短路。
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。
有关电流互感器和电压互感器的国家标准和行业标准对互感器的技术规范和订货技术条件作了规定,本标准是对电力工程中如何选定这些规范和需要进行的相应计算方法作出规定,并对新产品开发提出要求。
本标准主要适用于工程广泛使用的常规电流互感器和电压互感器。
对于新开发的尚未普遍应用的新型电子式互感器,仅在附录中给出简要介绍。
本标准的附录均为资料性附录。
本标准由中国电力企业联合会提出。
课件:电压互感器和电流互感器
10%误差曲线图
:
10%误差曲线图的使用 根据电网参数计算出一次电流倍数m,(m= I1/Ie )从图中查出最大允许二 次负载阻抗值,如果 实际二次负载阻抗(包括该TA二次侧串联的所有继电器线 圈阻抗、二次电缆阻抗和接触电阻)小于该允许值,则认为电流互感器的比差 满足要求。如果不满足要求,则应:增大电流互感器的变比;增大二次电缆截 面面积;降低接触电阻;减少电流互感器二次侧串联的线圈数量等。 角差 理想情况下,电流互感器一次电流与二次电流的相量应为同相位,但因为 内阻抗和磁化电流的影响,实际二次电流相量与一次电流相量之间有一夹角δ, 此夹角称为电流互感器的相角误差,简称角差。角差的大小和正负,取决于空 载电流和负载电流的大小和性质,电流互感器的允许角差为7°。
* *
图2-1 电流互感器的极性标注 电流互感器在电路中的符号如下图所示,用“ TA”来表示,一次绕组一般用一根 直线表示,一次绕组和二次绕组分别标记 “●”的两个端子为同名端或同极性端。
1.4电流互感器的误差
比差(变比误差) 理想情况下,电流互感器的额定变流比应为常数,但实际情况下,由于铁芯 损耗、漏磁通和绕组漏电阻等因素的存在,实际变流比不等于额定变流比,所 以出现数值上的误差,该误差即为比差。 电流互感器的允许最大比差为10%Ie,实际比差大小要随其一次电流倍 数及二次负载阻抗大小而变化,通常把这种变化关系用10%误差曲线来表示, 它反应了某台电流互感器一次电流倍数与最大允许负载阻抗的关系。
三相星型接法 如图(c)所示。三相星形接线又称完全星形接线,它是由三只完全相同的 电流互感器构成。由于每相都有电流流过,当三相负载不平衡时,公共线中就 有电流流过,此时,公共线是不能断开的,否则就会产生计量误差。该种接线方 式适用于高压大接地电流系统、发电机二次回路、低压三相四线制电路 .
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• Tp及暂态饱和系数Ktd典型值:
系统设备 大型发电机
TP 200~350ms
大型发电机变压器组 150~250ms
500kV系统
约100ms
220kV系统
约60ms
最大Ktd 60 50 30 20
一般Ktd 约30 约25 约20 约14
110kV及以下系统
30ms以下
10
• 500kV线路及主变:CT要求保证暂态不饱和,
一般可选用TPY,按标准计算方法验算
• 大型发电机及变压器:300MW及以上发电机 组,CT要求保证暂态不饱和,高低压侧均选用
TPY。300MW以下机组可选用5P或5PR,要求选择 适当准确限值系数Kalf (不低于30?)
