WordWord文檔電流互干器該如何選擇？［求助］:電流互干器該如何選擇？好象沒(méi)聽說(shuō)過(guò)要考慮短路電流的，如果發(fā)生短路，斷路器應(yīng)該瞬跳的，瞬時(shí)過(guò)電流應(yīng)該對(duì)互感器影響不大吧，這是俺的個(gè)人理解，不知對(duì)否？根據(jù)負(fù)荷電流選擇電流互感器，根據(jù)短路電流校驗(yàn)電流互感器的動(dòng)熱穩(wěn)定。電流互感器變比的選擇在10kV配電所設(shè)計(jì)的過(guò)程中，10kV電流互感器變比的選擇是很重要的，如果選擇不當(dāng)，就很有可能造成繼電保護(hù)功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)不能通過(guò)等問(wèn)題，應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。10kV電流互感器按使用用途可分為兩種，一為繼電保護(hù)用，二為測(cè)量用；它們分別設(shè)在配電所的進(jìn)線、計(jì)量、出線、聯(lián)絡(luò)等柜內(nèi)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)在配變電所設(shè)計(jì)中，電流互感器變比的選擇偏小的現(xiàn)象不在少數(shù)。例如筆者就曾發(fā)現(xiàn)：在一臺(tái)630kVA站附變壓器（10kV側(cè)額定一次電流為36.4A）的供電回路中，配電所出線柜內(nèi)電流互感器變比僅為50/5（采用GL型過(guò)電流繼電器、直流操作），這樣將造成電流繼電器無(wú)法整定等一系列問(wèn)題。對(duì)于繼電保護(hù)用10kV電流互感器變比的選擇，至少要按以下條件進(jìn)行選擇:一為一次側(cè)吭計(jì)算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例；二為按繼電保護(hù)的要求；三為電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)mjs小于電流互感器的飽和倍數(shù)mb1;四為按熱穩(wěn)定；五為按動(dòng)穩(wěn)定。而對(duì)于測(cè)量用10kV電流互感器的選擇因其是用作正常工作條件的測(cè)量，故無(wú)上述第二、第三條要求；下面就以常見的配電變壓器為例，說(shuō)明上述條件對(duì)10kV電流互感器的選擇的影響，并找出影響電流互感器變比選擇的主要因素。一,按一次側(cè)計(jì)算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例根據(jù)＜＜電氣裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范＞＞63」63-90）的規(guī)定，在額定值的運(yùn)行條件下，儀表的指示在量程的70%?100%處，此時(shí)電流互感器最大變比應(yīng)為：N=I1RT/(0.7*5);SI1RT----變壓器一次側(cè)額定電流，(I1RT二F百二S/17.32)A，注：U1=10kV或者0.4kV；變3U1壓器容量/17.32/3.5或變壓器容量/60.62二變比NN----電流互感器的變比；顯然按此原則選擇電流互感器變比時(shí)，變比將很小，下面列出400?1600kVA變壓器按此原則選擇時(shí)，電流互感器的最大變比：400kVAI1RT=23AN=6,6取40/5=8500kVAI1RT=29AN=8,3取50/5=10630kVAI1RT=36,4AN=10.4取75/5=15800kVAI1RT=46.2AN=13.2取75/5=151000kVAI1RT=57.7AN=16,5取100/5=201250kVAI1RT=72.2AN=20,6取150/5=301600kVAI1RT=92.4AN=26,4取150/5=30從上表可以看出，對(duì)于630kVA變壓器，電流互感器的最大變比為15，當(dāng)取50/5=10時(shí),額定電流僅占電流量程3.64(36.4/10)/5=72.8%。這可能是一些設(shè)計(jì)人員把630kVA變壓器的供電出線斷路器處電流互感器變比取50/5的一個(gè)原因另外在許多時(shí)候，設(shè)計(jì)時(shí)供電部門往往不能提供引至用戶處的電源短路容量或系統(tǒng)阻抗，從而使其他幾個(gè)條件的校驗(yàn)較難進(jìn)行這可能是變比選擇不當(dāng)?shù)昧硪粋€(gè)原因。