电流互感器的基本参数额定容量
电流互感器和电压互感器容量,准确级,互感器负载计算
电流互感器和电压互感器容量,准确级,互感器负载计算Q:互感器容量是什么?A:互感器容量即额定输出、二次额定负荷,在额定二次电压或电流下及接有额定负荷时,互感器所供给二次电路的视在功率(在规定功率因数下的伏安数)。
电压互感器容量国家标准规定的标准值为:10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400、500VA。
电流互感器容量国家标准规定的标准值为:1、2.5、3.75、5、7.5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。
Q:互感器准确等级是什么?A:互感器的误差限值标准,表示它在规定使用条件下的比值差和相位差保持在规定的限值以内。
比值差:互感器在测量中由于实际变比与额定变比不相等所引入的误差。
相位差:一次电压相量或电流相量与二次电压相量或电流相量的相位差。
电压互感器的准确级:a、计量用为0.2级或0.5级。
b、测量用为0.2、0.5、1.0或3.0级。
c、保护用为3P或6P级d、0.5&3P、0.5(3P)准确级,表示二次只有1个绕组,这个绕组既要满足0.5级的要求,又要满足3P级的要求。
测量用电压互感器的电压误关和相位差限值:保护用电压互感器的电压误关和相位差限值电流互感器的准确级:a、测量级有0.2S、0.2、0.5S、0.5、1、3、5。
b、对于保护级,我们经常见到的是5P( )、10P( ),其中5和10代表复合误差,P代表保护用,P后面的数字代表准确限值系数,5、10、15、20、30、40。
测量用电流互感器的比值差和相位差限值(0.1-1级):保护用P级和PR级保护用电流互感器的误差限值:Q:互感器负载如何计算?A:(1)电压互感器负载计算:因电压互感器二次负载,一般仅考虑所计表计电压回路的总阻抗,导线电阻及接触电阻相对于表计阻抗常可以忽略,故各相电压互感器额定二次容量,可根据本计量点各相所接电能表电压回路的总功耗,来确定电压互感器所接的实际二次负载。
电流互感器和电压互感器的容量计算
前言:互感器的容量是一个比较重要的参数,当使用的互感器容量与实际需求的容量不一致时,会造成计量不准,严重者会烧坏互感器。
而目前对于如何选择互感器的容量大小并没有比较专业的资料。
我就我的理解以及查阅的一些相关资料来谈谈如何选择互感器的容量。
一、互感器的容量是什么互感器的容量就是给仪器仪表提供能量的,通俗的来讲就是提供多少瓦的输出,有功功率(设备需要的功率)=视在功率(互感器额定容量)×功率因素(一般为0.8)。
互感器的容量可分为额定容量(上限容量)和下限容量,有时也叫额定输出(上限输出)和下限输出,一般来讲下限容量等于额定容量的四分之一。
二、互感器的容量怎么选择1、电流互感器根据上面公式就可以轻松求得电流互感器需要提供多大的额定容量。
通俗来讲就是互感器提供仪器仪表和线路上的消耗。
2、电压互感器通俗来讲就是互感器提供仪器仪表的消耗。
3、举例一个高供高计的杆上专变用户,采用组合互感器、三相三线电能表、采集终端进行计量,采用7芯电缆10m,电流为4mm2,电压为2.5mm2。
某公司生产的三相三线智能电能表功耗:国网专变采集功耗:根据Q/GDW1374.1-2013《电力用户用电信息采集系统技术规范,第一部分:专变采集终端技术规范》上的功率消耗技术要求如下图:所以选择25VA,但是终端的功耗是按照标准上限来计算的,终端具体功耗可以咨询厂家。
三、容量选择不当的危害分析1、计量不准根据互感器国标的误差要求,在下限容量至额定容量之间,误差不能超过规定限值。
如果超过了这个范围,精度就可能得不到保证,导致计量不准。
2、损坏互感器这里主要说的是电压互感器,如果PT过载。
第一点:会导致一、二次电流较大,使二次侧负载电流的总和超过额定值,造成PT 内部绕组发热超过原有设计,长期运行会烧坏互感器。
第二点:会导致电压互感器铁心饱和,容易发生铁磁谐振,烧坏互感器。
电流互感器
电流互感器基本介绍作用电流互感器(Current transformer 简称CT)[1]的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。
如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
使用1)电流互感器的接线应遵守串联原则:即一次绕阻应与被测电路串联,而二次绕阻则与所有仪表负载电流互感器串联2)按被测电流大小,选择合适的变化,否则误差将增大。
