电流互感器和变送器

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1、11.1TA的工作原理TA——把大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，以便用仪表直接测量，并作为各种继电保护的信号源。TA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，二次绕组外部接有测量仪表和保护装置作为二次绕组的负荷。TA的一、二次绕组之间有足够的绝缘，从而保证所有低压设备与高电压相隔离。11电流互感器及接线运行中的TA，二次回路必须接有负荷或直接短路，如果在一次绕组有电流的情况下，二次开路，则二次反磁势不再存在，一次电流全部用来励磁，铁芯中的磁感应急剧增加，二次感应电势急剧上升。此时因铁芯饱和，磁通波形将变成平顶波，二次电压很高，当出现很高

2、的开路电压时，会对二次绕组的绝缘和测量及继电保护装置构成威胁，所以TA运行时，应特别注意防止二次绕组开路。【重要提示】TA二次回路严禁开路！11.2TA极性图1-5TA参考方向示意图11.3电流互感器的误差1)电流互感器符号、等效电路、相量图如图1-7所示。图1-7TA符号、等值电路及相量图2)电流互感器误差在误差为10％情况下二次阻抗与一次电流的关系曲线称为10％曲线，如图所示，图中m为一次电流倍数，ZLMax为允许的最大二次阻抗。图1-8电流互感器10％误差曲线准确度分为测量用的准确度级和保护用的准确度级。测量用TA的准确度级分为0.1、0.2、0.5、1、

3、3、5等六个标准。一般的测量用TA的准确度采用0.5级，计量回路可采用0.2级的TA。TA由于存在电流波形畸变，需采用复合误差来规定其误差特性。GB1208－87规定标准的保护用TA有5P和10P两个准确度级，如表1-3所示。在表示保护用TA准确度级时，通常也将准确限值系数一并写出，如，某保护用TA的准确度级为5P20，其中20即为准确限值系数。整个含义是：该互感器是供保护用的（P）,在一次侧流过的最大电流为其一次额定电流20倍时，该互感器的综合误差不大于5％。表1-3IEC规定5P、10P的误差极限准确度级比值误差土(％)（额定一次电流下）复合误差土(％)（额

4、定准确限值的一次电流下）额定一次电流下相位差±（’）±(rad×10-2)5P15601.810P310————电流互感器二次负载由二次电缆阻抗、保护、测量设备负载、接触电阻组成，保护用电流互感器的二次全负载Z2的计算公式如下：连接导线阻抗换算系数电流互感器的全部二次负载继电器的阻抗换算系数继电器的内阻接触电阻，一般为0.05～0.1Ω连接导线阻抗表1-4保护用电流互感器的阻抗换算系数电流互感器接线方式阻抗换算系数三相短路两相短路单相短路经Y，d变压器两相短路单相212121三相星形11112111两相星形2222331212131两相差接42三角形333322

5、3311.4电流互感器的接线方式及在电流保护中的应用1)基本概念电流互感器接线方式即为二次绕组与负载的连接方式，负载主要有保护用负载、测量用负载和自动化设备负载等。这里主要讨论电流保护接线方式。所谓电流保护接线方式，是指电流保护中电流继电器线圈或变送器与电流互感器二次绕组之间的连接方式。（1）对保护接线方式的要求：能反应各种类型故障，且灵敏度尽量一致。（2）电流保护接线方式有：三相三继电器完全星形接线、三相四继电器完全星形接线、两相两继电器的不完全星形接线、单继电器两相电流差接线。特点：①能反应相间短路；②能反应接地短路；③接线系数KC=1,；④多用于大接地电流

6、系统。2）三相完全星形接线用于110kV及以上电压等级大电流接地系统，可以获得三相相电流。（3）电流保护接线系数KC：流入电流继电器的电流与电流互感器二次绕组电流的比值。3）三相完全星形接线的中线上可以获得三相电流之和，即3倍的零序电流，如图中4KA上流过反应于接地故障时产生的零序电流。特点：①能反应相间短路；②能反应接地短路及不平衡电流；③接线系数KC=1,；④多用于大接地电流系统。4）单继电器两相电流差接线多用于电动机保护或灵敏系数易满足的线路。特点：①能反应相间短路；②不能反应接地短路；③接线系数与短路故障类型有关：★三相短路，KC=★AC、AB、BC两相

7、短路，KC=1；；两相电流差接线5）两相不完全星形接线用于35kV及以下电压等级小电流接地系统，可以获得A、C相电流。图中KA为电流继电器或继电保护电流测量元件在电流保护中的应用（1）特点：①能反应相间短路；②不能反应接地短路；③接线系数KC=1；④多用于小接地电流系统(2)采用不完全星形接线时必须注意保护应统一安装在同名相上（通常装于A、C相）。如果保护未装于同名相，如图2-25所示，发生图示两点接地故障时，保护将会拒动。不同线路的不同相别两点接地短路时不完全星形接线保护动作情况表线路L1接地相别AABBCC线路L2接地相别BCCAABL1保护动作情况动作动作

8、不动作不动作动作动作L2