從下面的分析中，我們將發(fā)現(xiàn)按此原則選擇時(shí)，變比明顯偏小，不能采用。二.按繼電保護(hù)的要求為簡(jiǎn)化計(jì)算及方便討論，假設(shè)：(1)斷路器出線處的短路容量，在最大及最小運(yùn)行方式下保持不變；(2)電流互感器為兩相不完全星型接線；(3)過(guò)負(fù)荷及速斷保護(hù)采用GL-11型過(guò)電流繼電器；(4)操作電源為直流220V,斷路器分閘形式為分勵(lì)脫扣。圖1為配電變壓器一次主接線圖，B,C兩處短路容量按200,100,50MVA三檔考慮其影響。配電變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)及電流速斷保護(hù)對(duì)變比的影響分析如下：1.過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)滿足以下要求：IDZJ=Kk*Kjx*Kgh*llRT/(Kh*N)IDZJ——過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置的動(dòng)作電流;.Kk——可靠系數(shù)，取1.3；Kjx——接線系數(shù)，取1；Kgh——過(guò)負(fù)荷系數(shù)；Kh——繼電器返回系數(shù)，取085；a.對(duì)于民用建筑用配電所，一般可不考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)引起的過(guò)電流倍數(shù)，為可靠起見，此時(shí)Kgh取2,為滿足繼電器整定范圍要求，電流互感器變比最小應(yīng)為：N=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh*IDZJ)(GL-11/10型繼電器整定范圍4~10A)。Kgh=2時(shí)，各容量變壓器滿足上式要求的電流互感器的最小變比如下：400kVAI1RT=23AN=7.0取40/5=8IDZJ取9A500kVAI1RT=29AN=8,9取50/5=10IDZJ取9A630kVAI1RT=36,4AN=11.1取75/5=15IDZJ取8A800kVAI1RT=46.2AN=14.1取75/5=15IDZJ取10AlOOOkVAI1RT=57,7AN=17,6取100/5=20IDZJ取9A1250kVAI1RT=72,2AN=22,1取150/5=30IDZJ取8A1600kVAI1RT=92,4AN=28,3取150/5=30IDZJ取10A注意:按上表選擇變比一般都不能滿足電流繼電器的瞬動(dòng)電流倍數(shù)NS要求（詳見以下分析）Ob.對(duì)于工廠用配電所，一般需考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)引起的過(guò)電流倍數(shù)，為可靠起見，此時(shí)Kgh取3,顯然電流互感器變比為滿足要求其值最小為N二二Kk*Kjx*Kgh*llRT/（Kh*IDZJ）。Kgh二3時(shí)，各容量變壓器滿足上式要求的電流互感器的最小變比如下：400kVAI1RT=23AN=10.6取75/5=15IDZJ取8A500kVAI1RT=29AN=13.3取75/5=15IDZJ取9A630kVAI1RT=36,4AN=16,7取100/5=20IDZJ取9A800kVAI1RT=46,2AN=21,2取150/5=30IDZJ取8AlOOOkVAI1RT=57,7AN=26,5取150/5=30IDZJ取9A1250kVAI1RT=72,2AN=33,1取200/5=40IDZJ取9A1600kVAI1RT=92,4AN=42,3取250/5=50IDZJ取9A注意：按上表選擇變比一般可以滿足電流繼電器的瞬動(dòng)電流倍數(shù)NS要求（詳見以下分析），但還需要進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)使靈敏度系數(shù)KmNl.5。比較以上數(shù)據(jù)，已經(jīng)可以得出以下結(jié)論：按一次側(cè)計(jì)算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例選擇的變比，一般是小于實(shí)際所需變比的。2.電流速斷保護(hù)（采用GL-11/1。