同时,二次侧一端必须接地,以防绝缘一旦损坏时,一次侧高压窜入二次低压侧,造成人身和设备事故3)二次侧绝对不允许开路,因一旦开路,一次侧电流I1全部成为磁化电流,引起φm和E2骤增,造成铁心过度饱和磁化,发热严重乃至烧毁线圈;同时,磁路过度饱和磁化后,使误差增大。
电流互感器在正常工作时,二次侧近似于短路,若突然使其开路,则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值,铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波,因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波,其值可达到数千甚至上万伏,危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外,二次侧开路使二次侧电压达几百伏,一旦触及将造成触电事故。
因此,电流互感器二次侧都备有短路开关,防止二次侧开路。
在使用过程中,二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载,然后,再停电处理。
一切处理好后方可再用。
4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2~8个二次绕阻的电流互感器。
对于大电流接地系统,一般按三相配置;对于小电流接地系统,依具体要求按二相或三相配置5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。
例如:若有两组电流互感器,且位置允许时,应设在断路器两侧,使断路器处于交叉保护范围之中6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧7)为了减轻发电机内部故障时的损伤,用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。
电流互感器型号0.5_10p 和0.5_D级的意义
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注:对于额定二次电流为5A,额定负荷为10VA或5VA的互感器,根据互 感器的某些实际使用情况,其下限负荷允许为3.75VA.
3.2 准确度要求
3.2.1 准确限值系数标准值
标准值为:5,10,15,20,30.
3.2.2 准确级
3.2.2.1 准确级的标称
保护用电流互感器的准确级,以该准确级在额定准确限值一次电流下所规定 的最大允许复合误差百分数标称,其后标以字母"P"(表示保护).
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主题:电流互感器型号0.5/10p 和0.5/D级的意义
电流互感器的准确级次及级次组合;
电流互感器各级的额定容量;
测量级的仪表保安系数;
保护级的额定准确限值系数。
中华人民共和国国家标准
UDC 621.314.224
电 流 互 感 器 GB 1208—87
电流互感器
3、电流互感器的极性
电流互感器的极性一般采用减极性原则标注,即:一、二次绕组中 的电流在铁芯中产生的磁通方向相反。如图所示,则L1与K1为一对同极 性端子。
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。极性端子关系到二次电流的方向,非常重要。
(3)按安装方式,可分为支持式、装入式和 按安装方式,可分为支持式、 按安装方式 穿墙式等。 穿墙式等。 支持式安装在平面和支柱上,装入式(套管 支持式安装在平面和支柱上,装入式 套管 式)可以节省套管绝缘子而套装在变压器导 可以节省套管绝缘子而套装在变压器导 体引出线穿出外壳处的油箱上; 体引出线穿出外壳处的油箱上;穿墙式主 要用于室外的墙体上, 要用于室外的墙体上,可兼作导体绝缘和 固定设施。 固定设施。
如图(a)所示。两相星形接线又称不完全星形接线,这种接线只 用两只电流互感器,统一装设在A、C相上。一般测量两相的电流,但通过 公共导线,也可测第三相的电流。主要适用于小接地电流的三相三线制系 统,在发电厂、变电所6~10kv馈线回路中,也常用来测量和监视三相系统 的运行状况。
3.三相星形接线
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、发电机和变压器二 次回路、低压三相四线制电路 .