• 220kV系统:原则上CT可按稳态短路电流选择P
电流互感器和电压互感器 选择及计算导则
编制导则的背景和目的
• 背景和依据:
-系统发展扩大和大容量机组的应用,继电保护和电能计 费对CT、PT提出许多新的严格要求。例如,保护用CT如 何考虑暂态饱和问题,计量用CT如何保证准确性
-IEC颁布一系列新标准,提出许多新型CT,如TP类、PR 类、PX类等在工程中如何执行
TP类电流互感器应用特点
• TPS(PX):励磁阻抗高,励磁特性和变比误 差小,适用高阻抗差动保护。
• TPY:保证暂态误差及剩磁在规定限值内,应 用较广。
• TPZ:仅保证交流误差,保护必须有良好滤波 措施。不能全面反映一次电流,用于发电机变 压器保护,可能有困难。
• TPY、TPZ断电后衰减 慢,不能用于失灵保护 的断电判别回路。
电流互感器类型及性能
• 分为两大类:1)测量用;2)保护用 • 测量用电流互感器
-重点考核正常运行时的准确性能 • 保护用电流互感器
-重点考核系统短路时的准确性能 a) 对称短路电流下的稳态性能 b) 短路电流偏移(有直流分量)和/或
有剩磁时的暂态性能
电流互感器的准确性能
•电流误差(比值差),相位差
适用于电流基本为正弦波,可用相量表示
=
i
K
n
Is Ip
Ip
Ie
100%Is2-4
Ip
Δφ
Ie
•复合误差
Ф
适用于电流畸变较严重情况
Ip
c
100 Ip
1 T
T 0
Knis ip
2 dt Is Ie
2-5
•过去保护用互感器常用10%误差实际指 比误差,对相角差另有规定
一次时间常数Tp,二次额定负荷Zbn ,稳态短路 电流Kssc ,规定工作循环(C-O, C-O-C-O) -制造部门通过设计优化确定暂态面积系数Ktd 及二次时间常数Ts ,提供暂态误差要求的产品 • 选用定型产品Tp 根据定型产品的技术规范,如Tp 、 Ts 、 Kssc 、 Ktd 、 Zbn验算是是否满足实际工作循环要求
(Rct+ Rbn) ( Rct + Rb)
3 PX型CT验算
-在要求的计算倍数KX 下,二次电动势不能超过 拐点电压Ek KX (Rct+ Rb) Isn<Ek
电流互感器暂态特性
-短路电流非周期分量引起
• 短路电流偏移
• 电流互感器磁通变化
•暂态饱和系数:
K tf Φ m
非周期分量引起饱和-磁通及电流
电流互感器暂态特性计算
• 基本计算公式-前提是CT未饱和,励磁特性曲
线为线性,不计及磁滞回线,非周期分量最大
-C-O循环
Ktd
TpTs
Tp Ts
e
tal Tp
tal
e Ts
1
-C-O-C-O循环
Ktd
TpTs
Tp Ts
+0.75
0.2S级 02级 0.1级
+0.35
+0.2
0
5
20
-0.2
-0.35
100
120%
-0.75
• 小变比单匝式互感器不易满足较高准确级(如 0.2、0.5)要求
保护用电流互感器
• 类型 -主要考虑稳态特性:包括5P、10P、5PR、10PR、
PX,其中PR和PX为IEC颁布的新标准 -考虑暂态特性:TPS、TPX、TPY、TPZ • 准确性能 -稳态饱和:影响因素主要是短路电流、二次负荷
ie (Ee 及ie均为对数坐标)
• A为TPX和TPS特性:TPX在Eal时的ie引起的误差不超过 KsscIsn 的10%,TPS的KKssc Isn(Rct+ Rb)<Eal
• B为TPY特性:Eal时的ie不应超过KsscIsn 的10%,即: 100Ktd /2ωfTs %<10%
• C为TPZ特性: Eal时的ie交流分量不应超过10%
• 保护装置采取措施减缓CT饱和影响 -当前母线保护一般采取了抗饱和措施,可以适 当降低对CT的要求。微机母线保护技术条件 (DL/T 670-1999)要求保护装置不受CT暂态饱 和影响。各种保护的性能差别很大,应由研制部 门提出具体的选择CT的方法 -其它微机保护宜采取抗CT饱和措施,但在制造 部门提出具体选择CT方法前,暂考虑由适当选择 CT性能参数来防止饱和或减缓其影响
电流互感器重点问题