型反時(shí)限電流繼電器）電流速斷保護(hù)應(yīng)滿足以下要求：IDZJS=Kk*Kjx*IA3max/N;NS=IDZJS/IDZJ;NSe{2,3,4,5,6,7,8,9,10）;IDZJS——繼電保護(hù)計(jì)算出的電流繼電器的瞬動(dòng)電流；NS——實(shí)際整定的電流繼電器的瞬動(dòng)電流倍數(shù)；Kk——可靠系數(shù)取1.5；Kjx——接線系數(shù)，取1；IA3max――變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)流過(guò)高壓側(cè)的電流；下面按前述假設(shè)條件，短路容量變化對(duì)變比選擇的影響分析如下：a.變壓器高壓側(cè)B點(diǎn)短路容量SDB為200MVA時(shí)（1）對(duì)于民用建筑用配電所（Kgh二2）對(duì)各容量變壓器按滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，NS計(jì)算結(jié)果如下：400kVAIA3max=518AN=8IDZJ取9AIDZJS=97ANS=97/9=10,8>8500kVAIA3max=636AN=10IDZJ取9AIDZJS=95.4ANS=95.4/9=10.6>8630kVAIA3max=699AN=15IDZJ取8AIDZJS=69.9ANS=69.9/8=8.7>8800kVAIA3max=854AN=15IDZJ取10AIDZJS=85.4ANS=85.4/10=8,5>8lOOOkVAIA3max=1034AN=20IDZJ取9AIDZJS=77.6ANS=77.6/9=8,6>81250kVAIA3max=1232AN=30IDZJ取8AIDZJS=61.6ANS=61.6/8=7,7<81600kVAIA3max=1563AN=30IDZJ取1OAIDZJS=78.2ANS=78.2/10=7,8<8從上表可以得出當(dāng)SDB=200MVA時(shí)：各容量變壓器故滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，一般是小于實(shí)際所需變比的。(2)對(duì)于工廠用配電所(Kgh二3)對(duì)各容量變壓器按滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，NS計(jì)算結(jié)果如下：4OOkVAIA3max=518AN=15IDZJ取8AIDZJS=51.8ANS=51.8/8=6,5<8500kVAIA3max=636AN=15IDZJ取9AIDZJS=63.6ANS=63.6/9=7,1<8630kVAIA3max=699AN=20IDZJ取9AIDZJS=52.4ANS=52.4/9=5,8<8800kVAIA3max=854AN=30IDZJ取8AIDZJS=42.7ANS=42.7/8=5.3<81000kVAIA3max=1034AN=30IDZJ取9AIDZJS=51.7ANS=51.7/9=5.7<81600kVAIA3max=1324AN=30IDZJ1600kVAIA3max=1324AN=30IDZJ取10AWordWord文檔1250kVAIA3max=1232AN=40IDZJ1250kVAIA3max=1232AN=40IDZJ取9AWordWord文檔IDZJS=46.2ANS=46.2/9=5,1<81600kVAIA3max=1563AN=50IDZJ取9AIDZJS=46.9ANS=46.9/9=5,2<8從上表可以得出當(dāng)SDB=200MVA時(shí)：各容量變壓器報(bào)滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，都能滿足速斷保護(hù)要求的。b.變壓器高壓側(cè)B點(diǎn)短路容量SDB為100MVA時(shí)(1)對(duì)于民用建筑用配電所(Kgh二2)對(duì)各容量變壓器按滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，NS計(jì)算結(jié)果如下：400kVAIA3max=496AN=8IDZJ取9AIDZJS=93ANS=93/9=10,3>8500kVAIA3max=604AN=10IDZJ取9AIDZJS=90.6ANS=90.6/9=10,1>8630kVAIA3max=660AN=15IDZJ取8AIDZJS=66ANS=66/8=8.25>8800kVAIA3max=796AN=15IDZJ取10AIDZJS=79.6ANS=79.6/10=7.96<81000kVAIA3max=949AN=20IDZJ取9AIDZJS=71.2ANS=71.2/9=7.91<81250kVAIA3max=1114AN=30IDZJ取8AIDZJS=55.7ANS=55.7/8=6.96<8IDZJS=66.2ANS=66.2/10=6,6<8從上表可以得出當(dāng)SDB=1OOMVA時(shí)：各容量變壓器故滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比，且變壓器容量大于630KVA時(shí),能滿足速斷保護(hù)要求的。