電流互感器和電壓互感器選型指南

目 錄3.8 保護(hù)原理的影響..............................................第一章電流互感器電流互感器概述電流互感器〔currenttransformer〕是將一次回路的大電流成正比的變換為二次小。電網(wǎng)中電流互感器的工作狀態(tài)電流互感器的額定值額定一次電流標(biāo)準(zhǔn)值12.5152025304050、60、75A以及它們十進(jìn)位倍數(shù)或小數(shù)，有下標(biāo)線的是優(yōu)先值。多電流變比互感器額定一次電流最小值承受標(biāo)準(zhǔn)值。額定二次電流標(biāo)準(zhǔn)值額定二次電流標(biāo)準(zhǔn)值為1A、5A額定連續(xù)熱電流額定連續(xù)熱電流的標(biāo)準(zhǔn)值為額定一次電流。當(dāng)規(guī)定連續(xù)熱電流大于額定一次電流時(shí)，其優(yōu)先值為額定一次電流的120%150%200%。額定輸出容量標(biāo)準(zhǔn)值額定輸出標(biāo)準(zhǔn)值為：2.5、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA出時(shí)，可允許是非標(biāo)準(zhǔn)值，但要符合另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)。溫升限值1時(shí)，電流互感器溫升應(yīng)不超過(guò)規(guī)定限值。當(dāng)四周溫度高于規(guī)定數(shù)值時(shí)，應(yīng)將允許溫升減去超過(guò)的氣溫值。當(dāng)互感器工作地點(diǎn)在海拔1000m以上地區(qū)工作時(shí)，溫升限值按每高出100m減去0.4％〔油浸式〕0.5％〔干式。短時(shí)電流額定值凡帶有固定一次繞組或?qū)w的電流互感器應(yīng)符合以下要求：額定短時(shí)熱電流I ：在二次繞組短路狀況下，電流互感器在一秒鐘內(nèi)承受th住且無(wú)損傷的一次電流方均根值，以kA表示如下：6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100。

2.5倍。dyn短路電流很大時(shí)，應(yīng)作規(guī)定。絕緣要求外絕緣性能、無(wú)線電干擾電壓性能、傳遞過(guò)電壓、主絕緣介質(zhì)等。GB1208-2023電流互感器中的規(guī)定。電流互感器根本特性電流互感器型式按以下分類方式，可歸納為：按用途：測(cè)量用電流互感器；保護(hù)用電流互感器按電壓等級(jí)：對(duì)應(yīng)不同的電網(wǎng)電壓(0.38kV、0.6kV、1kV、3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV〕下使用的電流互感器；〔戶內(nèi)或戶外絕緣電流互感器；氣體〔SF6〕絕緣電流互感器；有機(jī)絕緣電流互感器；按電流變換原理：電磁式電流互感器；電子式電流互感器；母線式電流互感器；按一次繞組匝數(shù)：?jiǎn)卧咽诫娏骰ジ衅?；多匝式電流互感器；電流互感器〔同一臺(tái)互感器具有不同變比的電流互感器；按二次繞組所在位置：正立式電流互感器；倒置式電流互感器；按使用條件：戶內(nèi)式電流互感器；戶外式電流互感器；標(biāo)準(zhǔn)《GB1208-2023電流互感器》要求。保護(hù)用電流互感器的類型保護(hù)用電流互感器分為兩大類：P類〔P意為保護(hù)〕電流互感器。包括PRPX類。性拐點(diǎn)來(lái)確定的。P類及PR類電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)以在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的最大允許復(fù)合誤差的百分?jǐn)?shù)標(biāo)稱，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為：5P、10P、5PR10PR。PPR類電流互感器在額定頻率及額定負(fù)荷下，電流誤差、相位誤差和復(fù)合誤2-1所列限值。表2-1 P類及PR類電流互感器誤差限值準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn)確級(jí)額定一次電流下的電流誤差％額定一次電流下的相位差±m(xù)in±crad額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差％5P，5PR±1601.810P，±3－－51010PRPR10％，有些狀況下應(yīng)規(guī)定T值以限制復(fù)合誤差。s220kV〔波形畸變較小〕5P5PR10P10PR級(jí)電流互感器。PPRK

alf

一般可取5、10、15、20和30KTP類〔TP意為暫態(tài)保護(hù)〕電流互感器。

值。alf流中非周期重量暫態(tài)影響的狀況。TP類保護(hù)用電流互感器能滿足短路電流具有非周期重量的暫態(tài)過(guò)程性能要求的保護(hù)用電流互感器。TP類電流互感器分為以下級(jí)別并定義如下：TPS磁無(wú)限制。TPX級(jí)：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的暫態(tài)工作循環(huán)中的峰值瞬時(shí)誤差〔?。對(duì)剩磁無(wú)限制。TPY級(jí)：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的暫態(tài)工作循環(huán)中的峰值瞬時(shí)誤差〔?。剩磁不10％。TPZ略。測(cè)量用電流互感器的類型

。無(wú)直流重量誤差限值要求。剩磁實(shí)際上可以忽ac測(cè)量用電流互感器有一般用途和特別用途〔S類〕兩類。測(cè)量用電流互感器的額定一次電流為保證二次電流在適宜的范圍內(nèi)，可承受復(fù)式變比或二次帶抽頭的電流互感器。11章節(jié)。多變比電流互感器多變比電流互感器是指在一臺(tái)電流互感器上，承受一次繞組各段的串聯(lián)或并聯(lián)連/保護(hù)級(jí)的電流比可以不一樣。一次繞組串并聯(lián)方式承受一次繞組串聯(lián)或并聯(lián)方式，可獲得兩個(gè)成倍數(shù)的電流比〔見圖-18。例：2x600/5A600/5A1200/5A66kV及35kV及以下電壓等級(jí)由于產(chǎn)品構(gòu)造布置困難，較少承受。2-18一次繞組串并聯(lián)方式二次繞組抽頭方式2-191/3處抽頭的狀況。一般二次繞組抽頭方式僅用在測(cè)量用電流互感器。保護(hù)級(jí)承受小的電流比。2-19二次繞組抽頭方式一次繞組串并聯(lián)和二次繞組抽頭方式同時(shí)承受同時(shí)承受一次繞組串并聯(lián)和二次繞組抽頭方式可獲得更多的電流比。 2-20一次繞組串并聯(lián)和二次繞組抽頭方式同時(shí)承受例如：2x600/5A：一次串并聯(lián)方式；二次在1/3處抽頭方式，獲得的電流比見表2-5。2-5多電流比的電流互感器式

二次繞組連接方式〔1/3處抽頭〕二次繞組標(biāo)志：二次繞組標(biāo)志：二次繞組標(biāo)志：S1-S2一次繞組串聯(lián) 200/5A

S2-S3400/5A

S1-S3600/5A一次繞組并聯(lián)一次繞組并聯(lián)400/5A800/5A1200/5A電流互感器參數(shù)選擇原則一般規(guī)定額定一次電壓和電流電流互感器的額定一次電壓應(yīng)等于或大于回路的額定一次電壓。電流互感器的額定一次電流〔Ipn

〕應(yīng)依據(jù)其所屬一次設(shè)備的額定電流或最大工〔I

cth

、額定短時(shí)熱電流〔Ith

〕及動(dòng)

。dyn額定一次電流的選擇，應(yīng)使得在額定變流比條件下的二次電流在正常運(yùn)行和短要求。套管式電流互感器的額定一次電流應(yīng)依據(jù)安裝的電力變壓器容量確定。通常取1.0～1.2一次電流修正到“GB1208電流互感器”標(biāo)準(zhǔn)值。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)過(guò)且無(wú)固定板的電流互感器可不用進(jìn)展動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)。I間的關(guān)系是：

dyn

Kd

式中：

I2IK 2Idpn

103 ……………〔2-1〕K 〔由制造部門供給；dI —額定動(dòng)穩(wěn)定電流〔峰值〔kA；dynIpn

—電流互感器額定一次電流〔A。電流互感器動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)按下式計(jì)算：I idyn ch

………〔2-2〕或式中：

K 2I2Ich

103 ……………〔2-3〕pni —短路沖擊電流瞬時(shí)值〔kA。ch短時(shí)熱電流校驗(yàn)1s5sKth

，可按下式進(jìn)展校驗(yàn)：式中：

K Q /tQ /tdpn

…………………〔2-4〕K —電流互感器熱穩(wěn)定電流倍數(shù)，由制造部門供給。thQ 〔A2sd確定；t＝1s5s。I2tt承受不同值th時(shí)。Ith

校驗(yàn)?；ジ衅鳌C(jī)械荷載過(guò)設(shè)備的允許值。靜荷載設(shè)備最高電壓72.5kV及以上的電流互感器，其一次繞組接線端子的垂直和水平方2-6所規(guī)定的靜態(tài)試驗(yàn)荷載。2-6靜態(tài)承受試驗(yàn)荷載設(shè)備最高電壓〔kV〕靜態(tài)承試驗(yàn)受荷載〔N〕I類II類荷載72.512502500126202330002423632500400055040006000注：1. 注：1. 在日常運(yùn)行條件下，作用荷載的總和應(yīng)不超過(guò)規(guī)定的承受試驗(yàn)荷載的50%。電流互感器應(yīng)能承受很少消滅的急劇動(dòng)態(tài)荷載〔例如：短路1.4倍靜態(tài)承受荷載。定。按導(dǎo)線機(jī)械計(jì)算方法，計(jì)算出電流互感器端子承受導(dǎo)體的拉力，不超過(guò)廠家供給的短路荷載硬導(dǎo)體短路電動(dòng)力計(jì)算電流互感器與硬導(dǎo)體連接時(shí)，其校驗(yàn)公式與支柱絕緣子一樣，即：l式中：

Fmax

1.76i2ch

m101 〔2-5〕aF —電流互感器端子承受的電動(dòng)力，Nmaxa —回路相間距離，cm；l cm；ml —電流互感器出線端部至最近一個(gè)母線支柱絕緣子的距離，cm；1l2 —電流互感器兩端瓷帽的距離〔當(dāng)電流互感器為非母線式瓷絕緣時(shí)，l 0，cm。2有的產(chǎn)品樣本未標(biāo)明出線端部允許作用力，而只給出動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kd