五、电流互感器的选择
1、额定电压的选择 电流互感器的额定电压UN应略高于或等于其安装 处的工作电压UX UN ≥ UX 2、额定电流的选择 电流互感器的一次额定电流I1N应大于或等于长期 通过电流互感器的最大工作电流Im,力求使电流互感 器运行于额定电流附近,以保证测量的准确性。 3、准确度等级的选择 测量时应根据被测对象对测量准确度的要求合理选 择准确度等级。一、二类电能计量应选0.2级电流 互感器。 4、额定容量的选择 选择时互感器二次侧容量S应满足0.25SN≤ S≤ SN
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。
电流互感器功能参数
电流互感器型号及主要参数一、电流互感器型号:第一字母:L—电流互感器第二字母:A—穿墙式;Z—支柱式;M—母线式;D—单匝贯穿式;V —结构倒置式;J—零序接地检测用;W—抗污秽;R—绕组裸露式第三字母:Z—环氧树脂浇注式;C—瓷绝缘;Q—气体绝缘介质;W —与微机保护专用第四数字:B—带保护级;C—差动保护;D—D级;Q—加强型;J—加强型ZG第五数字:电压等级产品序号二、主要技术术要求2.1 额定容量:额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。
额定容量可以用视在功率V.A表示,也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。
2.2 一次额定电流:允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。
用于电力系统的电流互感器一次额定电流为5~25000A,用于试验设备的精密电流互感器为 0.1~50000A。
电流互感器可在一次额定电流下长期运行,负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷,电流互感器长期过负荷运行,会烧坏绕组或减少使用寿命。
2.3 二次额定电流:允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。
2.4 额定电流比(变比):一次额定电流与二次额定电流之比。
2.5 额定电压:一次绕组长期对地能够承受的最大电压(有效值以kV 为单位),应不低于所接线路的额定相电压。
电流互感器的额定电压分为0.5,3,6,10,35,110,220,330,500kV等几种电压等级。
2.6 10%倍数:在指定的二次负荷和任意功率因数下,电流互感器的电流误差为-10%时,一次电流对其额定值的倍数。
10%倍数是与继电保护有关的技术指标。
2.7 准确度等级:表示互感器本身误差(比差和角差)的等级。
目前电流互感器的准确度等级分为0.001~1多种级别,与原来相比准确度提高很大。
用于发电厂、变电站、用电单位配电控制盘上的电气仪表一般采用0.5级或0.2级;用于设备、线路的继电保护一般不低于1级;用于电能计量时,视被测负荷容量或用电量多少依据规程要求来选择(见第一讲)。
电流互感器的基本参数额定容量
特殊变压器
1
第一节
概述(互感器的作用)
1.将高电压、大电流变换为低电压、小电流。 2.使测量仪表量程标准化(因互感器二次电压、 电流标准化:100V/5A或1A)。 3. 扩大交流仪表的使用范围,实现一表多用(采用 不同变比)。 4.减小功率消耗(采用互感器来扩大量程,它所消 耗的功率要比使用分流器或附加电阻所消耗的功 率要小得多)。 5. 隔离高电压、大电流,保证人身和仪表安全。
问:如果已知某TA二次额定阻抗为0.2欧姆,其额定
容量为多少?
标准值
25
四、电流互感器的基本参数
3.误差
(1)电流互感器的误差分两种:
比差(变比误差)
角差(相角误差)。 其中:
26
误 差:
比差
i
K I I 2 I1 100% I1
没有误差时
KI I 2
K I I 2 I1
I1
S2N(VA);实际的二次负荷超过了规定的额定容量时,电压互
感器的准确度等级就下降。
例如:JDZ-10型TV,0.5 级、1级、3级时对应的二次负荷额 定容量分别为80VA、120VA、300VA。
12
电压互感器的有关技术数据
3.误差
(1)电压互感器的误差分两种: 比差(变比误差) 角差(相角误差)。 其中:
20
TA的图形符号
L1 K1
L
1
K1 (S1) K2 (S2)
I1
10kV
I2
TA
L
2
K2 L2 一次接线图中
21
认识TA:
22
三、TA的工作特点(运行规范 )
