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1、开合式电流互感器套管式电流互感器在二次设计中的合理选择增刊2(总第117期)2003年12月山 西 电 力SHANXI ELECTRIC POWERSupp.2(Ser.117)Dec.2003套管式电流互感器在二次设计中的合理选择生一健,赵 力(晋中电力设计院,山西榆次 030600)摘要:针对套管式电流互感器铁芯易饱和,引起测量误差增大及保护装置误动或拒动,提出了测量用电流互感器和保护用电流互感器的不同选择方法在设计中的应用。关键词:电流互感器;饱和;误差;选择中图分类号:TM452 文献标识码:A11 文章编号:1671-0320(2003)增刊2
2、-0035-02 电流互感器的型号、变比、10%误差曲线的合理选择,对电力系统电能测量的准确度和继电保护动作的灵敏性、可靠性起着重要作用。铁芯磁饱和状态时误差增大,使得两侧电流互感器流进差动保护装置的电流相差很大,二者产生的不平衡电流迅速增加,当差动保护定值避不开这个不平衡电流时,就会引起差动保护误动作。同样,用于主变后备保护及出线保护的电流互感器,当流过其一次线圈的短路电流较大时,由于铁芯处于磁饱和状态,二次侧电流却不能反映一次侧真实电流,造成电流保护装置拒动。1 电流互感器选择不当引起的问题由于电流互感器选择不当的原因,使得二次回路中测量误差较大、差动保护
3、误动或电流保护拒动。电流互感器的误差分为比值误差和角误差,电流互感器的误差决定于其结构、铁芯质量、一次电流的大小和二次回路的阻抗。目前,通常使用的35kVSF6断路器及真空断路器较多采用内附套管电流互感器,特别是小变比套管电流互感器,由于受到空间的限制,铁芯做不到较大截面,其铁芯在一次侧通过较大的电流时很容易提前饱和,二次侧不能准确反映一次侧电流。用于测量回路的电流互感器,应按照其一次负荷大小适当选择变比,当互感器的一次侧电流长期大于其额定值的20%以上时,因铁芯出现磁饱和,11易造成比、角误差的负偏差。当互感器接入的一次侧电流小于额定电流的5%时,其激磁电流与
4、一次电流比值增大,导致比、角误差的较大偏差。另外,若测量回路二次负载大于额定二次负载阻抗值,也会引起电流互感器误差的增大。用于主变差动保护的电流互感器,应保证在变压器正常负荷和差动保护范围以外发生短路时,电流互感器的变比误差、角误差符合要求,使流进保护装置的差电流约等于零。但由于套管电流互感器收稿日期:2003-08-25,修回日期:2003-10-09作者简介:生一健(1971-),女,江苏泰兴人,1994年毕业于太原工业大学电机系,工程师;赵 力(1971-),男,山西文水人,1993年毕业于太原工2 设计中电流互感器的选择与校验2.1 测量用电流互感器的选
5、择计量用电流互感器选择0.2级,测量用电流互感器选择0.5级。测量用的电流互感器的额定一次电流: I1≥1.25Ie,式中:I1——电流互感器的一次电流;荷电流。测量用电流互感器的额定二次负载为: Z2=VA/I1122,(2)(1)Ie——变压器的额定电流或线路的最大负式中:I2——电流互感器的额定二次电流,A;Z2——电流互感器的额定二次负载,;VA——电流互感器的额定二次容量,VA。测量用电流互感器的负载计算为: Z2=Kcj.zkZcj+K1x.zkZ1x+Zc,式中:(3)Z2——电流互感器的全部二次负载,;Zcj——测量装置的内阻,;Z
6、c——接触电阻,,一般为0.05～Z1x0.1;——连接导线的电阻,;Kcj.zk——测量装置的阻抗换算系数(由电流・36・山 西 电 力 2003年增刊2K1x.zk——连接导线的阻抗换算系数(由电流互感器二次接线方式决定)。若按式(3)计算出的电流互感器二次负载阻抗值小于式(2)的计算值时,即校验合格。2.2 保护用电流互感器的选择保护用电流互感器选择10P级,11其中10表示误差限值10%,P表示保护。选择保护用电流互感器应考虑当电力系统发生短路故障,电流互感器流过很大短路电流时的准确性。当电流互感器流过较小的电流时,由于电流互感
7、器的铁芯未饱和,电流互感器的二次电流I2随I1基本按线性关系变化,但当一次电流增大到一定值时铁芯饱和,励磁电流迅速增大,使电流互感器误差增加,严重影响保护装置的灵敏性或选择性。电流互感器的二次电流I2与一次电流I1之间的关系曲线见图1。所以,在选择保护用电流互感器时与测量用电流互感器不同,不能只考虑一次侧最大负荷电流,而需要按照其10%倍数曲线(图2)进行校验计算。10%倍数曲线是指在比值误差fj%=10%时,一次电流相对额定电流的倍数m与二次负荷Z2的关系曲线。按10%倍数曲线计算电流互感器的允许二次负载能够满足继电保护的灵敏性和选择性要求。Zj——保护装置的
8、内阻,;Zc——接触电阻