。K 一般是在d相間距離為40cm，計(jì)算長(zhǎng)度為50cm的條件下取得的。此時(shí)，可按下式進(jìn)展校驗(yàn)：50a4050a40lmd

i 103 〔2-6〕22Ich軟導(dǎo)線短路電動(dòng)力計(jì)算導(dǎo)線和組合導(dǎo)線短路搖擺計(jì)算”局部的有關(guān)內(nèi)容。額定二次電流和負(fù)荷電流互感器額定二次電流〔I 〕有1A和5A兩類。sn對(duì)于建發(fā)電廠和變電所，有條件時(shí)電流互感器額定二次電流宜選用1A。如有5A5A。1A5A。保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和允許極限電流，都與二次負(fù)荷有關(guān)，需要合理選擇二次負(fù)荷額定值并進(jìn)展相應(yīng)的驗(yàn)算。電流互感器二次負(fù)荷可用阻抗 Z (Ω)或容量bSb(VA)表示。二者之間的關(guān)系為：SZ b 〔2-7〕b I2snIsn為5A時(shí)，數(shù)值Sb25Zb，當(dāng)電流互感器額定二次Isn1ASbZb。1A，也宜選用較低的額定值，以便降低造價(jià)和改善其構(gòu)造及性能〔如承受倒置式構(gòu)造。打算電流互感器電流比的因素定的電力負(fù)荷下滿足測(cè)量〔及計(jì)量、保護(hù)及動(dòng)熱穩(wěn)定的要求。測(cè)量級(jí)對(duì)額定一次電流的要求荷電流，并保證互感器應(yīng)滿足儀表保安電流的要求〔當(dāng)承受常規(guī)儀表時(shí)。保護(hù)級(jí)對(duì)額定一次電流的要求繼電保護(hù)用電流互感器，要求在額定一次電流和準(zhǔn)確限值電流下，滿足規(guī)定的誤差限值要求。作為保護(hù)更為關(guān)注在準(zhǔn)確限值一次電流時(shí)，準(zhǔn)確地輸出符合要求〔5P級(jí)復(fù)合誤差＜±5%；10P級(jí)復(fù)合誤差＜±10%〕的二次電流，保證保護(hù)裝置正確牢靠動(dòng)作。小，產(chǎn)品易制造。電力負(fù)荷變化對(duì)額定一次電流的影響變電所〔升壓站〕設(shè)計(jì)的實(shí)際電力負(fù)荷與遠(yuǎn)景負(fù)荷相差懸殊：假設(shè)按遠(yuǎn)景負(fù)荷確的要求，但互感器的測(cè)量級(jí)不能滿足近期實(shí)際負(fù)荷的準(zhǔn)確計(jì)量。特別負(fù)荷：例電氣化鐵路、軋鋼等的電力線，一般電流互感器額定一次電流按計(jì)量的要求。系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線，負(fù)荷不固定：互感器的額定一次電流按最大負(fù)荷電流或輸電線要求。用具有“電流擴(kuò)大值”為200%、300%等的電流互感器。對(duì)于保護(hù)級(jí)在最大電力負(fù)荷電力負(fù)荷變化范圍時(shí)測(cè)量級(jí)和保護(hù)級(jí)的要求是沖突的，應(yīng)承受多變比的電流互感器。額定二次電流由以下因素打算額定二次電流有兩種：5A、1A110kV及其以下電壓等級(jí)，可以承受二次電流5A1A220kV1A。多變比電流互感器參數(shù)的選擇原則電力負(fù)荷較穩(wěn)定時(shí)1.5～2.0倍。電力負(fù)荷變化時(shí)S電流比〔二次繞組不抽頭。例如：技術(shù)參數(shù)2x600/5A：測(cè)量級(jí)：2x(200400600)/5A；0.2S30VA50VA。保護(hù)級(jí)：2x600/5A：5P20；50VA。制造方案：一次繞組串并聯(lián)；測(cè)量級(jí)為0.2S級(jí)并在二次繞組的三分之一處抽頭；2-7。2-7多電流比電流互感器連接方式時(shí)性能準(zhǔn)一次二次確連接標(biāo)志級(jí)方式

額定值%

A

誤差限值比差 差

性能說(shuō)明測(cè)一次

S1—S2S2—

(20%～120%)x200A5%x200A1%x200A(20%～120%)x400A

40～24010280～480

±0.2%±0.35%±0.75%±0.2%

±10＇±15＇±30＇±10＇

一次繞組串聯(lián)時(shí)，電力負(fù)荷在40～720A的范圍內(nèi)，能保證電量繞組 S3級(jí)串聯(lián)

5%x400A1%x400A(20%～

204120～

±0.35%±0.75%±

±15＇±30＇±

到達(dá)比差±0.2%S1—

120%)x600A

720 0.2%

10＇

相位差±測(cè)一次

S3S1—S2

5%x600A1%x600A(20%～120%)x400A5%x400A1%x400A(20%～

30680～480204160～

±0.35%±0.75%±0.2%±0.35%±0.75%±

±15＇±30＇±10＇±15＇±30＇±

1一次繞組并聯(lián)時(shí)，電力負(fù)荷在80～1440A的范圍內(nèi)，S2—

120%)x800A

960 0.2%

10＇

能保證電量繞組 S3級(jí)并聯(lián)

5%x800A1%x800A(20%～

408240～

±0.35%±0.75%±

±15＇±30＇±

到達(dá)比差±0.2%S1—

120%)x1200A

1440 0.2%

10＇

相位差±S3 5%x1200A1%x1200A保護(hù)級(jí)

60 ±0.35%12 ±一次S1一次S1—(100%～600～±±串聯(lián)S2120%)x600A12001.0%60＇一次S1—(100%～1200～±±并聯(lián)S2120%)x1200A24001.0%60＇

±15＇±30＇

1一次繞組串并聯(lián)方式的電流互感器選用一次繞組串并聯(lián)方式的電流互感器，要考慮到產(chǎn)品短路電流穩(wěn)態(tài)性能。一次繞組串聯(lián)方式的動(dòng)穩(wěn)定電流接近并聯(lián)方式的一半，換句話說(shuō)，一次繞組并聯(lián)的次繞組串聯(lián)方式的性能為依據(jù)，確定電流互感器的短路穩(wěn)定性能。繞組的電流密度有關(guān)，應(yīng)保證在額定短時(shí)熱電流時(shí)二次繞組的電流密度不超過(guò)180A/mm〔銅線；120A/mm〔鋁線。二次繞組抽頭方式的電流互感器選用二次繞組抽頭方式的電流互感器，要考慮輸出容量問(wèn)題。二次繞組抽頭〔抽頭值為KK10內(nèi)的整數(shù)〕時(shí)的輸出容量S，滿匝時(shí)1的額定輸出容量S ，兩者關(guān)系為：n1S (1 K

)2Sn

…………………〔2-8〕S1

(12

)2Sn

，即為滿匝時(shí)的四分之一。一般抽頭時(shí)的輸〔具體輸出容量應(yīng)用戶與制造雙方協(xié)商。多電流比套管式電流互感器額定值300-600-1200/1A50V0.51200/1A50V0.5級(jí)。而在其他的變比：300/1A、600/1A時(shí)的準(zhǔn)確級(jí)和額定輸出由雙方協(xié)商。保護(hù)電流互感器的特別要求的具體要求：側(cè)電流互感器的二次負(fù)荷盡量平衡，以削減可能消滅的差電流。量的狀況。此時(shí)，公共繞組上的電流為中壓側(cè)與高壓側(cè)額定電流之差。1A的互感器〔5A時(shí)〕以便在保持變比全都條件下降低互感器額定一次電流等。很小，需要按保證保護(hù)裝置動(dòng)作靈敏系數(shù)來(lái)選擇變比及有關(guān)參數(shù)。測(cè)量電流互感器的特別要求S級(jí)電流互感器的特別要求0.2S0.5S級(jí)是特別用途的電流互感器，在與寬負(fù)荷電度表〔過(guò)載4倍及以上的電度表〕相連接時(shí)，電流互感器的計(jì)量電流在50mA～6A之間〔即額定二次電流5A的1%～120%之間的某一電流下能作準(zhǔn)確測(cè)量。在電能關(guān)口計(jì)量點(diǎn)處宜用0.2S級(jí)和0.5S級(jí)電流互感器。帶S級(jí)電流互感器在很寬的負(fù)荷電流〔1～120〕% Ipn

時(shí)具有高準(zhǔn)確度。在負(fù)荷電流的〔20～120〕Ipn

0.2%10標(biāo)稱限值，對(duì)用于計(jì)量關(guān)口點(diǎn)電費(fèi)的準(zhǔn)確度有保障。承受計(jì)量級(jí)帶S級(jí)的電流互感器時(shí)，可符合按計(jì)量規(guī)程規(guī)定選的負(fù)荷電流I ，pIpn

