电流互感器和电压互感器选型指南

目 录

第一章 电流互感器 ................................. 错误!未指定书签。

1 电流互感器概述 ............................... 错误!未指定书签。

2 电流互感器的额定值 ........................... 错误!未指定书签。

3 电流互感器基本特性 ........................... 错误!未指定书签。

4 电流互感器参数选择原则 ....................... 错误!未指定书签。

5 高压系统保护用电流互感器参数选择 ............. 错误!未指定书签。

6 中压系统保护用电流互感器参数选择 ............. 错误!未指定书签。

7 300MW600MW火力发电机组电流互感器型式和参数选择错误!未指定书签。

8 1000MW发电机变压器组电流互感器型式和参数选择错误!未指定书签。

9 大型发电机组高压厂用电源保护用电流互感器的选择错误!未指定书签。

10 测量用电流互感器 ............................ 错误!未指定书签。

第二章 电压互感器 ............................... 错误!未指定书签。

1 电压互感器概述 .................................. 错误!未指定书签。

2 电压互感器的类型 ................................ 错误!未指定书签。

3 高压电压互感器 .................................. 错误!未指定书签。

4 电压互感器参数选择 .............................. 错误!未指定书签。

5 电压互感器二次绕组选择 .......................... 错误!未指定书签。

附录1 高压电动机差动保护用电流互感器选择 .......... 错误!未指定书签。

附录2 暂态性能及计算 .............................. 错误!未指定书签。

1. 暂态特性解析计算的基本假设 ...................... 错误!未指定书签。

2. 一次短路电流计算 ................................ 错误!未指定书签。

3. 短路电流及其非周期分量 .......................... 错误!未指定书签。

4. 一次时间常数（pT） .............................. 错误!未指定书签。

5. 规定工作循环 .................................... 错误!未指定书签。

6. 二次回路时间常数（sT） .......................... 错误!未指定书签。

附录3 电流互感器深度饱和时的继电保护性能研究及电流互感器选择错误!未指定书签。

1 引言 ........................................................... 98

2 试验概况 ........................................ 错误!未指定书签。 2.1 试验内容1 ................................. 错误!未指定书签。

2.2 试验内容2 ................................. 错误!未指定书签。

2.3 试验内容3 ................................. 错误!未指定书签。

3 大电流下影响保护的因素分析 ...................... 错误!未指定书签。

3.1 CT特性以及过饱和系数的影响 ................ 错误!未指定书签。

3.2 衰减非周期分量的影响 ....................... 错误!未指定书签。

3.3 CT二次回路负担的影响 ...................... 错误!未指定书签。

3.4 保护装置采样率的影响 ....................... 错误!未指定书签。

3.5 保护装置内部小CT的影响 ................... 错误!未指定书签。

3.6 模数转换（A/D）范围的影响.................. 错误!未指定书签。

3.7 保护计算采用的数据窗的影响 ................. 错误!未指定书签。

3.8 保护原理的影响 ............................. 错误!未指定书签。

3.9 变压器接线方式的影响 ....................... 错误!未指定书签。

3.10 保护定值及CT变比的影响 .................. 错误!未指定书签。

4 主要结论 ......................................... 错误!未指定书签。

5 可行的解决方案 ................................... 错误!未指定书签。

6 电流互感器选择条件 ............................... 错误!未指定书签。

7 结束语 ........................................... 错误!未指定书签。第一章 电流互感器

1 电流互感器概述

电流互感器（current transformer）是将一次回路的大电流成正比的变换为二次小电流以供给测量仪表、继电保护及其它类似电器。电流互感器在电网中的工作状态见下图。

电网中电流互感器的工作状态

2 电流互感器的额定值

2.1 额定一次电流标准值

单电流变比互感器额定一次电流标准值为：10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75A以及它们十进位倍数或小数，有下标线的是优先值。

