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保護用電流互感器的選擇與應用

來源君億道

1.保護用電流互感器的使用常識

保護用電流互感器主要與繼電保護裝置配合,在線路發生短路過載等故障時,向繼電保護裝置提供信號切斷故障電路,保護電力系統的安全。中壓系統線路和變壓器一般采用電流保護(包括電流速斷和過電流保護),根據以往某些規定要求,在該回路區內出現最大短路電流時,電流互感器不應出現飽和,但在短路電流很大的情況下,電流互感器參數很難滿足要求。根據互感器高壓試驗基地和國家質量監督檢驗中心對微機保護裝置進行不同短路電流、不同整定值下的系列試驗,分析電流互感器在飽和時的輸出和復合誤差特性以及與保護動作之間的關系,找出規律。因此,要按保證保護裝置正確動作來確定電流互感器準確限值系數,其準確限值電流應大于最大整定電流值(電流速斷定值),當短路電流進一步增大電流互感器出現飽和后,二次電流繼續保持增大趨勢,保護可靠動作,一般電流互感器最大整定電流系數為15A20A即可滿足要求。

2.保護用電流互感器的選擇

當電力系統發生短路故障而引起繼電保護動作時,短路電流很大,一般為額定電流的十幾倍,這使得誤差增大,危及保護裝置的靈敏性和選擇性。但是電流互感器誤差不可避免,其大小與電流互感器鐵心勵磁特性及二次側負荷有關。要控制好這個誤差,須處理電流互感器所在位置最大故障電流與額定電流的比值、額定電流比及額定二次負荷的關系。要解決此問題,就要根據變電站的實際情況選擇合適的準確級。

國家早期標準《電流互感器》(GBl20875)規定,電流互感器保護準確級為BD級。在選擇保護用電流互感器準確級時,我們應校驗10%誤差曲線,以保證在短路時電流誤差不超過規定值。目前新版中規定準確級為5P10P,分別表示在額定準確限值時的復合誤差限值為5%、10%;其準確限值系數標準值系列為510152030等,表示在短路故障下,若短路電流i與額定電流i。相比的倍數小于該值,則誤差控制在準確級范圍內。因此,可得到兩個結論:

第一、選擇保護用電流互感器的準確級時須同時選擇準確的限值系數,如5P2012005A,該容量表示i不大于20i1,即不大于20x1200=24 kA范圍之內時,復合誤差不大于5%;

第二、選擇雙方向,根據已給定的il。一二次負荷值和10%誤差曲線選擇準確限值系數,選擇額定電流比;也可根據給定的il。甜額定電流比和10%誤差曲線選擇準確的限值系數,根據10%誤差曲線選擇額定二次負荷和二次電纜截面。

在穩態運行時,電流互感器二次負荷應滿足10%誤差曲線的要求,要電流互感器二次實際負荷小于10%誤差曲線允許的負荷,其測量誤差在10%以內。二次負荷越大,鐵心越容易飽和。

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