的50%～66.6%范圍內(nèi)具有高準(zhǔn)確度。例：0.2Ip

66.6%I

時(shí)，電流誤差為±0.2618%〔0.2%；相位pn12.06〔10，己超過(guò)預(yù)期的誤差標(biāo)稱限值。0.2SI

=〔20～120〕% Ip

時(shí)，電流誤差為±0.2；相位差為±1預(yù)期的誤差標(biāo)稱限值。2-21帶S級(jí)的測(cè)量用電流互感器的誤差限值S級(jí)電流互感器適用范圍.以作為考核電網(wǎng)技術(shù)經(jīng)的準(zhǔn)確度。當(dāng)安裝飾的電力負(fù)荷變化范圍很大，電力負(fù)荷低峰與頂峰負(fù)荷電流相差幾倍時(shí)，S按頂峰電力負(fù)荷值來(lái)確定互感器的額定電流比。測(cè)量用電流互感器額定輸出的選擇對(duì)測(cè)量用電流互感器在選擇額定輸出時(shí)，應(yīng)考慮到實(shí)際的負(fù)荷不是越大越好。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測(cè)量用電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的誤差限值規(guī)定的二次輸出范圍為25%～100%額定輸出，因此，當(dāng)額定輸出選得太大，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷可能小于25%額定輸出，此時(shí)所規(guī)定的準(zhǔn)確度是達(dá)不到的。高壓系統(tǒng)保護(hù)用電流互感器參數(shù)選擇性能要求響其性能的最重要因素?！矡o(wú)非周期重量〕下，影響互感器飽和的留意因素是：短路電〔包括互感器二次繞組〕的阻抗、電流互感器的工頻勵(lì)磁阻抗、電流互感器匝數(shù)比和剩磁等。需磁鏈可能是傳變等值穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流磁鏈的幾倍至幾十倍。配置原則感器二次繞組的數(shù)量、鐵心類型和準(zhǔn)確等級(jí)應(yīng)滿足繼電保護(hù)自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。對(duì)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，電流互感器可按三相配置；對(duì)中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，依具體每串宜配置三組。施。圖2-22 線路電流互感器配置方案每組的二次繞組數(shù)量按工程需要確定。在以往的工程中，一個(gè)回路配備的多同二次繞組。2-22中所示電F1點(diǎn)故障，線路保護(hù)不能動(dòng)作，但母線保護(hù)能快F2點(diǎn)故障，線路保護(hù)能動(dòng)作跳開線路斷且同樣切除范圍過(guò)大。故宜承受方案Ⅰ。2-23的U形電流互感器，Ⅰ～Ⅳ種方案所示。在F點(diǎn)故障時(shí)：方案Ⅰ線路保護(hù)斷開故障點(diǎn)，影響范圍??；方案Ⅱ母線保護(hù)斷開故障點(diǎn)，影響范圍大；方案Ⅲ兩套保護(hù)均能斷開故障點(diǎn)，但母線保護(hù)擴(kuò)大了影響范圍；方案Ⅳ為兩套保護(hù)的死區(qū)，保護(hù)不能動(dòng)作去除故障。故應(yīng)承受方案Ⅰ。圖2-23 電流互感器配置消滅保護(hù)死區(qū)示意圖類型選擇原則和影響的功能，則可按保護(hù)裝置要求選用適當(dāng)?shù)幕ジ衅鳌?30kV～1000kV的變壓器和300MW及以上發(fā)電機(jī)變壓器組差動(dòng)保護(hù)用的TP類互感器。220kVP類、PRPX類電流互感器。220kV100MW～200MW發(fā)電機(jī)變壓器組及大容量電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)用的電流互感器，暫態(tài)飽和問(wèn)題及其影響后果相對(duì)較輕，PR類可限制剩磁影響，K

，alfKs

Kalf

/Kpcf

應(yīng)依據(jù)實(shí)際狀況和運(yùn)行閱歷確定：

100MW～200MW10。220kV2，參見IEEEStdC37.110-1996等〔4〕110kVP類互感器。高壓母線差動(dòng)保護(hù)用電流互感器的選擇，由于母線故障時(shí)短路電流很大，而的力量。在工程應(yīng)用中一般可按穩(wěn)態(tài)短路電流或保護(hù)裝置的要求選用適當(dāng)?shù)幕ジ衅鳌Ｆ鹘M成的零序?yàn)V過(guò)器、專用的電纜式或母線式零序電流互感器。PR類電流互感器的應(yīng)用說(shuō)明PR10%的保護(hù)用電流互感器，P磁系數(shù)小于10%。在制定DL/T866-2023《電流互感器和電壓互感器選擇及計(jì)算導(dǎo)則》時(shí)，由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)尚無(wú)制造PR條中規(guī)PR據(jù)統(tǒng)計(jì)，20233220kV線路故障縱差保護(hù)誤動(dòng)，從錄波未飽和，以致在區(qū)外故障時(shí)消滅差流引起保護(hù)動(dòng)作。因此，推舉在建和擴(kuò)建的220kV電壓等級(jí)的發(fā)電廠、變電所工程中承受PR類電流互感器，建議首先在有縱差電流保護(hù)和距離保護(hù)的220kV及110kV系統(tǒng)中推廣應(yīng)用，并進(jìn)而擴(kuò)大到其他電壓等級(jí)系統(tǒng)中應(yīng)用。保護(hù)電流互感器性能校驗(yàn)I

pcf

時(shí)，其誤差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。I

pcf

與I 之比稱為保護(hù)校驗(yàn)系數(shù)Kpn

pcf

。I 按下pcf述原則確定：I

pcf

應(yīng)按區(qū)內(nèi)最嚴(yán)峻故障短路電流確定。對(duì)于過(guò)電流和距離等保護(hù)，應(yīng)同時(shí)考慮下述兩種狀況：

pcf

I

。scmac在保護(hù)安裝飾近處故障時(shí)，允許互感器誤差超出規(guī)定值，但必需保證保護(hù)裝置

pcf

I

scmac

和保護(hù)裝置的類型、性能及動(dòng)作速度等因素確定。I

pcf

應(yīng)按區(qū)外最嚴(yán)峻故障短路電流確定。

pcf

I

scmac

；方向保護(hù)Ipcf

應(yīng)為可能使方向元件誤動(dòng)的保護(hù)反方向故障流過(guò)電流互感器的最大短路電流Iscmac

而失去選擇性。

pcf

宜按系統(tǒng)規(guī)劃容量確定。P及PR電流互感器穩(wěn)態(tài)性能計(jì)算P類〔包括PR類和PX類〕電流互感器，應(yīng)用時(shí)，主要校驗(yàn)穩(wěn)態(tài)短路狀況下的準(zhǔn)確限值系數(shù)能否滿足保護(hù)要求。為計(jì)及暫態(tài)影響，必要時(shí)考慮適當(dāng)暫態(tài)系數(shù)。一般選擇驗(yàn)算在工程中選用電流互感器時(shí)，一般可按以下條件驗(yàn)算其性能和參數(shù)能否滿足要求：電流互感器的額定準(zhǔn)確限值一次電流I

pal

pcf

K暫態(tài)系數(shù)。

alf

KKs

pcf

K為用戶規(guī)定的sRbn

R。b按上述條件選擇的電流互感器可能尚有潛力未得到合理利用。在系統(tǒng)容量很大，而額定二次電流選用1AK

alf

不夠但二次實(shí)際準(zhǔn)確限值系數(shù)曲線驗(yàn)算，以便更合理的選用電流互感器，按二次極限電動(dòng)勢(shì)驗(yàn)算對(duì)于低漏磁電流互感器可按二次極限電動(dòng)勢(shì)進(jìn)展驗(yàn)算：1〕P類電流互感器的額定二次極限電動(dòng)勢(shì)〔Esj

〕為〔二次負(fù)荷僅計(jì)及電阻：E Ksj

alf

I (Rsn

R ) ………〔2-9〕bn式中：K

alf

—準(zhǔn)確限值系數(shù)；I —額定二次電流；snR —電流互感器二次繞組電阻；ctR —電流互感器額定負(fù)荷。bn上述各參數(shù)制造部門應(yīng)在產(chǎn)品說(shuō)明書中標(biāo)明。繼電保護(hù)動(dòng)作性能校驗(yàn)要求的二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)〔Es

〕為：E KS

Ks

I (Rsn

R) 〔2-10〕b式中：K

pcf

6.4節(jié)；K 6.3節(jié)；sR —電流互感器實(shí)際二次負(fù)荷；b其它同公式〔2-9。E Esj s

………〔2-11〕KK′alfKalf2-24按負(fù)荷實(shí)際的誤差曲線選擇電流互感器要求：K” KK 其中KKs為給定暫態(tài)系數(shù)。0alfs pcf為保護(hù)校驗(yàn)系數(shù)，pcfRbbn假設(shè)制造廠供給的電流互感器不滿足低漏磁特性要求，當(dāng)提高準(zhǔn)確限值一次電流時(shí)，互感器可能消滅局部飽和，不能承受上述二次K

，alf則應(yīng)由制造廠供給由直接法試驗(yàn)求得的或經(jīng)過(guò)誤差修正后實(shí)際可用的準(zhǔn)確限值系數(shù)K”alf

RRb

，從曲線上查出電流互感器的準(zhǔn)確限值系數(shù)K” ，alf2-24。選擇電流互感器的準(zhǔn)確限值系數(shù)K

alf

應(yīng)符合下式要求：中應(yīng)包括二次繞組的電阻值。KKK s

(Rpcf

R)b

………〔2-12〕alfPX電流互感器穩(wěn)態(tài)性能計(jì)算

(R R )ct bnPX電流互感器為低漏磁電流互感器，其準(zhǔn)確性能由其勵(lì)磁特性確定，勵(lì)磁特性的Ek

可由下式計(jì)算：E K(Rk x ct

R )Ibn

………〔2-13〕式中K 為計(jì)算〔尺寸〕系數(shù)。x〔Ek

應(yīng)大于繼電保護(hù)動(dòng)作性能要求的電流互感器二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)〔Es

Ek

E。sE的方法參見〔2-10〕式。s二次負(fù)荷計(jì)算的阻抗換算系數(shù)。保護(hù)用電流互感器二次負(fù)荷為Z K Zb rc r

KRRlc l

……〔2-14〕r

〔ΩR；rR—連接導(dǎo)線電阻〔Ω，參見〔2-15〕式；lR—接觸電阻〔Ω0.05Ω0.1Ω；cK 2-8；lcK 2-8。rc電流互感器的二次負(fù)荷額定值〔S 〕可依據(jù)實(shí)際負(fù)荷需要選用2.5、5、7.5、10、bn15、20、30VA。在某些特別狀況，也可選用更大的額定值。對(duì)保護(hù)用TP類電流互感Rb