(2)對(duì)于工廠用配電所(Kgh二3)計(jì)算結(jié)果同SDB=200MVAoc.變壓器高壓側(cè)B點(diǎn)短路容量為50MVA時(shí)(1)對(duì)于民用建筑用配電所(Kgh二2)對(duì)各容量變壓器按滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，NS計(jì)算結(jié)果如下：4OOkVAIA3max=458AN=8IDZJ取9AIDZJS=85.9ANS=85.9/9=9,5>8500kVAIA3max=547AN=10IDZJ取9AIDZJS=82ANS=82/9=9,1>8630kVAIA3max=593AN=15IDZJ取8AIDZJS=59.3ANS=59.3/8=7.4<8800kVAIA3max=700AN=15IDZJ取10AIDZJS=70ANS=70/10=7<81000kVAIA3max=816AN=20IDZJ取9AWordWord文檔IDZJS=61.2ANS=61.2/9=6,8<81250kVAIA3max=934AN=30IDZJ取8AIDZJS=46.7ANS=46.7/8=5,8<81600kVAIA3max=1077AN=30IDZJ取10AIDZJS=53.9ANS=53.9/10=5,9<8從上表可以得出當(dāng)SDB=50MVA時(shí)：各容量變壓器故滿足過(guò)負(fù)荷要求的最小變比選擇變比，且變壓器容量大于500KVA時(shí),能滿足速斷保護(hù)要求的。（2）對(duì)于工廠用配電所（Kgh二3）計(jì)算結(jié)果同SDB=200MVAo注意:⑴因瞬動(dòng)時(shí)靈敏度的校驗(yàn)不在本文討論的范圍，實(shí)際使用時(shí)按繼電保護(hù)的要求選擇變比后，還應(yīng)進(jìn)行靈敏度的校驗(yàn)。（2）當(dāng)采用去分流跳閘方式時(shí)，對(duì)變比還有影響的因素可能有：去分流觸點(diǎn)容量校驗(yàn)及去分流后電流互感器容量的校驗(yàn)。三.按mjs<mbl選擇上式中mjs=Imax1/Ie1;mb1=Ib1/Ie1;mjs----電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)；mbl----電流互感器的飽和倍數(shù)；Imaxl——繼電保護(hù)算出的最大一次電流；lei——電流互感器的額定一次電流；Ibl——電流互感器的飽和電流；下面先分析影響mbl及mjs的因素。.影響電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)mbl的因素有以下幾個(gè)方面：a.電流互感器的型號(hào)對(duì)mbl的影響：為簡(jiǎn)單起見，下面僅以LFS（B）-10及LCJ-10為例作一下比較（均按B級(jí)）：對(duì)于LFS（B）-10,額定一次電流20?600A,在二次負(fù)荷（COS?=。8）為2歐10%倍數(shù)為1。倍O對(duì)于LCJ-10,額定一次電流20?600A,在二次負(fù)荷（COS?=。8）為2歐10%倍數(shù)為6倍。從上面的對(duì)照中，可以發(fā)現(xiàn)LFS（B）-10互感器的mbl值是遠(yuǎn)大于LCJ-10互感器的mbl值的。目前還有一些產(chǎn)品，加強(qiáng)了B級(jí)10%倍數(shù)，如對(duì)于LFSQ-10、LZZJB6-1。型，B級(jí)10%倍數(shù)在100-1500A時(shí)達(dá)15ob,二次負(fù)載的變化對(duì)mbl的影響為簡(jiǎn)單起見，下面僅以LFS（B）-10為例作一下比較（均按B級(jí)）：對(duì)于LFS（B）-10,額定一次電流75-1500A,在二次負(fù)荷（COS?=。8）為2歐10%倍數(shù)為10倍;而在二次負(fù)荷（COS?=08）為1歐，10%倍數(shù)達(dá)~17倍。c.電流互感器的變比對(duì)mbl的影響對(duì)于同種型號(hào)的電流互感器，變比的變化對(duì)mbl的影響也是不同的。有些型號(hào)變比的變化對(duì)mbl的影響很小，如對(duì)于LFS（B）-10,額定一次電流75-1500A時(shí)，在二次負(fù)荷（COS?