电流互感器参数选择
本工程66kV电路互感器保护卷选用:300-600/5A 5P30(30VA);测量、计量卷选用:300-600/5A(30VA)。
本工程10kV电路互感器保护卷选用:300-600/5A 5P30(20VA);测量、计量卷选用:300-600/5A(15VA)。
1)电流互感器二次容量计算条件:
Id3=66kV4.82KA Id3=10kV 11.46KA
S2l=I2n2(Kjs*Rl+Kjs2*Zfh+Rjc)
S2n=Kr*S2l
S2l二次负荷计算容量
S2n互感器二次容量
I2n:二次额定电流5A
Kjs:取1
Kjs2:负荷系数取1
Kr:裕度系数取2.5
Rl:电缆、导线阻抗
30
300-600/5A 5P30
66kV测量、计量CT容量
0.1
0.05
0.263157895
10.32895
2.5
25.82236842
30300-600/5源自 0.2S10kV保护CT容量
0.1
0.05
0.043859649
4.846491
2.5
12.11622807
20
2x400/5A 5P30
10kV测量、计量CT容量
0.1
0.05
0.041666667
4.791667
2.5
11.97916667
15
2x400/5A 0.5S/0.2S
3)保护电流互感器计算系数校验
66kV mJS=1.3*4.82*1000/600=10.44 <30满足要求。
10kV mJS=1.3*11.46*1000/800=18.63 <30满足要求。
电流互感器和电压互感器选型的指南
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)T) (88)4.一次时间常数(p5.规定工作循环 (89)T) (90)6.二次回路时间常数(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 试验容1 (93)2.2 试验容2 (93)2.3 试验容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 保护装置部小CT的影响 (96)3.6 模数转换(A/D)围的影响 (97)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 (98)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。
电流互感器参数表
=206V,雷电冲击截波耐受电
级次组合:
压(kV 峰值)=220V,一次绕
10P20/10P20/10P20/0.5/0.2
组工频耐受电压(kV 方均根
S/
额定输出(VA):
15VA/15VA/15VA/15VA/15
VA
35
40.5
值、干试)=106V;二次绕组
段间工频耐受电压(kV 方均
50
根值)=3,二次绕组对地工频
方均根值)=3,二次绕组匝间
过电压(kV 峰值)=4.5;
额定扩大一次电流值(%)
=120;功率因数 cos;雷
电冲击耐受电压(kV 峰值)
=206V,雷电冲击截波耐受电
压(kV 峰值)=220V,一次绕
组工频耐受电压(kV 方均根
值、干试)=106V;二次绕组
段间工频耐受电压(kV 方均
50
根值)=3,二次绕组对地工频
cos
(测量/P 级/TP 级)=0.8;雷
电冲击耐受电压(kV 峰值)
=1306kV;雷电冲击截波耐受
50
电压(kV 峰值)=1445kV;操
作冲击耐受电压(kV 峰值、湿
试)=1056kV;二次绕组段间工
频耐受电压(kV 方均根值)
=3,二次绕组对地工频耐受电
压(kV 方均根值)=3,二次
绕组之间工频耐受电压(kV
所用
准确级组合:10P30/10P30
变电 流互 感器
LMK3-150 低压侧
LR(D)-35 额定变比:2X300/1A 准确级组合:0.5/0.2S
35
40.5
50
LZZBJ9-10 LR(D)-35
2号 所用
电流互感器技术参数选择
电流互感器技术参数选择1 电流互感器的一次电流选择电流互感器的额定一次电流由电力工程的实际负荷来决定,一般情况下按负荷电流乘以1.2~1.25的系数来确定互感器的额定电流,此值应变换到互感器国标GB1208中规定的标准电流值。
在中压开关柜中,一些用户往往按断路器的标准电流值作为互感器的额定电流,这种选择方法在大多数情况下是可以,但有几档电流值不适合互感器。