表示。R：lR L 〔2-15〕l AL—電纜長(zhǎng)度〔m；A —導(dǎo)線截面〔mm2.5mm2及以上截面積的銅導(dǎo)線；57[m/(Ω×mm2)]。保護(hù)用電流互感器在各種接線方式時(shí)不同的短路類型下的阻抗換算系數(shù)見表2-8。r02星形Zr表r02星形Zr電流互感器三相兩相換單相經(jīng)Y,d接線方式短路短路短路接地兩相短路KKKKK KK Klcrclcrclc rclc rc單相21212 1三相星形11112 11 1兩相Z＝22233兩相差接2342三角形33332233Zr0＝012Zr0＝012121312-92-10列出一些典型狀況的功耗供使用參考。表2-9 保護(hù)和自動(dòng)裝置電流回路功耗參考值保護(hù)或自動(dòng)裝置類型電流回路功耗〔VA〕電流元件1～保護(hù)或自動(dòng)裝置類型電流回路功耗〔VA〕電流元件1～15功率元件6～10/相電磁型〔EM〕阻抗元件負(fù)序電流元件15電流元件～1功率元件2/相整流型〔RT〕阻抗元件5/相負(fù)序電流元件2～5集成電路型〔IC〕全套≤1.0/相微機(jī)型〔DP〕全套≤1.0/相設(shè)備及其保護(hù)和自動(dòng)裝置類型設(shè)備及其保護(hù)和自動(dòng)裝置類型回路最大功耗〔VA〕設(shè)備及其保護(hù)和自動(dòng)裝置類型

回路最大功耗〔VA〕750kV、1000kV線路500kV線路220kV線路60～110kV線路10～35kV線路300～1000MW發(fā)電機(jī)100～200MW發(fā)電機(jī)50MW及以下發(fā)電機(jī)

主保護(hù)主保護(hù)主保護(hù)主保護(hù)主保護(hù)主保護(hù)主保護(hù)主保護(hù)

2〔DP〕2〔DP〕10〔R，〔IC，1〔D〕20〔R，〔IC，2〔D〕1〔EM，〔R，IC，〔D〕3〔EM，15〔R，〔IC，〔D〕1〔EM，〔R，IC，〔D〕2〔EM，10〔R，〔IC，〔D〕1〔EM〔R0.IC0.〔D〕2〔EM，10〔R，〔IC，〔D〕5R，1IC，1〔D〕60〔R，〔IC，3〔D〕2〔EM，〔R，IC，〔D〕3〔EM，50〔R，〔IC，〔D〕1〔EM，〔R，IC，〔D〕1〔EM，10〔R，〔IC，〔D〕注：EM——電磁型保護(hù)，RT——整流型保護(hù)，IC——集成電路型保護(hù)，DP——微機(jī)型保護(hù)注：據(jù)了解，目前已實(shí)施的750kV、1000kV線路保護(hù)均承受微機(jī)型保護(hù)，500kV線路相像，只是在軟件功能上有改進(jìn)。因此功耗值差異不大。保護(hù)電流互感器暫態(tài)性能計(jì)算TPP類保護(hù)用電流互感下則可能飽和而使其誤差遠(yuǎn)超過(guò)允許值。TP類保護(hù)用電流互感器則要求在規(guī)定工作循環(huán)的暫態(tài)條件下保證規(guī)定的準(zhǔn)確性。TP類電流互感器分級(jí)TP類電流互感器分以下級(jí)別并定義如下：TPS級(jí)：低漏磁電流互感器，其性能由二次勵(lì)磁特性和匝數(shù)比誤差限值規(guī)定，對(duì)剩磁無(wú)規(guī)定。TPX級(jí)：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的暫態(tài)工作循環(huán)中的峰值瞬時(shí)誤差?，對(duì)剩磁無(wú)規(guī)定。TPY級(jí)：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的暫態(tài)工作循環(huán)中的峰值瞬時(shí)誤差?，剩10％。TPZ單次通電時(shí)的峰值瞬時(shí)溝通重量誤差〔? 。無(wú)直流重量誤差限值要求。剩磁通實(shí)際上ac可以無(wú)視。TP類電流互感器的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值TP類電流互感器的特性要考慮短路電流中具有非周期重量的暫態(tài)狀況。一般將暫〔周期重量〕和非對(duì)稱電流重量〔非周期重量〕兩局部，對(duì)稱短路電流有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值如下：額定對(duì)稱短路電流倍數(shù)〔K25、30、40、50。

ssc

psc

〕Ipn

Kssc

兩者的乘積得出，此乘積Ith

值完全相等。額定對(duì)稱短路短時(shí)熱電流〔Ith

〕以kA方均根值表示的標(biāo)準(zhǔn)值為：6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100。P

pal

，Ipal

Ipn

K

alf

。準(zhǔn)確限值系數(shù)系數(shù)〔或暫態(tài)面積系數(shù)〕K

alf

K K 。ssc tfTP類電流互感器的誤差限值TPS級(jí)電流互感器的誤差限值TPSPPXKn

，匝數(shù)比誤差應(yīng)不超過(guò)±0.25%。Eal勵(lì)磁電流增大不超過(guò)100%。

不低于規(guī)定值，此電動(dòng)勢(shì)幅值增大10%時(shí)致使相應(yīng)當(dāng)有規(guī)定時(shí)，在勵(lì)磁極限二次電動(dòng)勢(shì)下測(cè)得的勵(lì)磁電流峰值應(yīng)不超過(guò)規(guī)定值，假設(shè)Ith

10%。對(duì)于TPS，一般由用戶規(guī)定額定等效二次極限電動(dòng)勢(shì)，通常如下表示：E Kal s

K (Rssc

R)Ib

……〔2-16〕Ks

Rct

由制造廠的設(shè)計(jì)確定，但在有些使用條件下，為了與其他設(shè)備相協(xié)作，可由客戶提出其限值。TPX級(jí)、TPY級(jí)、TPZ級(jí)電流互感器的誤差限值P類電流互感器的誤差限值條件由綜合誤差規(guī)定。TP類電流互感器在暫態(tài)狀況下下一般不是周期重量，只能用瞬時(shí)電流描述。瞬時(shí)誤差電流或瞬時(shí)勵(lì)磁電流為二次電流瞬時(shí)值〔is

〕與額定電流比〔Kn

〕的乘積和一次電流瞬時(shí)值〔ip

〕的差值，即：i Kii ns

…………………〔2-17〕在同時(shí)具有溝通誤差重量〔iac

〕和直流誤差重量〔idc

〕時(shí)，所含各重量分別表示如下：

i i

idc

(K

insac

ipac

)(K

insdc

ipdc

) …… 〔2-18〕〔總〕誤差為規(guī)定的工作循環(huán)中的最大瞬時(shí)誤差電流，表示為額定二次短路電流峰值的百分?jǐn)?shù)：2I 1002I

(%) ………………〔2-19〕psc2I 1002I ac

(%) ……………〔2-20〕psc2-25示出依據(jù)實(shí)測(cè)誤差曲線確定TPX、TPYTPZ的方法：ai?εTPXεTPX,TPY:i?cTPZ:i?i? b2 ac圖2-25 TP類電流b感器誤差說(shuō)acti

b2i?ac

ci?aci?dcRsn

R Rct

時(shí)，誤差應(yīng)不超過(guò)下表所列值。表2-11 TP類電流互感器誤差限值%mincrad%±0.5±30±0.9ε=10±1±60±1.8ε=10±1180±185.3±0.6在額定一次電流下在準(zhǔn)確限值條件下比值差在額定一次電流下在準(zhǔn)確限值條件下比值差相位差最大峰值瞬時(shí)誤差TPXTPYTPZTPYL相對(duì)較低，即Ts

相對(duì)較低。另一方面為準(zhǔn)確傳變非周期重量需要很大勵(lì)磁電流。因此應(yīng)留意校驗(yàn)暫態(tài)誤差不超過(guò)限值，即勵(lì)磁電流峰值不應(yīng)超過(guò)穩(wěn)態(tài)短路電流

峰值的psc10％。由DL/T866-2023電流互感器和電壓互感器選擇及計(jì)算導(dǎo)則可知，暫態(tài)誤差為：

e2e2I /Kpsc

100Ktd%10% ……………〔2-21〕Tn sKtd

與二次回路時(shí)間常數(shù)Ts

TPY為滿足暫態(tài)誤差要求，其二次時(shí)間常數(shù)應(yīng)滿足：KT10Ktd td 〔2-22〕Ks 3.14TPZ電流互感器誤差計(jì)算2-26所示。I I/K

I X Rp p n

ct cteTPZeE Z U Zb較大氣隙，鐵心的導(dǎo)磁率根本sesTPZ電流互感器的溝通N圖2N-26,設(shè)無(wú)視勵(lì)磁電阻，勵(lì)磁電抗為1 2電流互感器 外接負(fù)荷jL?？芍苯油茖?dǎo)如下：e

圖2-26 電流互感器的等值電路E—二次勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)

I/K—二次全電流sU—二次負(fù)荷壓

p nI—二次電流s

j sI—一次電流

e2

…X

抗2〕p— p 1(T)2 ct —N 一次匝數(shù)1 N—二次匝數(shù)2

R 二次繞組電阻ctI—?jiǎng)?lì)磁電流e式中：KNt/T 匝數(shù)

Z—二次負(fù)荷阻抗〔包括二次設(shè)備及連接導(dǎo)線〕n 2 1 s

bZ—?jiǎng)?lì)磁阻抗e

I

T eT2S s p100% 1eT2Si I p IIs p則：

的相位差/2，當(dāng)Ts

1很小，用弧度表示時(shí)，sin2

cos R R2R2Ls2s s

1 111T2s

……〔2-25〕按表2-11，在額定一次電流下的角誤差為180min±18min或5.3crad±0.6crad，可由：T 1s

1 0.06s3140.053算出相應(yīng)的二次時(shí)間常數(shù)Ts

60ms±6ms。TP類電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容如下表所示。表2-12 TP類電流互感器標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容電流互感器的級(jí)別額定一次電流Ipn額定二次電流Ipsf平額定短時(shí)熱電流Ith額定動(dòng)穩(wěn)定電流Idyn標(biāo)準(zhǔn)承受的電流比Kn額定對(duì)稱短路電流倍數(shù)Kssc規(guī)定的一次時(shí)間常數(shù)Tp工作循環(huán)單：t′，t′al

TPS××××××××－－

TPX××××××××××

TPY××××××××××

TPZ×××××××××－

說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)雙：t′,t′ t,，t″,al， frt″al額定二次負(fù)荷電阻R × × bn用戶規(guī)定的暫態(tài)系數(shù)K × － s互感器二次繞組電阻R(校 × × ct正至…℃)*)

