电流互感器变比的选择

电流互干器该如何选择？

[求助]：电流互干器该如何选择？

好象没听说过要考虑短路电流的，

如果发生短路，断路器应该瞬跳的，

瞬时过电流应该对互感器影响不大吧，

这是俺的个人理解，不知对否？

根据负荷电流选择电流互感器，根据短路电流校验电流互感器的动热稳定。

电流互感器变比的选择

在10kV配电所设计的过程中，10kV电流互感器变比的选择是很重要的，如果选择不当，就很有可

能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题，

应引起设计人员的足够重视。10kV电流互感器按使用用途可分为两种，一为继电保护用，二为测

量用；它们分别设在配电所的进线、计量、出线、联络等柜。

在设计实践中，笔者发现在配变电所设计中，电流互感器变比的选择偏小的现象不在少数。例如

笔者就曾发现：在一台630kVA站附变压器(10kV侧额定一次电流

为36.4A)的供电回路中，配电所出线柜电流互感器变比仅为50/5（采用GL型过电流继电器、直

流操作）,这样将造成电流继电器无法整定等一系列问题。

对于继电保护用10kV电流互感器变比的选择，至少要按以下条件进行选择:一为一次侧计算

电流占电流互感器一次侧额定电流的比例; 二为按继电保护的

要求; 三为电流互感器的计算一次电流倍数mjs小于电流互感器的饱和倍数mb1; 四为按热稳定;

五为按动稳定。而对于测量用10kV电流互感器的选择,因其是

用作正常工作条件的测量，故无上述第二、第三条要求；下面就以常见的配电变压器为例，说明

上述条件对10kV电流互感器的选择的影响，并找出影响电流互

感器变比选择的主要因素。

一．按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例

根据<<电气装置的电测量仪表装置设计规>>(GBJ63-90)的规定，在额定值的运行条件

，仪表的指示在量程的70%~100%处,此时电流互感器最大变比应为:

N=I1RT /(0.7*5);

I1RT----变压器一次侧额定电流, (I1RT=31

S U =S/17.32)A ，注：U1=10kV 或者0.4kV ； 变压器容量/17.32/3.5或变压器容量/60.62=变比N

N----电流互感器的变比；

显然按此原则选择电流互感器变比时，变比将很小,下面列出400~1600kVA 变压器按此原则选

择时,电流互感器的最大变比：

400kVA I1RT =23A N=6.6 取40/5=8

500kVA I1RT =29A N=8.3 取50/5=10

630kVA I1RT =36.4A N=10.4 取75/5=15

800kVA I1RT =46.2A N=13.2 取75/5=15

1000kVA I1RT =57.7A N=16.5 取100/5=20

1250kVA I1RT =72.2A N=20.6 取150/5=30

1600kVA I1RT =92.4A N=26.4 取150/5=30

从上表可以看出, 对于630kVA 变压器,电流互感器的最大变比为15，当取50/5=10时,额定电

流仅占电流量程3.64（36.4/10）/5=72.8%。这可能是一些设计人

员把630kVA 变压器的供电出线断路器处电流互感器变比取50/5的一个原因,另外在许多时候，设计时供电部门往往不能提供引至用户处的电源短路容量

或系统阻抗，从而使其他几个条件的校验较难进行,这可能是变比选择不当得另一个原因。从下面的分析中，我们将发现按此原则选择时，变比明显偏

小,不能采用。

二．按继电保护的要求

为简化计算及方便讨论，假设：(1) 断路器出线处的短路容量，在最大及最小运行方式

持不变； (2) 电流互感器为两相不完全星型接线；

（3）过负荷及速断保护采用GL-11型过电流继电器；（4）操作电源为直流220V，断路器分闸形

式为分励脱扣。

图1为配电变压器一次主接线图，B,C两处短路容量按200,100,50MVA三档考虑其影响。

配电变压器的过负荷保护及电流速断保护对变比的影响分析如下：

1. 过负荷保护

过负荷保护应满足以下要求:

IDZJ=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh*N)

IDZJ----过负荷保护装置的动作电流;.

Kk ----可靠系数,取1.3；

Kjx ----接线系数,取1；

Kgh ----过负荷系数；

Kh----继电器返回系数,取0.85；

a. 对于民用建筑用配电所,一般可不考虑电动机自启动引起的过电流倍数,为可靠起见，此

时Kgh取2,为满足继电器整定围要求，电流互感器变比

最小应为：N=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh* IDZJ)（GL-11/10型继电器整定围4~10A）。

Kgh=2时，各容量变压器满足上式要求的电流互感器的最小变比如下：

400kVA I1RT =23A N=7.0 取40/5=8 IDZJ取9A

500kVA I1RT =29A N=8.9 取50/5=10 IDZJ取9A

630kVA I1RT =36.4A N=11.1 取75/5=15 IDZJ取8A

800kVA I1RT =46.2A N=14.1 取75/5=15 IDZJ取10A

1000kVA I1RT =57.7A N=17.6 取100/5=20 IDZJ取9A

1250kVA I1RT =72.2A N=22.1 取150/5=30 IDZJ取8A

1600kVA I1RT =92.4A N=28.3 取150/5=30 IDZJ取10A

注意:按上表选择变比一般都不能满足电流继电器的瞬动电流倍数NS要求（详见以下分析）

。

b.对于工厂用配电所,一般需考虑电动机自启动引起的过电流倍数, 为可靠起见,此时Kgh取

3,显然电流互感器变比为满足要求,其值最小为

N==Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh* IDZJ)。

Kgh=3时，各容量变压器满足上式要求的电流互感器的最小变比如下：

400kVA I1RT =23A N=10.6 取75/5=15 IDZJ取8A

500kVA I1RT =29A N=13.3 取75/5=15 IDZJ取9A

630kVA I1RT =36.4A N=16.7 取100/5=20 IDZJ取9A

800kVA I1RT =46.2A N=21.2 取150/5=30 IDZJ取8A

1000kVA I1RT =57.7A N=26.5 取150/5=30 IDZJ取9A

1250kVA I1RT =72.2A N=33.1 取200/5=40 IDZJ取9A

1600kVA I1RT =92.4A N=42.3 取250/5=50 IDZJ取9A

注意: 按上表选择变比一般可以满足电流继电器的瞬动电流倍数NS要求（详见以下分析）,

但还需要进行灵敏度校验,使灵敏度系数Km≥1.5。

比较以上数据，已经可以得出以下结论:

按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例选择的变比，一般是小于实际所需变