例如断路器额定电流标准值中有31.5 A、63 A、315A、630 A、3150 A等,而互感器与之相应的电流标准值为30 A、60 A、300 A、600 A、3000 A等。
如按断路器标准选择,对设计制造及使用都是不利的,对设计制造而言,这些电流可能使二次绕组匝数出现分数匝。
在使用时,误差校验及电流表、电度表的制度要重新制定,有的规则均要更改,难度太大。
所以,对互感器额定电流数值的确定应对应互感器的标准。
2 互感器额定二次负荷的选择互感器的额定二次负荷是决定互感器准确级、外形尺寸、成本的关键参数,应该根据工程的实际情况来合理选择。
很多用户认为互感器的额定负荷选得越大越好,这个观点是不正确的。
按照国家标准GB1207~电流互感器》规定,测量准确级误差限值的保证条件除了对一次电流的数值大小有要求外,既不同的测量准确级误差限值对应不同的一次电流,例如:1%、5 9/5、20 、100和120% 的额定一次电流( I1N),二次负荷的范围是25 9/6~100 的额定负荷。
这样,当工程实际中二次负荷超出这个范围,则其误差就不能保证在相应准确级误差限值范围内,特别是当实际负荷小于25 的额定负荷时,互感器的实际误差可能要超出限值,如图1所示。
因为互感器的设计制造过程中一般采取了一定的因数补偿,补偿前与补偿后的误差曲线是平移的,由图1可见,额定一次电流在100 额定值附近时,误差正的方向超出了限值,结果适得其反。
另外,现在对于测量级一般都有仪表保安系数(instrument security factor,FS)的要求,例FS小于5。
低压互感器容量标准
低压互感器容量标准主要取决于其应用场景和功能。
根据电流互感器和电压互感器的不同功能,其容量选择也有所差异。
1. 电流互感器:
电流互感器的容量选择主要取决于变压器额定电流和电流互感器的精度。
一般来说,电流互感器的容量应接近变压器额定电流的1:1附近。
在实际应用中,电流互感器的容量可以根据电流表的监视需求进行选择。
例如,当电流互感器用于电流监视时,其容量应为变压器额定电流的1.5倍附近。
2. 电压互感器:
电压互感器的容量选择主要取决于二次负荷功率和电压互感器的精度。
电压互感器的容量分为额定容量和最大容量两种。
额定容量是指二次绕组允许接入的负荷功率,最大容量则是指二次绕组能承受的最大负荷功率。
在选择电压互感器容量时,应根据实际需求和系统参数进行计算。
在选择低压互感器容量时,还需要参考相关标准和规范,如《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》(DLT 866-2015)等。
同时,应注意互感器的短时热稳定校验,以确保其在故障情况下能够稳定运行。
电流互感器的基本参数
正确地选择和配置电流互感器型号、参数,将继电保护、自动装置和测量仪表等接入合适地次级,严格按技术规程与保护原理连接电流互感器二次回路,对继电保护等设备的正常运行,确保电网安全意义重大。
1.一次参数电流互感器的一次参数主要有一次额定电压与一次额定电流。
一次额定电压的选择主要是满足相应电网电压的要求,其绝缘水平能够承受电网电压长期运行,并承受可能出现的雷电过电压、操作过电压及异常运行方式下的电压,如小接地电流方式下的单相接地(电压上升倍)。
一次额定额定电流的考虑较为复杂,一般应满足以下要求:1)应大于所在回路可能出现的最大负荷电流,并考虑适当的负荷增长,当最大负荷无法确定时,可以取与断路器、隔离开关等设备的额定电流一致。
2)应能满足短时热稳定、动稳定电流的要求。
一般情况下,电流互感器的一次额定电流越大,所能承受的短时热稳定和动稳定电流值也越大。
3)由于电流互感器的二次额定电流一般为标准的5A与1A,电流互感器的变比基本有一次电流额定电流的大小决定,所以在选择一次电流额定电流时要核算正常运行测量仪表要运行在误差最小范围,继电保护用次级又要满足10%误差要求。
4)考虑到母差保护等使用电流互感器的需要,由同一母线引出的各回路,电流互感器的变比尽量一致。
5)选取的电流互感器一次额定电流值应与国家标准GBl208-1997推荐的一次电流标准值相一致。
2.二次额定电流在GB1208—1997 中,规定标准的电流互感器二次电流为1A 和5A。
变电所电流互感器的二次额定电流采用5A 还是1A,主要决定于经济技术比较。
在相同一次额定电流、相同额定输出容量的情况下,电流互感器二次电流采用5A 时,其体积小,价格便宜,但电缆及接入同样阻抗的二次设备时,二次负载将是1A 额定电流时的25 倍。