×－× 額定暫態(tài)面積系數(shù)Ktd額定二次時(shí)間常數(shù)Tsn×適用；－不適用

— × ×— －

× — 充標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的級(jí)別電流互感器的級(jí)別TPSTPXTPYTPZ說(shuō)明1：當(dāng)客戶期望獲得設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備兼容時(shí)，在相協(xié)作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中可規(guī)定某些參數(shù)的限值，例如Ts或R，參見*)。但必需成認(rèn)不同設(shè)計(jì)之間可能有些差異。ctTP類電流互感器的應(yīng)用特點(diǎn)TPSTPX級(jí)電流互感器TPS繼電器的復(fù)歸時(shí)間，通常不明顯受TPS電流互感器衰減特性的影響。適用于對(duì)復(fù)歸時(shí)間要求嚴(yán)格的斷路器失靈保護(hù)電流檢測(cè)元件。TPXTPS級(jí)相像，只是對(duì)誤差限值的規(guī)定不同。TPS級(jí)和TPXtt和TT狀況下的CtO工作循環(huán)max p s中，暫態(tài)面積系數(shù)計(jì)算公式：TTK p s

t eTpeT

1

〔2-26〕可簡(jiǎn)化為：

td Tp

Ts

stK td

1epp

Tp1

〔2-27〕Ct”O(jiān)tfr

Ct“O工作循環(huán)的暫態(tài)面積系數(shù)公式

t

tt“ TTfxfx

t

t“K

p seT

eT

sint”eT

p seT

eT

1 ……〔2-28〕td T

T p s

s

T p s p s p s 可簡(jiǎn)化為： t”

tt“

t“K T1eT sint”eTfxTpp

T1eT 1 〔2-29〕pptd p

s p 由于這類電流互感器二次時(shí)間常數(shù)Ts

tfr

鐵心磁通衰減很有Ktd

TPS和TPX互感器不宜用于線路重合閘的狀況。TPY級(jí)電流互感器C-O-C-O工作循環(huán)的準(zhǔn)確限值，適用于承受重合閘的線路保護(hù)。在從飽和到剩磁TPS級(jí)或TPX級(jí)電流互感器相比，不宜用于斷路器失靈保護(hù)。對(duì)于TPYKtd

可按〔2-26〕式或〔2-28〕式進(jìn)行計(jì)算，工作循環(huán)有關(guān)參數(shù)可依據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)際狀況確定。但由〔2-22〕式確定的二次回路時(shí)間常數(shù)Ts

2-11提供額定二次負(fù)荷下的Ts

值。應(yīng)用時(shí)可依據(jù)實(shí)際二次負(fù)荷進(jìn)展修正，修正公式為T T R /R R。s sn ct bn ct bTPZ級(jí)電流互感器TPZ級(jí)電流互感器，剩磁可無(wú)視不計(jì)。嚴(yán)峻飽和后衰減的二次電流在最初階段〔繼電器返回時(shí)〕比相應(yīng)的TPY級(jí)保持更高數(shù)值。這類互感器適用于僅反響溝通重量/保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)。對(duì)于TPZK0，鐵心氣隙較大，其導(dǎo)磁系數(shù)在規(guī)定工作循環(huán)r1/TTPZ的s180min±18min時(shí)，可求得T＝60ms±6ms。T，可由〔1-16〕式s或〔1-18〕式直接計(jì)算K 。td中壓系統(tǒng)保護(hù)用電流互感器參數(shù)選擇不斷擴(kuò)大和大機(jī)組的增多，發(fā)電廠廠用電和變電所中壓〔3~10kV、35kV〕系統(tǒng)短路電流越來(lái)越大，而有些饋線工作電流卻不大。例如600MW發(fā)電機(jī)組的廠用電系統(tǒng)，饋線最小負(fù)荷不過(guò)數(shù)十安培，而短路電流可能達(dá)40kA~50kA。電流互感器額定一次電流通200kW21.38A50kA，為避開飽和需選擇變比為2500/5K1％左右。

alf

20的電流互感器，這造成實(shí)際二次電流僅為互感器額定值的一互感器廠三方先后在大連第一互感器廠高壓試驗(yàn)基地和國(guó)家變壓器質(zhì)量監(jiān)視檢驗(yàn)中理可行的選擇保護(hù)用電流互感器參數(shù)的方法。試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果分析試驗(yàn)方案和結(jié)果試驗(yàn)電流互感器承受工程實(shí)際應(yīng)用的定型產(chǎn)品LZZBJ9-10，變比100/5，10P，準(zhǔn)K

alf

1015V〔0.6Ω0.066Ω。試驗(yàn)繼電器承受電磁型和微機(jī)保護(hù)，電磁型繼電器為DL-12/100型，微機(jī)保護(hù)為四方公司產(chǎn)品生產(chǎn)的低壓保護(hù)CSL216E。保護(hù)整定值二次電流為I 65A〔一次電流set＝1300A。試驗(yàn)時(shí)二次帶額定負(fù)荷，功率因素分別為cos1或cos0.5。880A〔8.8倍額定電流〕13000A〔130倍額定電流

為實(shí)際一次電流值，”為實(shí)I1 2II2I0為差電流。表2-13 試驗(yàn)結(jié)果表序序?qū)嶋H試驗(yàn)電流(A)復(fù)合誤過(guò)飽和繼電保護(hù)動(dòng)作狀況號(hào) 差εcI (I”) ％

系數(shù) 電磁K= 型保

微機(jī) 型保 K2 2 I/s I 護(hù) 護(hù) 護(hù)K1 alf ncos11 884 15.6 872(43.6) 1.76 0.884 × × ×2

40.1

1266(63.3

3.15 1.2844 ) × × ×3 231 139

60.2 2.3122 2 ) √ √ √4 313 232

74.1 3.1366 4 ) √ √ √6 460 391

85.1 4.6022 8 8) √ √ √7 606 545

89.9 6.0666 4 8) √ √ √9 756 699

92.5 7.5666 2 0) √ √ √11 985 934

94.8 9.8522 2 6) √ √ √12 1303

2700(135) 96.5 13.0322 76 √ √ √cos0.513 313 153

48.98 6 ) 3.0 √ √ √14 459

1940(97) 61.70 2 4.35 √ √ √I1I1I1I2I2I0I01284A一次電流下波形 b) 2312A一次電流下波形I1I1I2II1I1I2I2I0I0圖2-27 二次負(fù)荷功率因素為1時(shí)的試驗(yàn)波形圖I1I1I2II1I1I2I2I0I0圖2-28 二次負(fù)荷功率因素為0.5時(shí)的試驗(yàn)波形圖試驗(yàn)結(jié)果分析始的暫態(tài)數(shù)據(jù)，可能有小的差異，但不會(huì)影響分析結(jié)論。1時(shí)的二次電流波形在負(fù)荷功率因數(shù)cos1i2

與i1飽和值后，磁通不再變化，二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，二次電流i2

快速降到零，即電流半波的后面一局部被消去，至下一個(gè)半波又重復(fù)此過(guò)程。參看表2-14，過(guò)飽和系數(shù)增大時(shí)，雖然起始飽和角減小，但二次電流有效值并不減小而是增大的。0.5時(shí)的二次電流波形在負(fù)荷功率因數(shù)cos0.5狀況下，當(dāng)未飽和時(shí)，i2

與i根本同相位變化，當(dāng)磁通達(dá)1到飽和后，不再產(chǎn)生二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但由于二次回路有電感，電流不能突變，i按回2路時(shí)間常數(shù)漸漸衰減。至下一個(gè)半波又重復(fù)此過(guò)程。參見表2-15。隨著過(guò)飽和系數(shù)增大，二次電流有效值是增加的。保護(hù)動(dòng)作狀況微機(jī)保護(hù)和電磁型保護(hù)均在二次電流大于65A〔一次電流1300A〕13000Ａ〔1作。電流互感器特性分析〔切斷角〕與一次電流幅值有關(guān)，對(duì)于一般的晶粒取向硅0，一次電流通過(guò)額定變比變換后與二次電流完全一樣。飽和后，鐵心2-29。磁通密度(B)磁動(dòng)勢(shì)(H)抱負(fù)磁化特性的電流互感器帶不同負(fù)荷在不同飽和系數(shù)下的電流波形分析,當(dāng)負(fù)荷功率因數(shù)cos12-30磁通密度(B)磁動(dòng)勢(shì)(H)圖2-29 電流互感器抱負(fù)勵(lì) 圖2-30 負(fù)荷為純電阻時(shí)的電流和負(fù)荷為純電阻時(shí)，互感器的起始飽和角〔切斷角〕tKs

有如下cost12/Ks。過(guò)飽和系數(shù)愈大時(shí)，切斷角愈小，但實(shí)際上二次電流不會(huì)因過(guò)飽和系數(shù)增大而減小。Ks2-31所示：圖2-31 二次負(fù)荷為純電阻時(shí)，不同過(guò)飽和系數(shù)下的二次電流波形Ks

