电流互感器的选择

一．一次额定电流的选择

 在选择电流互感器的一次额定电流时，要满足以下条件：

1）电流互感器的一次额定电流应大于回路可能出现的最大负荷电流；

2）应满足短时热稳定，动稳定电流的要求；

3）由同一母线引出的各回路，电流互感器的变比应尽可能一致；

4）应与国标的一次电流标准一致，尽量不采用非标；

二．二次额定电流的选择

GB1208-87 规定的电流互感器二次电流为1A和5A.

在相同一次额定电流，相同额定输出容量的情况下，电流互感器二次电流为1A或5A，其结构和特性有较大的不同，采用1A比采用5A的电流互感器匝数大5倍，二次绕组匝数大5倍，开路电压高，内阻大，励磁电流小，制造难度大，价格高。但采用1A可以大幅降低电缆的有功损耗，在相同条件下，可增加电流回路的允许长度。

 在不更换电流互感器的情况下，如何改变电流互感器变比

1） 采用双变比的互感器。这种电流互感器有两个一次绕组，通过一次绕组接成串联或并联来改变其变比。

例如：一台有两个一次绕组额定电流各为600A的电流互感器，当两绕组并联，变比为1200/5; 而当两绕组串联时，变比为600/5.

2)  在电流互感器有二次绕组设有分接头，设分接头后，变比即改变，电流互感器的输出容量也改变。变比减小，容量也减小。在改变变比时，要校核输出容量是否满足要求。

3）电流互感器额定输出容量的选择

电流互感器额定输出容量是指额定一次电流，额定变比的条件下，保证所要求的准确级，所能输出的最大容量（伏安数）。

A 测量用电流互感器的容量选择(略)

B 保护用电流互感器的容量选择:（省略）

C 当电流互感器的实际负荷已经超过允许值，可采取以下措施解决：

原因：               

a.选择大容量的电流互感器；

b.加大二次回路的截面积，减小ZL;

c.改变电流互感器二次回路的接线方式，例如将三角形接线改为星形接线；

d.加大电流互感器一次额定电流；

e  将同一电流互感器的两个二次绕组串联； 

三  准确度的要求  

  A 测量用电流互感器的准确度要求

   测量用电流互感器的准确等级分为：0.1、0.2、0.5、13、5等六个标准。一般现场用到的电流互感器的准确度等级为0.2和0.5;

   测量用电流互感器0.2 表示测量精度等级为0.2级，测量误差不大于0.2％；

  B 保护用电流互感器的准确度要求:

保护用电流互感器的准确度级的标称是以该准确级在额定准确限值一次电流下所规定的最大允许复合误差百分数标称，百分数后标以字母“P”表示。

例如保护用电流互感器的准确度级5P20,含义：在一次绕组流过的最大电流为一次额定20倍及以下，该电流互感器的综合误差不大于5%。

注意：

  C 保护用电流互感器与测量电流互感器的区别: 

     1) 设置的工作点不一样

     2）注意事项：

4  电流互感器二次绕组数的确定

目前国产电流互感器二次绕组数量

保护用电流互感器的型号，常用的有P级，TP级两大类

P级电流互感器  不特殊考虑暂态饱和仅考虑最大稳态短路电流；对快速保护而言，必须要考虑暂态电流对互感器的影响，P级电流互感器对此响应特性较差；

TP级电流互感器即暂态电流互感器，理由：

1）500KV电压等级电力系统的出现，带来一个明显的特征就是系统的时间常数增大了。220KV系统的时间常数一般小于60MS，而500KV系统的时间常数一般小于80~200MS之间。系统时间常数的增加，使短路电流的非周期分量的衰减时间加长，短路电流的暂态持续时间加长；

2）由于系统的容量增加，短路电流的幅值也加大； 

3）由于电力系统稳定的要求，500KV系统主保护动作时间一般在20MS左右，包括断路器的动作时间在内，总切除时间不超过100MS，实际上，系统主保护是在故障的暂态过程中动作的。

在电力系统短路时，暂态电流流过互感器时，在互感器内也产生一个暂态过程。这一暂态特点，与电力系统时间常数，电流互感器二次负荷的特点及电流互感器自身参数等因素有关。总的来说。由于系统短路暂态过程持续的时间增长，短路电流幅值增大，电流互感器的暂态磁通大幅增加。若不采取措施，在系统短路时，由于电流互感器铁芯很快趋于饱和。特别是装有重合闸的线路上，在第一次故障造成的暂态过程尚未衰减结束的情况下，再叠加另一次短路的暂态过程，由于电流互感器剩磁的影响，有可能使铁芯更快饱和。其结果使电流互感器一次电流的传变发生畸变，可能会导致继电保护装置不正确动作。这就要求在500KV系统中，选择具有暂态特性的电流互感器。

为了使暂态电流在电流互感器中能准确的传变，在电流互感器制造上，采取如下措施：

1）  加大铁芯的截面，使之在暂态过程中不饱和；

2）在铁芯的磁路上设置非磁性间隙；

3）选择饱和倍数高的磁性材料制造铁芯；

TA饱和的波形和特点        

6. 电流互感器的选型：