智能電力儀表怎么選擇電流互感器的變比
大家有時在看電氣圖紙時，有沒有為圖紙上智能電力儀表選多大的電流互感器的變比有感到困難的嗎？下面我來為大家介紹怎么去選擇電流互感器的變比的！
首先：保護(hù)用電流互感器(TA)主要與繼電保護(hù)裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時，向繼電裝置提供信號切斷故障電路，保護(hù)電力系統(tǒng)的安全。它的工作條件與測量用互感器完全不同，后者正常一次電流工作范圍有合適的準(zhǔn)確度即可，當(dāng)通過故障短路電流時，希望互感器盡早飽和，以保護(hù)測量儀表不受短路電流損害。而前者在比正常電流大幾倍或幾十倍電流時才開始工作，其誤差(電流和相位誤差)要求在誤差曲線范圍內(nèi)，而同時考核電流誤差和相位差時用復(fù)合誤差。
保護(hù)用TA一次電流i1較小時，二次電流i2線性變化；當(dāng)i1增大到一定時，互感器鐵心中的磁密很高。由于鐵磁材料的非線性，勵磁電流i0中高次諧波含量很大，波形呈尖頂形，與正弦波相去甚遠(yuǎn)，即使il是理想的正弦波，i2也不是正弦的。
非正弦小波不能用相量圖分析，需采用復(fù)合誤差的（概念分析)，這使i0迅速增大，相當(dāng)于部分i1未能轉(zhuǎn)換成i2，i2與i1不再成正比變化，從而增加TA誤差。
當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障而引起繼電保護(hù)動作時，短路電流i很大，一般為額定電流的10幾倍，使誤差增大，危及保護(hù)裝置的靈敏性和選擇性。
另外，從原理上講，TA本身是個特殊的變壓器，變壓器都有在額定負(fù)荷下運(yùn)行的要求。因此，如TA二次側(cè)負(fù)荷超過其額定二次負(fù)荷值，同樣會增加其誤差。
如上所述，TA誤差不可避免，其大小與TA鐵心勵磁特性及二次側(cè)負(fù)荷有關(guān)。
要控制好這個誤差，須處理TA所在位置最大故障i、該電流與額定i1的比值、額定電流比及額定二次負(fù)荷的關(guān)系。因此需準(zhǔn)確了解準(zhǔn)確級及與其相關(guān)的準(zhǔn)確級限值、額定電流比和額定負(fù)荷的概念。要解決此問題，就要根據(jù)變電站的實(shí)際情況選擇合適的準(zhǔn)確級。
對保護(hù)用TA，準(zhǔn)確級以該級在額定準(zhǔn)確限值i1下的最大允許復(fù)合誤差的百分?jǐn)?shù)標(biāo)稱，其后標(biāo)以字母"P"表示保護(hù)，它實(shí)際上是人為規(guī)定的TA制造的誤差等級要求。準(zhǔn)確限值系數(shù)指能滿足復(fù)合誤差要求的i1max與額定i1的比值。額定電流比則指額定i1與i2的比值。額定負(fù)荷是確定互感器準(zhǔn)確級所依據(jù)的二次負(fù)荷值。
在早期國家標(biāo)準(zhǔn)《電流互感器》(GBl208-75)中規(guī)定，TA保護(hù)準(zhǔn)確級為B和D級。在選擇保護(hù)用TA準(zhǔn)確級時，應(yīng)校驗10％誤差曲線，以保證在短路時電流誤差不超過規(guī)定值。目前新版中規(guī)定準(zhǔn)確級為5P和10P，分別表示在額定準(zhǔn)確限值i1時的復(fù)合誤差限值為5%、10%；其準(zhǔn)確限值系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值系列為5、10、15、20、30等，表示在短路故障下，若短路電流i與額定i1，相比的倍數(shù)小于該值，則誤差控制在準(zhǔn)確級范圍內(nèi)。
因此，得到2個結(jié)論：1)選擇保護(hù)用TA的準(zhǔn)確級須同時選擇準(zhǔn)確限值系數(shù)，如5P20及1 200／5A，表示i≯20倍額定i1,即≯20×1 200＝24 kA范圍之內(nèi)時，復(fù)合誤差≯5%；2)選擇雙方向，即可根據(jù)已給定的ilmax、二次負(fù)荷值和10％誤差曲線，準(zhǔn)確限值系數(shù)，選擇額定電流比；也可根據(jù)給定的i1max、額定電流比和10％誤差曲線選擇準(zhǔn)確限值系數(shù)，根據(jù)10％誤差曲線選擇額定二次負(fù)荷和二次電纜截面。
在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，TA二次負(fù)荷應(yīng)滿足10%誤差曲線的要求，只要TA二次實(shí)際負(fù)荷<10％誤差曲線允許的負(fù)荷，其測量誤差在10%以內(nèi)。二次負(fù)荷越大，鐵心越容易飽和。
某110kV變電站110kV母線i1max25 kA，TA二次側(cè)負(fù)荷40 VA。