2-13所示。當(dāng)Ks

增大，切斷角減小，微機(jī)保護(hù)通過(guò)傅氏變換求得的基波值也是增加的。過(guò)飽和倍數(shù)Ks14/3248過(guò)飽和倍數(shù)Ks14/32481550s切斷角ωtπ2π/3π/2π/30.23ππ/60.09π二次電 有效值11.21.411.772.052.553.35流 平均值1111111標(biāo)么值 峰值11.3323.467.55.1414(以K＝1基波值11.1541.261.270為基準(zhǔn))549圖2-32 電阻負(fù)荷不同過(guò)飽和系數(shù)時(shí)二次電流值負(fù)荷為純電抗，功率因數(shù)為0時(shí)：互感器的起始飽和角〔切斷角〕t與不同過(guò)飽1和系數(shù)K 的關(guān)系為：sin(t/2)1/K。同樣可求出不同K 時(shí)的二次電流波形及電流s 1 s s2-15所示。當(dāng)過(guò)飽和系數(shù)增大，切斷角減小，但二次電流的有效值、平均值及基波值仍是增大的。1表2-15 二次負(fù)荷為電抗時(shí)不同過(guò)飽和系數(shù)時(shí)切斷角及二次電流值1過(guò)飽和倍數(shù)K14/324816s未飽和局部ωtπ0.54π0.3330.1610.0800.040ππππ二次電有效值1.01.321.742.142.322.41流平均值1.01.171.311.441.511.57標(biāo)么值峰值1.01.01.01.01.01.0(以K＝1基波值1.061.271.272s為基準(zhǔn))s為基準(zhǔn))電流互感器飽和對(duì)保護(hù)的一般影響通過(guò)試驗(yàn)和分析結(jié)果說(shuō)明，互感器飽和時(shí)對(duì)不同構(gòu)造和性能的繼電保護(hù)有著不同的二次電流不會(huì)削減，能夠保證保護(hù)牢靠動(dòng)作。波形有效值〔波形能量〕或平均值〔波形面積36點(diǎn)。嚴(yán)峻飽和時(shí)測(cè)得的電流略有波動(dòng)，但均能保證保護(hù)牢靠動(dòng)作。微機(jī)保護(hù)在互感器深度飽和時(shí)的性能響。試驗(yàn)的樣品是100/5、10P10電流互感器，額定準(zhǔn)確限值電流K

alf

I 1000A，試n驗(yàn)說(shuō)明實(shí)際到達(dá)1400A左右才開頭飽和。使用不同采樣頻率的微機(jī)保護(hù)求得的結(jié)果如2-33所示。(A)2500202315003636布邊界500

(A)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213圖2-33 不同采樣頻率的采樣值離散分布圖2-33的數(shù)據(jù)可得下述結(jié)果：當(dāng)電流小于1300A，即互感器未飽和時(shí)，在同一電流下不同采樣頻率的采樣值根本相等，誤差不大。當(dāng)電流大于2312A，即互感器飽和后，在同一電流下不同采樣頻率的采樣值是采樣頻率高，離散度??；采樣頻率低，則離散度大。36點(diǎn)采樣～12點(diǎn)采樣，全部采樣值均大于1300A。說(shuō)K

alf

I 1000A，完全可以保證保護(hù)正確動(dòng)作〔試驗(yàn)時(shí)保護(hù)整n定值為1300A，保護(hù)正確動(dòng)作。在過(guò)飽和系數(shù)不很大〔如K 6.5〕的狀況下，微機(jī)保護(hù)采樣頻率的影響有限，S不會(huì)影響保護(hù)的動(dòng)作。中壓電流互感器試驗(yàn)得出的結(jié)論通過(guò)試驗(yàn)爭(zhēng)論，給試驗(yàn)樣品電流互感器通過(guò)電流高達(dá)130倍額定電流〔K

alf13倍摸清了電流互感器在過(guò)飽和狀態(tài)下的特性。電流增大未達(dá)互感器飽和水尋常，二次電流隨一次電流變化，誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。當(dāng)電流增大至互感器飽和后，復(fù)合誤差嚴(yán)峻增大，且二次電流波形將發(fā)生嚴(yán)峻畸變，畸變狀況與二次負(fù)荷特性有關(guān)。當(dāng)負(fù)荷為純電阻時(shí)，互感器飽和后二次電流快速降而是按回路時(shí)間常數(shù)衰減至零。隨著過(guò)飽和系數(shù)增大，盡管二次電流波形畸變?cè)龃?，但其有效值、平均值及〔如機(jī)電型、整流型，如整定值不超過(guò)互感器準(zhǔn)確限值電流〔

alf

I ，即在互感器n飽和前能保證動(dòng)作，則電流連續(xù)增大的過(guò)飽和狀況下仍能保證保護(hù)牢靠動(dòng)作。36點(diǎn)，能保證保護(hù)牢靠動(dòng)作。當(dāng)126.518點(diǎn)時(shí)，建議過(guò)飽和系數(shù)不超過(guò)13。這樣在保護(hù)整定值不超過(guò)互感器準(zhǔn)確限值時(shí)，可保證在互感器過(guò)飽和狀況下保護(hù)動(dòng)作要求，并留有足夠裕度。如保護(hù)進(jìn)一步實(shí)行措施，使其直接反響或近似反響二次電流有效值，則可不受采樣頻率的限制。中壓電流互感器選擇計(jì)算中壓電流互感器準(zhǔn)確限值系數(shù)選擇原則按保證保護(hù)裝置正確動(dòng)作確定要求的互感器準(zhǔn)確限值系數(shù)〔如6.3kV，10MVA以下〔如6kV，2023kW以下〕電流保護(hù)〔包括電流速斷及過(guò)電流保護(hù)路電流時(shí)，互感器不消滅飽和，在短路電流很大狀況下〔例如40kA～50kA，互感器參數(shù)很難滿足要求。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，只要互感器準(zhǔn)確限值電流〔K

alf

I 〕大于保護(hù)最大整定電流〔例n如電流速斷整定值，可保證保護(hù)正確動(dòng)作，當(dāng)短路電流進(jìn)一步增大，即互感器消滅飽定互感器的準(zhǔn)確限值系數(shù)，則一般電流互感器〔K

alf

15～20〕即可滿足要求。依據(jù)實(shí)際負(fù)荷修正確定互感器準(zhǔn)確限值系數(shù)定。即：

K

K Ralf

R bn

E E或IE E或IK” R RI K RRsl slnsn alf ctbsn alf ctbnalf

R Rct bIsn

—互感器額定二次電流；K —在實(shí)際負(fù)荷下的準(zhǔn)確限值系數(shù)；alfKalf

—互感器的額定準(zhǔn)確限值系數(shù)；R —互感器二次繞組電阻〔75℃；ctR —實(shí)際負(fù)荷，Ω；bR —互感器標(biāo)定的額定負(fù)荷，Ω。bnK中壓電流互感器選用參數(shù)建議

alf

K

alf

的兩倍。問(wèn)題。126.518點(diǎn)的保護(hù)，過(guò)飽和系數(shù)不13。如采樣頻率更高，則過(guò)飽和系數(shù)根本不受限制。6kV50kA31.5kAKalf

一樣，但過(guò)飽和系數(shù)不同。表2-16 廠用負(fù)荷工程中互感器選用參數(shù)建議表保?；プ畲筮^(guò)飽和護(hù)感系數(shù)最大按保護(hù)裕建議互感 最 器負(fù)荷類型額定定值需度Ks二次器大選及容量電流要的系①②負(fù)荷變比 定 用(A)Kalf數(shù)(VA)值的(A)Kalf1000～300/4000/30152023kVA變183.54000 20壓器或相當(dāng)3300/05(4.2)(2.7)=13.4 5的其他負(fù)荷1315315～200/2200/2015800kVA5273.3 0 20器或相當(dāng)?shù)?0 8 (6.3)(4.0)200/1=115其他負(fù)荷注：1〕裕度系數(shù)為電流互感器選用的K與按保護(hù)定值需要的K之比。alf alf2〕50kA31.5kA3〕K2s注：上表為電流互感器參數(shù)選擇的根本要求，在實(shí)際工程中，可依據(jù)具體情況對(duì)互感器參數(shù)進(jìn)展微調(diào)。300MW600MW火力發(fā)電機(jī)組電流互感器型式和參數(shù)選擇大型發(fā)電機(jī)組參數(shù)和構(gòu)造特點(diǎn)研制，對(duì)電流互感器選擇的不利因素是：大機(jī)組一次時(shí)間常數(shù)很大，為保證暫態(tài)不飽和，互感器的鐵心面積和重量將Ktd

很大，可達(dá)20～50。大機(jī)組的電流互感器變比很大，二次線圈匝數(shù)高達(dá)15000～30000匝，線圈100Ω以上，發(fā)熱較嚴(yán)峻。器的體積和重量不能過(guò)大。必需實(shí)行措施消退鄰相電流影響。3～7倍，較高值對(duì)應(yīng)于發(fā)電機(jī)端部1.25~1.42～5.5倍。K

ssc

不高。即使暫態(tài)面積系數(shù)K 要tdK

Kssc

大型發(fā)電機(jī)組電流互感器根本要求S級(jí)測(cè)量用電流互感器。對(duì)保護(hù)用電流互感器，關(guān)鍵問(wèn)題為是否要求保證互感器暫態(tài)不飽和。當(dāng)前發(fā)決飽和問(wèn)題。300MW～600MW機(jī)組一般高壓側(cè)直接接于500kV系統(tǒng)。當(dāng)前500kV系TP類電流互感器?？紤]大機(jī)組的一次時(shí)間常數(shù)很大，引起互感器的暫態(tài)問(wèn)題很嚴(yán)峻，以及為了和高壓側(cè)的TPY電流互感器特性協(xié)調(diào)協(xié)作，發(fā)電機(jī)低壓側(cè)的電流互感器宜承受滿足暫態(tài)要求且有剩磁限值的TPY電流互感器或類似特機(jī)組差動(dòng)保護(hù)不致因互感器暫態(tài)飽和而引起誤動(dòng)，在內(nèi)部故障時(shí)不致因暫態(tài)飽和而拒性〔不誤動(dòng)。推舉的電流互感器配置300MW發(fā)電機(jī)變壓器組300MW2-342-352-34高壓側(cè)為220kV，雙母線接線。圖2-35高壓側(cè)為500kV，母線為一個(gè)半斷路器接線。由兩套一樣500kV側(cè)保護(hù)用電流互感器選用TPY220kVTPYF1點(diǎn)故障，以機(jī)組差動(dòng)保護(hù)的安全性作為校驗(yàn)條件。600MW發(fā)電機(jī)變壓器組〔發(fā)電機(jī)無(wú)斷路器〕600MW發(fā)變組〔發(fā)電機(jī)無(wú)斷路器〕主回路電流互感器配置如圖2-36。如高壓側(cè)為雙母線接線時(shí)，電流互感器配置可參見圖2-34。繼電保護(hù)配置由兩組一樣的發(fā)電機(jī)保護(hù)加變壓器保護(hù)實(shí)現(xiàn)雙重化，發(fā)電機(jī)保護(hù)和變壓器保護(hù)共用發(fā)電機(jī)出口的電流互感器。高壓側(cè)保護(hù)用電流互感器選用TPY電流互感器。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)及機(jī)端的保護(hù)用電流互TPYF1600MW發(fā)電機(jī)變壓器組〔發(fā)電機(jī)有斷路器〕600MW發(fā)變組〔發(fā)電機(jī)有斷路器〕主回路電流互感器配置如圖2-37。發(fā)電機(jī)和變壓器差動(dòng)保護(hù)接于發(fā)電機(jī)出口電流互感器。高壓側(cè)保護(hù)用電流互感器選用TPY電流互感器。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)及機(jī)端的保護(hù)用電流互感器選擇TPY電流互感器。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)F2點(diǎn)故障，以發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的安F3點(diǎn)故障，以變壓器差動(dòng)保護(hù)的安全性作為校驗(yàn)條件。在發(fā)電機(jī)機(jī)端和變壓器低壓側(cè)通常選用一樣的電流互感器，應(yīng)按F2、F3點(diǎn)F3點(diǎn)F2F3點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)。圖2-34 300MW發(fā)電機(jī)變壓器組(升壓220kV)電流互感器配置圖圖2-35 300MW發(fā)電機(jī)變壓器組(升壓500kV)電流互感器配置圖圖2-36 600MW發(fā)電機(jī)變壓器組〔發(fā)電機(jī)無(wú)斷路器〕電流互感器配置圖圖2-37 600MW發(fā)電機(jī)變壓器組〔發(fā)電機(jī)有斷路器〕電流互感器配置圖電流互感器參數(shù)計(jì)算300MW引起的暫態(tài)飽和影響，為此，應(yīng)承受TPY電流互感器。在實(shí)際工程中需要對(duì)電流互感器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出以下要求：互感器一次額定電流〔額定一次電流〕I ；pn互感器二次額定電流〔額定二次電流〕I ；sn互感器穩(wěn)態(tài)短路電流倍數(shù)〔額定對(duì)稱短路電流倍數(shù)〔暫態(tài)〕