• 系统发展和引入市场机制,潮流负荷变 化多,如何选择互感器以保证电能测量 准确性
• 各级电压系统如何合理考虑保护用电流 互感器的饱和问题,特别是暂态饱和问 题,例如超高压系统及大机组的电流互 感器暂态饱和严重,如何合理选用互感 器及进行必要的正确的验算
• 实现电流互感器信息共享,避免一组互 感器二次线圈过多
Esl
Kalf (Rct+ Rb) Isn
Esl
Kssc (Rct+ Rb) Isn
Es
(Rct+ Rb) Isn
Ies
Iesl
P类(稳态)
Iesl
Ieal
TP类(暂态)
电流互感器暂态饱和系数
Ktd
Ts=10s
Ktfmax
电流互感器暂态饱和系数
Ktd
Ts=1s
系统暂态饱和的严重性
• 暂态饱和严重性-与一次时间常数Tp、短路持续时
• 饱和可能引起保护误动的后果
• 经济合理性-考虑暂态保护要求大大加大互感
器铁心 • 运行经验
-500kV系统普遍使用考虑暂态的TP类互感器 -220kV系统少数考虑,大部分系统未考虑暂态 -发电机出线CT一般未考虑暂态,但有较大裕 度。TP类CT安装可能存在困难 • 国外应用经验
对电流互感器选择的建议
• 导则内容主要是电力工程用电流/电压 互感器性能和参数选择及计算等二次 有关内容,不包括绝缘结构等一次有 关内容
• 导则主要适用常规电流/电压互感器及 其辅助互感器,暂不包括电子式互感 器、保护内部专用变换器及实验室互 感器等
相关的国际标准、国标及行标
• GB 1208-1997 电流互感器(eqv IEC 185: 1987 ) • GB 16847-1997 保护用电流互感器暂态特性技术要求
电流互感器稳态特性验算
• CT准确限值电压-确定CT保持准确性条件 Esl= Kalf × Esn =Kalf × Isn (Rct +Rbn )
CT参数举例:5P20,30VA, Isn =5A , Rct未提供 可选择条件Esl 、Kalf (ALF)、Rb 、 Rct由制造厂确定 • 一般要求 -准确限值系数Kalf (ALF)大于稳态短路电流倍数 -实际二次负荷小于CT额定负荷 • 存在问题及处理办法 -由于系统容量大, Kalf 值往往不够 -由于微机保护的应用,二次负荷有较大裕度 -为合理利用CT,对其性能进行较精确计算, 求取实际二次负荷下允许的Kalf
等
-暂态饱和:影响因素主要是短路电流非周期分量 和剩磁等。严重时可能需要互感器铁心增大几倍 至几十倍
保护用电流互感器性能指标
• 以复合误差为指标 -5P、5PR:要求稳态复合误差小于5% -10P、10PR:要求稳态复合误差小于10% -TPX、TPY、TPZ:要求暂态复合误差小 于10% • 以励磁特性为指标 -PX、TPS:要求励磁电压拐点不低于规 定值
-电子式互感器已开始在电力系统应用,但不够成熟,因 此导则只作简要介绍,未提出规定
• 目的:
-全面合理解决电力工程中CT、PT选择和计算中的问题。 包括类型和参数选择,性能要求和相关计算方法等
-对某些长期未能妥善解决的问题 ,提出合理的规范的解 决办法,例如大型发电机是否需要使用TPY问题
导则适用范围
(idt IEC 60044-6: 1992) • IEC 60044-1 :2000 电流互感器 第一号修改单 • GB 1207-1997 电压互感器(eqv 186: 1987) • GB 4703-84电容式电压互感器 • GB/T 17443-1998 500kV电流互感器技术参数和要求 • DL/T 725-2000 电流互感器订货技术条件 • DL/T 726-2000 电压互感器订货技术条件 • 英国标准 BS 3938:1973 电流互感器规范 • IEEE Std C57.13-1993: 互感器要求 • IEEE Std C37.110-1996: 保护用电流互感器应用导则
P类与TP类互感器特性的比较
1) 正常运行误差Ies /Isn
2) 稳态短路误差 Iesl / (Kalf Isn)
Eal
3) 暂态误差 Ieal / (Kssc Isn)= Ktd /(wTs)
注:ALF= Kal f = Kssc (暂态)