所以一般在220kV 及以下电压等级变电所中,220kV 回路数不多,而10~110kV 回路数较多,电缆长度较短时,电流互感器二次额定电流采用5A 的。
变电站电流互感器额定容量选择
变电站电流互感器额定容量选择作者:崔强闫志杰常智华赵银菊来源:《山东工业技术》2018年第17期摘要:绕组额定容量是电流互感器重要参数之一,以某220kV智能变电站为例,明确电流互感器二次负荷计算中的参数取值,对保护、测量及计量回路二次负荷进行详细计算,选择合适的绕组容量,并与国网公司颁布的通用设备参数进行差异比较。
该方法对于工程设计中电流互感器二次负荷计算以及正确选择绕组额定容量具有参考作用。
关键词:电流互感器(CT);合并单元;二次负荷;通用设备;通用设计DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.17.1561 变电站概况变电站采用《国家电网公司输变电工程通用设计110(66)kV~750kV变电站分册(2011年版)》220-A1-1方案,建设规模:主变压器3×240MVA,电压等级220/110/35kV。
220kV 出线8回,110kV出线12回,35kV不出负荷线。
220kV、110kV均采用双母线单分段接线。
2 CT二次负荷计算2.1 CT配置情况变电站220kV及110kV系统采用气体绝缘金属封闭开关设备。
110kV系统存在关口计量点,故CT配置计量专用绕组,220kV系统测量、计量共用CT绕组。
CT配置:220kV出线间隔4个二次绕组,精度5P/5P/0.2S/0.2S;110kV出线间隔3个二次绕组,精度5P/0.2S/0.2S。
二次电流额定值均为5A。
2.2 合并单元电流回路功耗该站为智能变电站,220kV及110kV系统保护、测控装置、故障录波等装置电流均为SV 数字量采样,而SV是合并单元直流电源驱动的光信号[1],所以均不作为CT绕组二次负荷统计的范畴。
其二次负荷仅决定于该绕组所接合并单元的数量及功耗。
220kV间隔配置独立的合并单元,110kV间隔配置合并单元智能终端集成装置。
每个CT绕组只接一套合并单元。
合并单元电流回路功耗参考南瑞继保、四方、许继、南自四大保护厂家装置,当二次额定电流为5A时,220kV、110kV合并单元电流回路功耗0.5~1VA/相,以下按1VA/相计算。
电流互感器
其含义是当实际短路电流是互感器一次额定 电流的10倍时,其误差(复合误差)满足5%的 要求。式中ε 是准确等级,M是保证准确度的允 许最大短路电流倍数。
暂态保护用电流互感器
具有良好的抗饱和性能。这在制造中可以通 过增加铁芯的截面积、选用高导磁材料或同时在 铁芯中加入非磁性间隙等办法来改变磁路特性。 改变磁路特性的大小不同,形成了不同等级的暂 态型电流互感器。
'
E2 超 前 I2 为 角 ( 二 次 总 阻 抗 角 )
' '
根据e
d dt
, 得 超 前 于 E2 90
I 0 N 1又 超 前 为 角 ( 铁 芯 损 耗 角 )
2: 二 次 负 载 功 率 因 数 角
误差的定义 (1)电流误差fi: 二次电流的测量值 乘以额定电流比所得 的值与实际一次电流之差,占后者的百分数。
1 2
磁势平衡方程为: I N 1 I 2 N 2 I 0 N 1
1
忽略很小的励磁安匝
1
I
N1 I2 N
2
电流数值关系
I1N N 1 I 2 N N 2
电流互感器的额定电流Ki:
K i I1 N / I 2 N N 2 / N 1 I1 / I 2
电流互感器在正常工作状态时, 二次负荷电流I2所产生的二次磁势 对一次磁势F1有去磁作用,因此
'
一次电流I1,
和二次电流I2 在大小和
相位上都有
误差。
E 2 I 2 ( r2 jx 2 ) U 2
' ' '
'
电流互感器和电压互感器选型指南
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)T) (88)4.一次时间常数(p5.规定工作循环 (89)T) (90)6.二次回路时间常数(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 (93)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 (97)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 (98)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。
电流互感器基础知识