多电流变比互感器额定一次电流最小值采用标准值。

2.2 额定二次电流标准值

额定二次电流标准值为1A、5A

2.3 额定连续热电流

额定连续热电流的标准值为额定一次电流。

当规定连续热电流大于额定一次电流时，其优先值为额定一次电流的120%、150%和200%。

2.4 额定输出容量标准值

额定输出标准值为：2.5、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA

对一台互感器来说，只有一个额定输出是标准值，并满足标准准确级。其余额定输出时，可允许是非标准值，但要符合另一个标准准确级。

2.5 温升限值

当电流互感器一次电流等于额定连续热电流，且带有对应于额定输出负荷，其功率因数为1时，电流互感器温升应不超过规定限值。

当周围温度高于规定数值时，应将允许温升减去超过的气温值。

当互感器工作地点在海拔1000m以上地区工作时，温升限值按每高出100m减去0.4％（油浸式）或0.5％（干式）。

2.6 短时电流额定值 凡带有固定一次绕组或导体的电流互感器应符合以下要求：

（1） 额定短时热电流thI：在二次绕组短路情况下，电流互感器在一秒钟内承受住且无损伤的一次电流方均根值，以kA表示如下：6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100。

（2） 额定动稳定电流dynI：通常为额定短时热电流的2.5倍。

套管式电流互感器的短时热电流一般不作规定。但当变压器额定一次电流小，系统短路电流很大时，应作规定。

2.7 绝缘要求

额定工频耐受电压、额定操作冲击耐受电压、额定雷电冲击全波电压、截断雷电冲击耐受电压、多次截断雷电冲击、局部放电量、电容量和介质损耗因数、一次绕组地屏对地绝缘性能、一次段间绝缘性能、二次绕组工频耐受电压及匝间工频耐受电压、产品外绝缘性能、无线电干扰电压性能、传递过电压、主绝缘介质等。

以上绝缘要求执行GB 1208-2006 电流互感器中的规定。

3 电流互感器基本特性

3.1 电流互感器型式

按下列分类方式，可归纳为：

（1） 按用途：测量用电流互感器；保护用电流互感器

（2） 按电压等级：对应不同的电网电压(0.38 kV、0.6 kV、1 kV、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000kV）下使用的电流互感器；

（3） 按主绝缘介质：油纸绝缘电流互感器；树脂（户内或户外）绝缘电流互感器；气体（SF6）绝缘电流互感器；有机绝缘电流互感器；

（4） 按电流变换原理：电磁式电流互感器；电子式电流互感器；

（5） 按安装方式：穿心式电流互感器；支柱式电流互感器；套管式电流互感器；母线式电流互感器；

（6） 按一次绕组匝数：单匝式电流互感器；多匝式电流互感器；

（7） 按电流变比：单电流比电流互感器；多电流比电流互感器；多铁芯多电流比电流互感器（同一台互感器具有不同变比的电流互感器）；

（8） 按二次绕组所在位置：正立式电流互感器；倒置式电流互感器； （9） 按使用条件：户内式电流互感器；户外式电流互感器；

综上所述，电流互感器的型式有各种各样，但是，每一种型式互感器必须符合国家标准《GB1208-2006电流互感器》要求。

3.2 保护用电流互感器的类型

保护用电流互感器分为两大类：

（1） P类（P意为保护）电流互感器。包括PR和PX类。

该类电流互感器的准确限值是由一次电流为稳态对称电流时的复合误差或励磁特性拐点来确定的。

P类及PR类电流互感器的准确级以在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称，标准准确级为：5P、10P、5PR和10PR。

P类及PR类电流互感器在额定频率及额定负荷下，电流误差、相位误差和复合误差应不超过表2-1所列限值。

表2-1 P类及PR类电流互感器误差限值

准确级 额定一次电流下的电流误差％ 额定一次电流下的相位差 额定准确限值一次电流下的复合误差％ ±min ±crad

5P，5PR

10P，10PR ±1

±3 60

－ 1.8

－ 5

10

PR类电流互感器剩磁系数应小于10％，有些情况下应规定sT值以限制复合误差。

发电机和变压器主回路、220kV及以上电压线路宜采用复合误差较小（波形畸变较小）的5P或5PR级电流互感器。其他回路可采用10P或10PR级电流互感器。

P类及PR类保护用电流互感器能满足复合误差要求的准确限值系数alfK一般可取5、10、15、20和30。必要时，可与制造部门协商，采用更大的alfK值。

（2） TP类（TP意为暂态保护）电流互感器。

该类电流互感器的准确限值是考虑一次电流中同时具有周期分量和非周期分量，并按某种规定的暂态工作循环时的峰值误差来确定的。该类电流互感器适用于考虑短路电