电流互感器的二次回路

第四篇 电气二次回路
第十三章 电流互感器的二次回路
一、概述（1）
• 电流互感器的作用：电力系统的一次电压很高， 电流很大，且运行的额定参数千差万别，用以对 一次系统进行测量、控制的仪器仪表及保护装置 无法直接接入一次系统，一次系统的大电流需要 使用电流互感器进行隔离，使二次的继电保护、 自动装置和测量仪表能够安全准确地获取电气一 次回路电流信息。
一、概述（2）
• 电流互感器特点：是一个特殊型式变换器，它的 二次电流正比于一次电流。因其二次回路的负载 阻抗很小，一般仅几个欧姆，故二次工作电压也 很低，当二次回路阻抗大时二次工作电压U=IZ也 变大，当二次回路开路时，U将上升到危险的幅 值，它不但影响电流传变的准确度，而且可能损 坏二次回路的绝缘，烧毁电流互感器铁芯。所以 电压互感器的二次回路不能开路。
二、电流互感器的基本参数(6)
• 为了既满足测量、计量在正常使用的精度及读数， 又能满足故障大电流下继电保护装置的精工电流 及电流互感器10％误差曲线要求，二个回路常采 用不同次级、不同变比。也可用中间抽头来选择 不同变比。
• 电流互感器的变比也是一个重要参数。当一次额 定电流与二次额定电流确定后，其变比即确定。 电流互感器的额定变比等于一次额定电流比二次 额定电流。
二、电流互感器的基本参数(13)
• 其中0.1～1的四个标准其二次负荷应在额定负荷 的25％～100％间，3～5两个标准其二次负荷应在 额定负荷的50％～100％间，否则准确度不能满足 要求。所以对负荷范围广，准确度要求高的场合， 可以采用经补偿的0.2s和O.5s电流互感器，该互 感器在1％～120％负荷间均能满足准确度要求。 对测量用电流互感器除了幅值准确度要求外，还 有角度误差要求。
二、电流互感器的基本参数(9)
• 电流互感器二次输出容量Se必须大于二次负载SL, 并留有适当裕度。
二、电流互感器的基本参数(10)
• 测量、计量用电流互感器各接线方式时的 接线系数(ZL0为零线中负荷阻抗)
接线 方式
K2 K1
单相 2 1
三相 星形
1
两相星形
ZL0=ZL
3
ZL0=0
3
两相差接
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变电所电流互感器的二次额定电流采用5A还是1A，主要决定于经济 技术比较。在相同一次额定电流、相同额定输出容量的情况下，电流 互感器二次电流采用5A时，其体积小，价格便宜，但电缆及接入同样 阻抗的二次设备时，二次负载将是1A额定电流时的25倍。所以一般 在220kV及以下电压等级变电所中，220kV回路数不多，而10～ 110kV 回路数较多，电缆长度较短时，电流互感器二次额定电流采用 5A的。在 330kV及以上电压等级变电所，220kV 及以上回路数较多， 电流回路电缆较长时，电流互感器二次额定电流采用1A的。
4)考虑到母差保护等使用电流互感器的需要，由同 一母线引出的各回路，电流互感器的变比尽量一 致。
二、电流互感器的基本参数(4)
5)选取的电流互感器一次额定电流值应与国家标准 GBl208-1997推荐的一次电流标准值相一致。
二、电流互感器的基本参数(5)
• 二次额定电流
• 在GB1208—1997中，规定标准的电流互感器二次 电流为1A和5A。
一、概述（3）
• 正确使用电流互感器的意义：正确地选择和配置 电流互感器型号、参数，将继电保护、自动装置 和测量仪表等接入合适地次级，严格按技术规程 与保护原理连接电流互感器二次回路，对继电保 护等设备的正常运行，确保电网安全意义重大。
二、电流互感器的基本参数(1)
• 一次参数 • 电流互感器的一次参数主要有一次额定电压与一
二、电流互感器的基本参数(7)
• 电流互感器额定输出容量：电流互感器的额定输 出容量是指在满足额定一次电流、额定变比条件 下，在保证所标称的准确度级时，二次回路能够 承受的最大负载值，其单位一般用伏安表示。根 据 GBl208—1997规定，额定输出容量的标准值有 5 、 10 、 15 、 20 、 25 、 30 、 40 、 50 、 60 、 80 、 100VA。
1)应大于所在回路可能出现的最大负荷电流，并考 虑适当的负荷增长，当最大负荷无法确定时，可 以取与断路器、隔离开关等设备的额定电流一致。
2)应能满足短时热稳定、动稳定电流的要求。一般 情况下，电流互感器的一次额定电流越大，所能 承受的短时热稳定和动稳定电流值也越大。
二、电流互感器的基本参数(3)
3)由于电流互感器的二次额定电流一般为标准的5A 与1A，电流互感器的变比基本有一次电流额定电 流的大小决定，所以在选择一次电流额定电流时 要核算正常运行测量仪表要运行在误差最小范围， 继电保护用次级又要满足10％误差要求。
次额定电流。 • 一次额定电压的选择主要是满足相应电网电压的
要求，其绝缘水平能够承受电网电压长期运行， 并承受可能出现的雷电过电压、操作过电压及异 常运行方式下的电压，如小接地电流方式下的单 相接地（电压上升 倍）。
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二、电流互感器的基本参数(2)
• 一次额定额定电流的考虑较为复杂，一般应满足 以下要求：
二、电流互感器的基本参数(8)
• 电流互感器二次回路的负载SL可以下式计算： SL=Ie2(ΣK1ZL+K2Z1+Zjc) 其中，Ie－－二次额定电流，A
ZL－－二次设备阻抗，Ω Zl－－二次回路连接导线的阻抗，Ω Zjc－－二次回路连接点接触电阻，取决于连接点多少 与接触是否良好，一般取O.05～O.1Ω K1 －－ 二次设备的接线系数 K2 －－二次回路连接导线的接线系数
三角形 3
1
3
1
3
3
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二、电流互感器的基本参数(11)
• 继电保护用电流互感器在各种接线方式时 不同短路类型下的接线系数 见附表
二、电流互感器的基本参数(12)
• 电流互感器的电流互感器的准确度:
• 为了保证计量、测量的准确性，保证保护 装置动作可靠、正确，电流互感器必须达 到 一 定 的 准 确 度 。 在 国 家 标 准 GBl208— 1997中，规定测量用电流互感器的准确度 等级分为0.1、0.2、0.5、1、3、5等六个 标准，这是一个相对误差标准。