1 互感器定义1.1互感器互感器是一种特殊的变压器,用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供信息的变压器。
根据提供的信息不同,主要分为电流互感器和电压互感器。
1.2 电流互感器(Current Transformer简称CT)电流互感器是一种在短路状态下运行的变压器,用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供电流信息,在正常使用条件下其二次电流与一次电流成正比,相位差在联结方法正确时接近于零。
电流互感器接在线路上,主要用来改变线路的电流,所以电流互感器在一些地方也叫变流器。
国标代号为GB 1208-1997 eqv IEC 185:1987。
新的国际标准为IEC 60044-1:20001.3 电压互感器(voltage transformer简称PT)电压互感器是一种在空载状态下运行的变压器,用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供电压信息的变压器,在正常使用条件下其二次电压与一次电压成正比,而其相位差在联结方法正确时接近于零。
国标代号为GB 1207-1997 eqv IEC 186:1987。
新的国际标准为IEC 60044-2:20002 电流互感器构成eqv IEC 186:1987电流互感器由闭合铁心以及绕在该铁心上的一次线圈、二次线圈和一些安装部件组成,一、二次线圈之间,线圈与铁心之间均有绝缘隔离。
3 电流互感器工作原理电流互感器的一次绕组串联在电力线路中,线路电流就是互感器的一次电流I1,二次绕组外部接有负荷,形闭合回路。
当电流I1 流过互感器的一次绕组时,建立一次磁动势,I1与一次绕组匝数N1的乘积就是一次磁动势,也称一次安匝。
一次磁动势分为两部分,其中一小部分用来励磁,使铁心中产生磁通;另外一大部分用来平衡二次磁动势。
二次磁动势也称二次安匝,是二次电流I2与二次绕组匝数N2的乘积。
用于励磁的叫做励磁磁动势也叫励磁安匝,是励磁电流I0与一次绕组匝数N1的乘积。
用于平衡二次磁动势的这一部分一次磁动势,其大小与二次磁动势相等,但方向相反。
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13
比差:
角差:
u
K U U 2 U1 100% U1
是指二次侧电压U2旋转1800后与一次电压U1
的夹角。当U2超前U1时,δ 为正,反之为负。
KU U 2
减极性:一次侧
U1
U 2
u
电流从同名端 流进时,二进制 次侧电流从同 名端流出.
14
KU U 2
因采用减极性连接,故一二次电压有 1800的相位差(理想情况)
独立式增加了高压 引出线部分,包括
一次绕组高压引出 线、高压瓷套及其 夹持件等。
SF6独立式电压互感器 1-防爆片;2-一次出线端子; 3-高压引线;4-瓷套; 5-器身;6-二次出线
8
(4)JCC-110型电
压互感器结构 J----电压互感器;
C----为串级式结构;
C----为瓷绝缘。
9
三、电压互感器的工作特点 (规范工作要求 )
17
2.Y/Y0接线 (1)将三台单相TV或一台三相TV的高低压绕组分 别接成星形,低压侧中性点接地(高压侧中性点 不允许接地,否则当一次则有单相接地故障时, 可能烧坏TV); (2)适用:小接地电流系统; (3)可以测量线电压,因高压侧中性点无引出线, 故不能测量相电压。
18
3. Y0/y0/ △ 接法---用于大电流接地系统 (1)用3台单相TV或一台三相TV构成; (2)高压侧和其中一组低压侧接成星期,两侧中性点接地, 另一组低压绕组接成开口三角形; (3)广泛用于大电流接地系统和10kV及以下小电流接地系 统; (4)可以测量线电压、相电压,二次侧的辅助开口三角形 可以构成零序电压虑过器,供继电保护用(测量零序电 压)。
影响误差的原因主要如下:
与产品质量(TV本身的铁芯、绕组等质量)有关;
与运行情况有关:
二次负载 S2 一次电压 U 1
应使 S2 S2 N 应使 U1 U1N
15
4.准确度等级
16
电压互感器的接线方式
1.V/V接线
(1)两台单相TV的高低压侧分别接成不完全三角形; (2)广泛应用于35kV及以下的高压三相系统(中性点不接地 系统或经消弧线圈接地)中,特别是10kV系统中; (3)可以测量线电压,但不能测量相电压(缺点)。
例:10kV系统中,TV变比为10/0.1 问:35kV系统中,TV变比为多少?