=。8）為2歐,10%倍數(shù)均為10倍；而有些型號(hào),變比的變化對(duì)mbl的影響較大，對(duì)于LA⑻-10,在額定一次電流75?1000A,二次負(fù)荷（COS?=。8）為2歐,10%倍數(shù)均為10倍，在額定一次電流1500A,二次負(fù)荷（COS?=08）為2歐10%倍數(shù)達(dá)?17倍，.影響電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)mjs的因素分析如下：從Imaxl=LI*IDZJS/92；IDZJS=Kk*Kjx*IA3max/N;1.1----由于電流互感器的10%誤差，使其一次電流倍數(shù)大于額定二次電流倍數(shù)的系數(shù);Ie2----電流互感器的額定二次電流；可以看出，IDZJS的大小與是mjs大小的關(guān)鍵,IDZJS是通過(guò)繼電保護(hù)計(jì)算后整定的，而IDZJS的整定值是由系統(tǒng)在B處短路容量SDB及電流互感器的變比共同確定的。顯然電流互感器的變比越小，而短路容量SDB確定時(shí)，IDZJS的整定值就越大，就使mjs越大，越難滿足mjs<mbL相反,電流互感器的變比越大，就使mjs越小，越容易滿足mjs<mb1。，事實(shí)上互感器的變比的增大，可顯著的降低mjs的數(shù)值，下面取630kVA變壓器為例來(lái)加以說(shuō)明：在Kgh=3,SDB=200MVA時(shí)，N=100/5=20,IA3max=699A,IDZJ取9A,IDZJS=52.4A,NS=52.4/9=5.8取6,此時(shí)IDZJS=6*9=54A,Imax1=1.1*IDZJS/92=1.1*54/5=11.88,目前電流互感器10%倍數(shù)在額定負(fù)載下的最小倍數(shù)般為10倍，顯然在額定負(fù)載下Imaxl已不能滿足要求，當(dāng)然此時(shí)也可通過(guò)減小二次線路阻抗，或選用高性能的電流互感器來(lái)滿足mjs<mblo若變比N改為150/5=30,且在Kgh,SDB保持不變時(shí)，IDZJ=5.56A取6A,IDZJS=35A,NS=35/6=5,8取6,此時(shí)IDZJS=6*6=36A,lmaxl=l.l*IDZJS/Ie2=1.1*36/5=7.9<10,顯然在額定負(fù)載下Imaxl已很容易能滿足要求。另外短路容量SDB越大，而電流互感器的變比確定時(shí)，IDZJS的整定值就越大，就使mjs越大，越難滿足mjs<mbl,下面仍以630kVA變壓器為例來(lái)加以說(shuō)明（假設(shè)Kgh二3,N=20）:SDB=200MVA時(shí)IA3max=699AIDZJS=34,95A；SDB=100MVA時(shí)IA3max=660AIDZJS=33A；SDB=50MVA時(shí)IA3max=593AIDZJS=29,65A；從上面數(shù)據(jù)可以得出：短路容量SDB變化對(duì)IDZJS的影響較變比對(duì)IDZJS的影響變化較小。另外需要指出的是：如果電流互感器的變比能通過(guò)繼電保護(hù)的校驗(yàn)，理論上mjs的最大值為mjs=lmaxl/lel=1,1*10*8/5=17.6;此時(shí)要求mjs<mbl是有一定困難的，本人認(rèn)為在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)合理控制mjs,若mjs較大,建議采用加強(qiáng)了B級(jí)10%倍數(shù)的電流互感器。通過(guò)以上的分析，可以得出以下結(jié)論：按繼電保護(hù)要求選擇的最小變比，通過(guò)互感器合理的選型及二次側(cè)負(fù)荷的調(diào)整后，一般都是可以滿足mjs<mb1選擇要求的。四.按熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定選擇顯然電流互感器熱.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)芊裢ㄟ^(guò)取決于C處的短路容量SDC,下面仍按SDC=200,100,50MVA三種情況進(jìn)行考慮，此時(shí)，C處短路電流如下：SDC=200MVA時(shí)l,,C3max=llkA,IC3max=16.7kA,iC3max=28kA;SDC=100MV時(shí)l,,C3max=5.5kA,IC3max=8.35kA,iC3max=14kA;SDC=50MV時(shí)l,,C3max=2.75kA,I