电流互感器和电压互感器选型指南-讲课

电流互感器和电压互感器选型指南-讲课

目录

第一章电流互感器 (1)

1 电流互感器概述 (1)

2 电流互感器的额定值 (1)

3 电流互感器基本特性 (2)

4 电流互感器参数选择原则 (6)

5 高压系统保护用电流互感器参数选择 (15)

6 中压系统保护用电流互感器参数选择 (31)

7 300MW 600MW火力发电机组电流互感器

型式和参数选择 (40)

8 1000MW发电机变压器组电流互感器型式

和参数选择 (50)

9 大型发电机组高压厂用电源保护用电流互感

器的选择 (57)

10 测量用电流互感器 (68)

第二章电压互感器 (73)

1 电压互感器概述 (73)

2 电压互感器的类型 (73)

3 高压电压互感器 (74)

4 电压互感器参数选择 (76)

5 电压互感器二次绕组选择 (77)

附录1 高压电动机差动保护用电流互感器选择.. 82 附录2 暂态性能及计算 (85)

1. 暂态特性解析计算的基本假设 (85)

2. 一次短路电流计算 (86)

3.短路电流及其非周期分量 (87)

4.一次时间常数（

T） (88)

p

5.规定工作循环 (89)

6.二次回路时间常数（

T） (90)

s

附录 3 电流互感器深度饱和时的继电保护性能研究及电流互感器选择 (91)

1 引言 (91)

2 试验概况 (92)

2.1 试验内容1 (92)

2.2 试验内容2 (93)

2.3 试验内容3 (93)

3 大电流下影响保护的因素分析 (94)

3.1 CT特性以及过饱和系数的影响 (94)

3.2 衰减非周期分量的影响 (94)

3.3 CT二次回路负担的影响 (95)

3.4 保护装置采样率的影响 (96)

3.5 保护装置内部小CT的影响 (96)

3.6 模数转换（A/D）范围的影响 (96)

3.7 保护计算采用的数据窗的影响 (97)

3.8 保护原理的影响 (97)

3.9 变压器接线方式的影响 (97)

3.10 保护定值及CT变比的影响 (98)

4 主要结论 (99)

5 可行的解决方案 (100)

6 电流互感器选择条件 (101)

7 结束语 (102)

第一章电流互感器

1 电流互感器概述

电流互感器（current transformer）是将一次回路的大电流成正比的变换为二次小电流以供给测量仪表、继电保护及其它类似电器。电流互感器在电网中的工作状态见下图。

电网中电流互感器的工作状态

2 电流互感器的额定值

2.1 额定一次电流标准值

单电流变比互感器额定一次电流标准值为：10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75A以及它们十进位倍数或小数，有下标线的是优先值。

多电流变比互感器额定一次电流最小值采用标准值。

2.2 额定二次电流标准值

额定二次电流标准值为1A、5A

2.3 额定连续热电流

额定连续热电流的标准值为额定一次电流。

当规定连续热电流大于额定一次电流时，其优先值为额定一次电流的120%、150%和200%。

2.4 额定输出容量标准值

额定输出标准值为：2.5、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA 对一台互感器来说，只有一个额定输出是标准值，并满足标准准确级。其余额定输出时，可允许是非标准值，但要符合另一个标准准确级。

2.5 温升限值

当电流互感器一次电流等于额定连续热电流，且带有对应于额定输出负荷，其功率因数为1时，电流互感器温升应不超过规定限值。

当周围温度高于规定数值时，应将允许温升减去超过的气温值。

当互感器工作地点在海拔1000m以上地区工作时，温升限值按每高出100m减去0.4％（油浸式）或0.5％（干式）。

2.6 短时电流额定值

凡带有固定一次绕组或导体的电流互感器应符合以下要求：

I：在二次绕组短路情况下，电流互感器在一秒钟内承受（1）额定短时热电流

th

住且无损伤的一次电流方均根值，以kA表示如下：6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100。

I：通常为额定短时热电流的2.5倍。

（2）额定动稳定电流

dyn

套管式电流互感器的短时热电流一般不作规定。但当变压器额定一次电流小，系统短路电流很大时，应作规定。

2.7 绝缘要求

额定工频耐受电压、额定操作冲击耐受电压、额定雷电冲击全波电压、截断雷电冲击耐受电压、多次截断雷电冲击、局部放电量、电容量和介质损耗因数、一次绕组地屏对地绝缘性能、一次段间绝缘性能、二次绕组工频耐受电压及匝间工频耐受电压、产品外绝缘性能、无线电干扰电压性能、传递过电压、主绝缘介质等。

以上绝缘要求执行GB 1208-2006 电流互感器中的规定。

3 电流互感器基本特性

3.1 电流互感器型式

按下列分类方式，可归纳为：

（1）按用途：测量用电流互感器；保护用电流互感器

（2）按电压等级：对应不同的电网电压(0.38 kV、0.6 kV、1 kV、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000kV）下使用的电流互感器；

（3）按主绝缘介质：油纸绝缘电流互感器；树脂（户内或户外）绝缘电流互感器；气体（SF6）绝缘电流互感器；有机绝缘电流互感器；

（4）按电流变换原理：电磁式电流互感器；电子式电流互感器；

（5）按安装方式：穿心式电流互感器；支柱式电流互感器；套管式电流互感器；母线式电流互感器；

（6）按一次绕组匝数：单匝式电流互感器；多匝式电流互感器；

（7）按电流变比：单电流比电流互感器；多电流比电流互感器；多铁芯多电流比电流互感器（同一台互感器具有不同变比的电流互感器）；

（8）按二次绕组所在位置：正立式电流互感器；倒置式电流互感器；

（9）按使用条件：户内式电流互感器；户外式电流互感器；

综上所述，电流互感器的型式有各种各样，但是，每一种型式互感器必须符合国家标准《GB1208-2006电流互感器》要求。

3.2 保护用电流互感器的类型

保护用电流互感器分为两大类：

（1）P类（P意为保护）电流互感器。包括PR和PX类。

该类电流互感器的准确限值是由一次电流为稳态对称电流时的复合误差或励磁特性拐点来确定的。

P类及PR类电流互感器的准确级以在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称，标准准确级为：5P、10P、5PR和10PR。

P类及PR类电流互感器在额定频率及额定负荷下，电流误差、相位误差和复合误差应不超过表2-1所列限值。

表2-1 P类及PR类电流互感器误差限值

准确级额定一

次电流

额定一次电

流下的相位

额定准确

限值一次