11
电压互感器的有关技术数据
2.额定容量 是指电压互感器在额定电压、额定负载下运行时,二次侧 的输出容量。 S2N(VA)=U22N/Z2N
二次侧仪表及导线 电阻等
注:
每一个准确度等级都规定有对应的二次负荷的额定容量
20
TA的图形符号
L1 K1
L
1
K1 (S1) K2 (S2)
I1
10kV
I2
TA
L
2
K2 L2 一次接线图中
21
认识TA:
22
三、TA的工作特点(运行规范 )
1.一次电流的大小决定于一次负载电流,与二次 电流大小无关。 2.二次侧所接负载是测量仪表、继电器的电流线 圈等,匝数少、阻抗小,通过的电流很大,在 正常运行状态下近似于短路状态。 3.运行中的TA二次侧绕组不允许开路,否则会在 开路的两端产生高电压危及人身安全,或发热 损坏电流互感器。
测量用互感器
特殊变压器
1
第一节
概述(互感器的作用)
1.将高电压、大电流变换为低电压、小电流。 2.使测量仪表量程标准化(因互感器二次电压、 电流标准化:100V/5A或1A)。 3. 扩大交流仪表的使用范围,实现一表多用(采用 不同变比)。 4.减小功率消耗(采用互感器来扩大量程,它所消 耗的功率要比使用分流器或附加电阻所消耗的功 率要小得多)。 5. 隔离高电压、大电流,保证人身和仪表安全。
2
第二节 电压互感器(TV)
一.TV的结构及工作原理
1.结构:铁芯、N1、N2
2.并联连接: N1与被测电路 并联, N2与仪表、继电器 的电压线圈并联。 3.工作原理(电磁式):与普 通电力变压器(降压变) 相同,也是按电磁感应原 理来工作的。
3
TV的图形符号:
TV
U1 N1
。
N2
U2
或“X”
23
四、电流互感器的基本参数
1.额定电流比K
指一次绕组的额定电流与二次绕组的额定电流的
比值,即
K=I1N/I2N
例:500/5、50/5、300/5等
(1) 一次侧电压由所接电网的电压决定,不受二
次负荷的影响。 (2) 二次负荷电抗大,通过的电流很小,正常运 行时,二次侧相当于开路状态(类似空载变)。 (3)运行中的电压互感器二次侧不允许短路,否则
会产生很大的短路电流损坏电压互感器。
10
电压互感器的技术参数
1.额定电压比K 指一次绕组的额定电压与二次绕组的额定电 压的比值,即 K=U1N/U2N。
电路图中 一次接线图中
4
认识几种电压互感器
5
(1) JDZJ一10型电压互感器( JDZ系列为浇铸式单相) J----电压互感器;D----单相;Z----环氧树脂浇铸绝缘; J----结构形式,接地保护
1:一次接 线端子 2:高压绝 缘套管 3:一、二 次绕组
5:二次 接线端 子
4:壳式铁 芯
S2N(VA);实际的二次负荷超过了规定的额定容量时,电压互
感器的准确度等级就下降。
例如:JDZ-10型TV,0.5 级、1级、3级时对应的二次负荷额 定容量分别为80VA、120VA、300VA。
12
电压互感器的有关技术数据
3.误差
(1)电压互感器的误差分两种: 比差(变比误差) 角差(相角误差)。 其中:
一般为三 台单相TV
一般为一 台三相五 柱TV
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第三节 电流互感器(TA)
一、电流互感器的结构及工作原理 1.结构:铁芯、N1、N2(与TV的区别) 2.串联连接: N1与被测电路串联,N2与仪表、继电器的电流 线圈串联。 3.原理(电磁式):与普通电力变压器(升压变)相同,也 是按电磁感应原理来工作的。 4.二次侧电流标准化。
6
(2)油浸式电压互感器
如:JSJW-10型油浸式三相五柱电压互感器 铁芯的中间三柱分别套入三相绕组,两边柱作为 单相接地时零序磁通的通路;一、二次绕组均为YN
接线, 其余绕组为开口三角形接线。
7
(3)SF6气体绝缘电压互感器
SF6电压互感器有
两种结构形式,一 种是为GIS配套使 用的组合式,另一 种为独立式。