首先根據(jù)繼電保護(hù)裝置的要求，保護(hù)用TA的穩(wěn)態(tài)誤差≯10％[3]，根據(jù)工程建設(shè)控制設(shè)備造價選擇準(zhǔn)確級為10P。根據(jù)實(shí)例查圖2曲線，得到準(zhǔn)確限值系數(shù)為24。根據(jù)ilmax。為25kA除以準(zhǔn)確限值系數(shù)得到1042A。考慮到準(zhǔn)確限值系數(shù)應(yīng)盡量l為1250A。
關(guān)于電流互感器額定一次電流的選擇，對于計量、測量和保護(hù)，應(yīng)該選取不同的額定電流。
計量和測量用的主要精度有：0.2，0.5，0.2S，0.5S
對于前兩者，精度要求是分別在額定電流的5％，20％，100％，120％下的，其它點(diǎn)的要求應(yīng)該在這幾個點(diǎn)的連線以下。
對于后兩個，精度要求是分別在額定電流的1％，5％，20％，100％，120％下的，其它點(diǎn)的要求應(yīng)該在這幾個點(diǎn)的連線以下。
因此，選取原則應(yīng)該是：在一段時期內(nèi)，需要關(guān)注的電流最小，最大值的范圍，然后選取合適的一次電流，同時根據(jù)其它要求選取精度、負(fù)荷等參數(shù)。對于長期后的擴(kuò)容，通過理論預(yù)測及計算后類似解決，就可以得到另外一個一次電流。
對于保護(hù)線圈：
普通保護(hù)線圈，額定電流可以選取的大一些，畢竟，保護(hù)線圈在額定電流下的輸出，是不怎么關(guān)注的。關(guān)鍵是看其在要求的保護(hù)電流下的反映。這樣操作時，保護(hù)線圈也比較好作一些，成本也會下降一些。比如，你要作100/5，5P30，30VA,內(nèi)徑300mm的二次保護(hù)線圈，可能是很難作到的，即使做到，其尺寸重量可能也太難以令人接受。同樣，如果作300/5，5P10，30VA，內(nèi)徑300mm，其難度就會降低很多，實(shí)現(xiàn)起來也會容易很多。
對于，用作差動保護(hù)的線圈，其相關(guān)參數(shù)最好和另一側(cè)的一致。同時，如果是兩側(cè)都是新建，最好用一個廠家的，否則，應(yīng)該提供另一側(cè)差動保護(hù)線圈的伏安特性，本側(cè)線圈的伏安特性應(yīng)該要求與另側(cè)基本吻合。
1、實(shí)際上，現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置的功耗應(yīng)該是非常小的，對于電流互感器而言，主要的負(fù)載應(yīng)該是信號電纜的電阻值和接觸電阻等。比如：二次5A的CT，如果距離控制室100m，采用4平方的線（每千米約4.5歐），則，線路上電阻就為：2×0.1×4.5＝0.9歐，線路的損耗就達(dá)到了：22.5VA，很厲害的。
2、準(zhǔn)確限值系數(shù)主要是看過電流的能力，即，在多少倍的額定一次電流下，要求其復(fù)合誤差不得大于10％（10P），或5%(5P)。選擇容量時，對其不需要過多的關(guān)注！
3、兩個CT串聯(lián)使用的情況也有，但是還是應(yīng)該謹(jǐn)慎使用，畢竟串聯(lián)后合成的性能也需要實(shí)際的校核。不過，對于容量不足時，有個非常簡單的辦法：一般信號電纜都是多芯4平方的線，并且應(yīng)該會有一些空置備用的，用兩根4平方的線并聯(lián)起來作為回路信號線，其截面增大1倍，回路電阻減小1倍，實(shí)際負(fù)載會下降將近一半，效果非常明顯的。
容量肯定是按照額定電流算了，設(shè)計時，極限過流也不會讓其超過準(zhǔn)確限值系數(shù)（ALF），這時其輸出按理論上說，應(yīng)該是額定二次電流的ALF倍，實(shí)際輸出是在10％（10P）或5％（5P）的范圍之內(nèi)的。例如：300/5，5P30，30VA，其額定二次阻抗為：30/(5*5)＝1.2，一般功率因素都取的是0.8，同時，實(shí)際負(fù)載最好不要超過額定值，否則性能可能會受到影響（測量也一樣）。在一次300A時，輸出5A（誤差：比差1％，角差60‘），當(dāng)極限狀態(tài)時，即：300×30＝9kA時，其二次輸出為150A（誤差范圍5％）。應(yīng)該正常輸出。
在這里需要特別注意的是：此時，二次輸出一般情況下已經(jīng)不是純正弦了，所以這里說的是復(fù)合誤差。實(shí)際上，在過電流很大的情況下，雖然互感器鐵心還沒有進(jìn)入定義中的飽和區(qū)域，但是也已經(jīng)遠(yuǎn)離線性段了，也就是說，已經(jīng)有波形畸變發(fā)生了，但是這在實(shí)際應(yīng)用中是可以接受的。要是把其都控制在線性段，那成本、尺寸、重量等都很難控制了。
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