；ssc互感器一次時(shí)間常數(shù)〔規(guī)定的一次時(shí)間常數(shù)〕T；p規(guī)定的工作循環(huán)；互感器誤差限值〔一般可按標(biāo)準(zhǔn)值，此處宜依據(jù)發(fā)電機(jī)保護(hù)要求提出；二次負(fù)荷〔電阻〕R。b另外，還有幾個(gè)與電流互感器暫態(tài)特性親熱相關(guān)的參數(shù)：二次時(shí)間常數(shù)T；s暫態(tài)面積系數(shù)K ；td互感器二次繞組電阻值R 。ct為驗(yàn)算電流互感器性能之用。計(jì)算是依據(jù)300MW～600MW的實(shí)際參數(shù)和與電力系統(tǒng)的連接方式及有關(guān)參數(shù)，求出互感器的有關(guān)參數(shù)。除了發(fā)電機(jī)電壓側(cè)電流互感器外，對(duì)于300MW機(jī)組還計(jì)算高220kV、500kV電流互感器的有關(guān)參數(shù)。確定的有關(guān)參數(shù)，本計(jì)算也提出了供參考的數(shù)值。原始參數(shù)300MW、600MW2-19。300MW、600MW2-20。350kA667MVA為基準(zhǔn)3

×525×50/667＝68.16。10100ms80msC-100ms-O或C-80ms-O。斷路器失靈，工作循環(huán)為C-280ms-O；單相重合閘，工作循環(huán)為C-100ms-O-800ms-C-100ms-O。對(duì)于發(fā)電機(jī)-變壓器組升壓到220kV、500kV及以上電壓等級(jí)，要考慮線路單相重Y/d58K

可降低。ssc電流互感器二次回路時(shí)間常數(shù)Ts

次時(shí)間常數(shù)、規(guī)定工作循環(huán)和允許暫態(tài)誤差等因素優(yōu)化確定。此處設(shè)定Ts2s進(jìn)展計(jì)算。穩(wěn)態(tài)短路計(jì)算

的初步值為300MW600MWF1點(diǎn)短路時(shí)通過(guò)機(jī)組的短路電流校驗(yàn)電流互感器的特性。F1點(diǎn)穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值〔以發(fā)電機(jī)容量為基準(zhǔn)〕 Iscp.u

1/X“d

K XG/T

X

〔以變壓器容量為基準(zhǔn)，TK 為發(fā)電機(jī)容量與變壓器容量之比。G/T600MWF2F3點(diǎn)短路時(shí)通過(guò)電流互感器一次的電流校驗(yàn)其特性。F2點(diǎn)短路時(shí)通過(guò)機(jī)端電流互感器的穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值〔以

sc

p.u

1/X“；F3點(diǎn)短路通過(guò)機(jī)端電流互感器的穩(wěn)態(tài)短路電流d 標(biāo)么值〔以發(fā)電機(jī)容量為基準(zhǔn)〕為I

sc

p.u

1/X“s

K XG/T

Xs

為系統(tǒng)阻抗，包括本廠其它機(jī)組。系統(tǒng)總短路容量標(biāo)么值為68.16。除去本機(jī)組供給的短路容量外，其余容量為68.161/

X“Kd

XG/T

,s

1/68.161

d

KG/T

。Ktd

歸算到以電流互感器一次電流為基準(zhǔn)的標(biāo)么值。Ktd為發(fā)電機(jī)額定電流與電流互感器一次電流之比。暫態(tài)特性計(jì)算一次回路時(shí)間常數(shù)Tp

和二次回路時(shí)間常數(shù)Ts

，可按下式求出暫態(tài)面積系數(shù)：C-t-O工作循環(huán)為：TT

t tK p s

eTpeT1 〔2-31〕td Tp

T ss對(duì)于Ct”O(jiān)tfr

Ct“O工作循環(huán)為：

t

tfrt“ TT

t

t“K

p seT

eT

sint”e T

p seT

eT

1 …td T

T p s

s

T p s p s p s 〔2-32〕暫態(tài)誤差計(jì)算對(duì)于TPY電流互感器還需要驗(yàn)算其暫態(tài)誤差〔100Ktd

s

〕慮到發(fā)電機(jī)和變壓器保護(hù)的簡(jiǎn)單性和電流畸變的敏感性，對(duì)于一般工作循環(huán)-80ms/100ms-O5-280ms-O和Ct”O(jiān)tfrCt“O10％。計(jì)算結(jié)果按上述原始參數(shù)及計(jì)算方法，計(jì)算的結(jié)果見表2-17。表2-17 電流互感器參數(shù)選擇計(jì)算結(jié)果表容量F1I為基pn F2

300MW3.45

600MW 說(shuō)明2.944.76準(zhǔn)的短路電流倍數(shù)F3穩(wěn)態(tài)電流 K〔發(fā)電機(jī)I/電流互感ct pn計(jì)算 器I〕

0.68(0.59)

6.900.77

—300MW機(jī)組機(jī)端一般無(wú)斷路F2F3pnF1 2.35(2.04)以電流互感器IF2pnF2為基準(zhǔn)的短路電Kssc F3

2.263.675.31

—括號(hào)內(nèi)為220kV相應(yīng)數(shù)值暫態(tài)面積系數(shù)Ktd計(jì)算

F1故障的計(jì)算結(jié)果。對(duì)于F2F3Tp

雖有差%

適用。F1F2KKssc tdF3

括號(hào)內(nèi)數(shù)值220kV器相應(yīng)值在開關(guān)失靈的Kssc

僅為高壓o.58×KK F1ssc td

0.58TpTp(s)0.2640.264Ts(s)22C-100ms-O26.526.5C-80ms-O22.222.2C-280ms-O51.051.0C-100ms-O-800ms-C-100ms-042.742.7C-100ms-O4.224.22C-80ms-O3.383.38C-280ms-O8.128.12C-100ms-O-800ms-C-100ms-06.806.80C-100ms-O62.3(54.1)59.9C-80ms-O52.2(45.3)50.2C-100ms-O97.3C-80ms-O81.3C-100ms-O140.7C-80ms-O117.9C-280ms-O69.5(60.3)66.9C-100ms-O-800ms-C-100ms-058.2(50.5)56.0F1故障考慮兩種工作循環(huán)：C-100ms-O及C-100ms-O-800ms-C-100ms-O。F3C-100ms-O10％。兩K

ssc

Ktd

K

K 值。ssc td但斷路器失靈是極少發(fā)生的故障，可以不作為選擇電流互感器參數(shù)的條件。據(jù)此，推舉2-18Ktd及Ts容量〔MW〕發(fā)電機(jī)端有無(wú)斷路器300 600無(wú) 無(wú)有電流互感器變比15000/5 25000/5容量〔MW〕發(fā)電機(jī)端有無(wú)斷路器300 600無(wú) 無(wú)有電流互感器變比15000/5 25000/525000/5校驗(yàn)故障點(diǎn)F1 F1 F1F3穩(wěn)態(tài)短路電流倍數(shù)Kssc2.35 2.26 2.265.31一次時(shí)間常數(shù)T(ms)p264 264 264258C-100ms-OC-100ms-O-800ms-C-100ms-O－二次時(shí)間常數(shù)T〔s〕s>2 >2 >2>2K①td26.5 26.5 26.526.5②42.7 42.7 42.7－暫態(tài)誤差％<10 <10 <10<10暫態(tài)總倍數(shù)①62.3 59.9 59.9140.70.58KK②ssc td58.2 56.0 56.0－I〔kA〕th150 250250二次額定負(fù)荷〔VA〕50(10) 50(10)50(10)R(Ω)ct額定 額定功 容量生產(chǎn)廠家率MW MVA東方電機(jī)廠 300 353上海電機(jī)廠 300 353由制造廠確定表2-19 發(fā)電機(jī)參數(shù)額次暫功率 定 額定 定子電 態(tài)電因數(shù) 電 電流 阻 抗壓coskV A X ms0.85 20 10190 0.0021267.715.580.00260.85 20 10189 16 220.32備備注d0.00220.0022哈爾濱電機(jī)廠3003530.85201019015.5245.28北京重型電機(jī)388.0.0021330 0.85 20 11200 15.5 231.7廠290.0017東方電機(jī)廠6006670.9221749518.26237.280.0015上海電機(jī)廠6006670.9201924520.5259.210.0014哈爾濱電機(jī)廠6006670.9201924521.66277.59表2-20 變壓器參數(shù)變壓器生產(chǎn)廠家 容量

額定電壓

阻抗 負(fù)載 一次時(shí)間電壓 損耗 常數(shù) 備注MVA kV

U kW msk

370370370

242/20 242/20 242/20

640670670

257.6246.1246.1廠ABB廠沈陽(yáng)變壓器廠保定變壓器廠西安變壓器廠廠ABB廠

37037032403240324032403240

242/20 14 730 225.9242/20 14 700 235.5143470227.614143470227.6143415257.7143419255.3143519206.1143420254.60525/3/20525/3/20525/3/20525/3/20變壓器生產(chǎn)廠家 容量

額定電壓

阻抗 負(fù)載 一次時(shí)間電壓 損耗 常數(shù) 備注MVA kV

U kW msk沈陽(yáng)變壓器廠720525/20141440222.8保定變壓器廠720525/20141260254.6西安變壓器廠720525/20141282250.3常州東芝變壓器720525/20141341239.3廠ABB720525/20141250256.7廠保定變壓器廠西安變壓器廠廠ABB廠

3250325032503250

550/3/213.5313.53410262.013.53400268.613.53495217.013.53382281.2550/3/22550/3/22550/3/221000MW發(fā)電機(jī)變壓器組電流互感器型式和參數(shù)選擇由于電力系統(tǒng)的快速進(jìn)展，1000MW 級(jí)的發(fā)電機(jī)組已開頭廣泛使用由于機(jī)組容量選擇滿足系統(tǒng)性能要求，并便于安裝的1000MW保護(hù)用電流互感器，就成為當(dāng)前的緊迫任務(wù)。保護(hù)用電流互感器型式和參數(shù)選擇保護(hù)用電流互感器選型原則考慮到1000MW機(jī)組的下述特點(diǎn)，主保護(hù)用電流互感器應(yīng)承受具備暫態(tài)性能的TPY型。態(tài)條件下正確傳變短路電流至二次回路，以嚴(yán)格保證機(jī)組保護(hù)裝置正確動(dòng)作。具有很大的非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)，達(dá)300ms以上，嚴(yán)峻影響互感器傳變性能。DL/T866-2023300MWTPY型。確定TPY電流互感器的主要參數(shù)是的非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)、工作電流循環(huán)方式、和對(duì)稱短路電流倍數(shù)。1000MW機(jī)組的非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)短路非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)Ta

L/RL/RX/2fRX/314R。依據(jù)對(duì)已設(shè)計(jì)投產(chǎn)的1000MW工程的主設(shè)備參數(shù)，計(jì)算出非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)T從277～326msTa

Ktd

的影響。暫設(shè)Ts

2s，T T：a以暫態(tài)工作循環(huán)①C-100ms-O正常故障切除和②C-280ms-O斷路器失靈保護(hù)考2-21。表2-21 暫態(tài)面積系數(shù)表T〔s〕0.2850.290.300.310.340.35a系數(shù)Ktd

①C-100ms-O②C-280ms-O

26.8 26.927.027.127.527.652.7 53.053.854.556.457.0可以看出，Ta1000MW的實(shí)際非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)范圍內(nèi)對(duì)Ktd影響不大<5。因此發(fā)電機(jī)及發(fā)變組非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)均取較大的，能根本掩蓋全部機(jī)組的參數(shù)，取Ta

0.35s。各種給定工作循環(huán)的暫態(tài)面積系數(shù)的準(zhǔn)確性，即保持準(zhǔn)確性時(shí)間與通電時(shí)間一樣。設(shè)Tp能的〕給定工作循環(huán)的暫態(tài)面積系數(shù)如表2-22：

T 0.35s，Ta

2s。各種〔可工作循環(huán)名稱表達(dá)式暫態(tài)面積系數(shù)Ktd0.8s〕工作循環(huán)名稱表達(dá)式暫態(tài)面積系數(shù)Ktd0.8s〕/326.1斷路器失靈保護(hù)只考慮一相拒動(dòng)C-100ms+[180ms-O]/352.0單相重合閘，重合于三相故障[C-100ms-O-800ms]/C-100ms-O3+38.6正常故障切除C-100ms-O27.6近區(qū)故障切除C-80ms-O23.0斷路器失靈保護(hù)C-280ms-O57.00.5s〕C-100ms-O-500ms-C-100ms-O48.1正常單相重合閘〔斷電時(shí)[C-100ms-O-800ms-C-100ms-O]說(shuō)明：故障切除時(shí)間正常取100ms，近區(qū)故障取80ms。實(shí)際上在超高壓系統(tǒng)，切除100ms。近區(qū)故障的時(shí)間也能掩蓋在內(nèi)。發(fā)電機(jī)出口確定制止三相重合閘，單相重合閘原則上可以允許，但重合于三相重合于故障時(shí)的單相電流通過(guò)/d變壓器d側(cè)相電流為Y側(cè)相電流的1/ 3使

Kssc td降低至其1/ 3，故其K

Kssc

一般不超過(guò)正常故障切除的相應(yīng)值。斷路器失靈的概率雖然很低，但還是可能的然而斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作的K 較td體積和費(fèi)用，考慮到TPY互感器通常會(huì)有肯定的裕度，例如TPY互感器考慮短路電流100％偏移，這種狀況發(fā)生于電壓過(guò)零時(shí)故障，而通常故障發(fā)生在電壓到達(dá)峰值前40o以內(nèi)，電流偏移可能降低到cos90400.65以內(nèi)。C-100ms-O，這可以根本掩蓋除斷路器失靈之外的各種工作循環(huán)。至于斷路器失靈建議不考慮。電流互感器額定一次電流950～1000MW額定一次電流約為22581～23950A。電流互感器額定一次電流考慮滿足發(fā)電機(jī)最大連續(xù)出力要求，?。篒 1.2I ，Ipn p

1.2〔22581～23950〕＝27097～28740A。Ipn

30000A。K

ssc

確實(shí)定2-38所示。FF3F2F1321圖2-38 發(fā)電機(jī)和變壓器保護(hù)配置及用于校驗(yàn)外部故障圖1F1保護(hù)不應(yīng)誤2F23F3保護(hù)不F1故障。F1發(fā)電機(jī)阻抗XG＝0.17～0.214，變壓器阻抗XT＝0.18～0.20，取較小值可得最大短路電流。以鄒縣為例：Kssc

2.923949/300002.3。F2發(fā)電機(jī)阻抗XG＝0.17~0.214，取較小值：K 5.923949/300004.7。sscK

Kssc

確實(shí)定K 按正常故障切除，K 27.6；td td發(fā)變組外部故障K 2.3，K K 63.5；ssc ssc td發(fā)電機(jī)出口故障K 4.7，K K 130。ssc ssc td為了便于比較參考，現(xiàn)將其它工作循環(huán)下的總暫態(tài)倍數(shù)列于表2-23。表中還列入電流互感器一次電流為28000A的有關(guān)數(shù)據(jù)。此時(shí)，發(fā)變組外部故障的K 2.5，發(fā)電ssc機(jī)出口故障的K 5.0。ssc故障類型及Kssc發(fā)變組外部故障F1發(fā)電機(jī)出口故障暫態(tài)工作循環(huán)故障類型及Kssc發(fā)變組外部故障F1發(fā)電機(jī)出口故障暫態(tài)工作循環(huán)F2K=2.3sscKssc=2.5Kssc=4.7Kssc=5.0正常故障切除63.569.0130138近區(qū)故障切除52.957.5108115斷路器失靈保護(hù)考慮三相拒動(dòng)131143268285正常三相重合閘111120正常單相重合閘60.065.3斷路器失靈保護(hù)只考慮一相拒動(dòng)120130245260單相重合閘重合于三相故障88.896.5保護(hù)用電流互感器參數(shù)選擇結(jié)果電流互感器額定電流取30000A。發(fā)電機(jī)、主變和發(fā)變組短路電流非周期重量衰減時(shí)間常數(shù)，在1000MW的參數(shù)范圍內(nèi)對(duì)結(jié)果影響不顯著，取能根本掩蓋全部機(jī)組的參數(shù)T 0.35s。p工作循環(huán)取正常故障切除，C-100ms-O，Ktd

27.6。不考慮斷路器失靈故障。K

ssc

KK

K ：ssc tdKK建議的電流互感器配置方案1

sscssc

2.3，K，K

Kssc Kssc

63.5；130?！獵T4CT50.2S測(cè)CT35P30CT2TPY0.2SCT60.2SCT7TPYCT1TPYCT8TPY發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)和出線側(cè)每相配置4組電流互感器，變比30000/5，其中兩組為～CT4CT50.2S測(cè)CT35P30CT2TPY0.2SCT60.2SCT7TPYCT1TPYCT8TPY圖2-39 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)和出線側(cè)每相配置4組電流互感器24個(gè)電流互感器有困難，可考慮每相32~3組電流互感器。2-40?！?-40發(fā)電CT2CT3

和出線側(cè)每相配置

3組電流互感器3

0.2S測(cè) 0.2S測(cè)TPYCT2TPYCT1TPY

CT5TPYCT6TPY1TPY25A2-41?！獵T2.20.2量CT5.20.2CT2.15P30CT5.10.2SCT1.2TPYCT1.1TPYCT6.2TPYCT6.1TPY2-41發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)和出線側(cè)每相配置2各方案發(fā)電機(jī)套管電流互感器的具體參數(shù)各方案發(fā)電機(jī)套管電流互感器的具體參數(shù)見表2-24。2-24電流互感器的具體參數(shù)表〔建議值〕方案方案CT1CT1.1130000/530000/5TPY,50VA——230000/530000/5TPY,50VA——430000/130000/25TPY,50VA25/1,TPY,10VACT1.2————25/1,TPY,10VACT2CT2.130000/5TPY,50VA——30000/5TPY,50VA——30000/2550VA25/1,5P30,10VACT2.2————25/1,0.2,10VACT330000/55P30,