供变电技术--铁路方向 互感器选择
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五个问题教会你互感器的选型互感器又称为仪用变压器,是电流互感器和电压互感器的统称。
能将高电压变成低电压、大电流变成小电流,用于量测或保护系统。
其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。
同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和设备的安全。
简单来说就是大电流变小电流还有信号之间的一个转换,一般用于二次仪表前。
今天我们就简单讲讲安科瑞AKH-0.66系列的一个选型。
选型说明我们会附在文章最后。
其实要明白互感器的选型无非是五个问题:1:新建项目还是改造项目?此处是因为有些改造项目对于断电次数、断电时长有明确的规定,所以选择开口式互感器更加方便快捷一些,会减少断电协调的问题,像新建项目就没有这种问题了。
2:现场电流多大?现场电流多大影响我们的额定电流比规格的选型,一般一次电流(现场电流)是选型首先考虑的,市场上的大多产品二次侧的电流基本为5A或者1A。
入无特殊要求5A就足够了3:穿电缆还是穿铜排?穿线缆还是穿铜排是为了选择我们穿孔型号,比如我们的1型互感器就是方圆孔的这种是两用的,但是一款产品对应的两种规格也是不同的。
有的厂家,方形是铜排适用,圆孔是线缆,如果搞错了也会很麻烦的。
4:电缆或者铜排的一个尺寸,还有穿心匝数?因为我们互感器的工作需要把线缆或铜排穿过去,所以确定尺寸是为了保证能正常工作,穿心匝数就是要穿几根,这些都要计算好。
5:精确级需要多少?电流互感器的准确度级别有0.2、0.5、1.0、3.0、D等级。
测量和计量仪表使用的电流互感器为0.5级、0.2级,只作为电流、电压测量用的电流互感器允许使用1.0级,对非重要的测量允许使用3.0级。
1、校验用电流互感器精度:0.1S级。
误差0.1%,常用于校验计量级电流互感器的准确度。
2、计量用电流互感器精度:0.2S 0.5级。
误差0.2%和0.5%,用于电费结算的依据,部分场合也会使用0.5级3、测量级电流互感器:0.5级、1.0级,2.0级等,一般用于电流表。
电流电压互感器的正确选择和使用电流电压互感器是一种用于测量电流和电压的设备,广泛应用于电力系统中。
正确选择和使用电流电压互感器对于电力系统的正常运行和安全性至关重要。
下面将从选择互感器类型、额定参数、安装位置和使用注意事项等方面进行详细介绍。
一、选择互感器类型1.电流互感器类型选择:根据测量电流的大小,选择合适的电流互感器类型。
一般分为小电流互感器和大电流互感器两种类型。
小电流互感器适用于测量小电流,具有较高的精度和灵敏度。
大电流互感器适用于测量大电流,具有较高的额定电流和耐受能力。
2.电压互感器类型选择:根据测量电压的大小和电力系统的要求,选择合适的电压互感器类型。
一般分为带绝缘套管和不带绝缘套管两种类型。
带绝缘套管的电压互感器适用于高电压系统,能够提供良好的绝缘性能。
不带绝缘套管的电压互感器适用于低电压系统,具有较高的测量精度。
二、额定参数选择1.电流互感器额定电流选择:根据电力系统的负荷特点和测量需求,选择合适的电流互感器额定电流。
额定电流应略大于系统最大负荷电流,以确保测量精度和设备的安全性。
2.电压互感器额定电压选择:根据电力系统的电压等级和测量需求,选择合适的电压互感器额定电压。
额定电压应略大于系统最高电压,以确保测量精度和设备的安全性。
三、安装位置选择1.电流互感器安装位置选择:电流互感器应安装在电力系统中的主要电流回路上,以保证对整个电流的准确测量。
一般选择在电源侧或负载侧的主要电缆上安装。
2.电压互感器安装位置选择:电压互感器应安装在电力系统中的主要电压回路上,以保证对整个电压的准确测量。
一般选择在电源侧或负载侧的主要开关设备上安装。
四、使用注意事项1.定期检查和校验:定期检查和校验互感器的工作状态和准确度,以确保测量结果的可靠性和准确性。
2.防止过载:互感器在使用过程中应避免超过其额定电流或电压,以防止设备的损坏和测量结果的失真。
3.防止温度过高:互感器在使用过程中应避免长时间高温工作,以保证设备的安全性和寿命。
高压电气设备选择第四节互感器选择◆一、二次系统之间的联络元件;◆大电流、高电压变成标准的小电流(5A或1A)和低电压(100V)。
◆测量、计量、控制、保护;◆小型化、标准化,电气隔离。
◆电磁式,基本结构和工作原理与变压器基本相同;◆一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表和继电保护等。
◆非电磁式新型互感器(电子式、光电式)逐渐进入实用阶段。
1. 特点:◆绕组匝数、线径◆串联、近似短路◆恒流源◆励磁损耗的影响◆电流误差f i ,角误差δi◆内部因素、运行状态2. 变比:N12i N21N =N I K I 3. 误差:4. 准确级:在规定的二次负荷变化范围内,一次电流为额定值的最大电流误差。
◆按用途:计量用、保护用◆按一次绕组匝数:单匝、多匝5. 种类:按安装方式:穿墙式、支持式、装入式5.种类:按绝缘方式:干式、环氧树脂浇注式、油浸式、SF6气体绝缘式5.种类:6. 选择步骤:◆额定电压◆额定电流◆准确级选择◆额定容量校验◆动稳定性校验◆热稳定性校验电流互感器的准确级应不小于二次侧所接仪表的准确级。
◆准确级选择电流互感器的额定容量应不小于所接二次设备的容量。
◆额定容量校验N2S S ∑≥N2R R ∑≤()cN2r c L L S R R R ρ≥ -+二次导线计算截面积:22热稳定倍数K ts◆热稳定校验✓内部动稳定校验:◆动稳定校验N1es sh2I K i ≥()22N1ts i I K I t ∞≥✓外部动稳定校验:动稳定倍数K es 2al sh 0.50.173L F i a ≥⨯1. 特点:◆一次绕组◆二次侧、近似空载◆恒压源◆电压误差、角误差◆准确级对应一定的二次容量2. 变比:N11u N22N =N U K U 3. 误差和准确级:4. 选择步骤:◆选型◆一次额定电压选择◆二次额定电压选择◆准确级选择◆额定容量校验◆二次额定电压选择绕组二次绕组辅助绕组高压绕组接于线电压接于相电压中性点接地系统中性点不接地系统二次绕组电压(V)100100/√3100100/3◆准确级选择电压互感器的准确级应不小于所接仪表的准确级。
互感器应用中的注意事项及选型互感器是将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备;将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压(标准值)、小电流(标准值),使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化,并降低了对二次设备的绝缘要求;将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离,从而保证了二次设备和人身的安全。
1. 互感器定义:是电流互感器和电压互感器的统称,用于将高电压、大电流转换为低电压、小电流的器件,用于测量或保护系统。
1.1分类互感器根据测试对象的不同可以分为:电流互感器和电压互感器。
2.电流互感器电流互感器(又称CT)是按一定比例和准确度转换电流的大小的仪器,电流互感器在电工测量和继电保护中的主要作用是将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流,供给仪表和继电保护装置,并将仪表和继电保护与高压电路隔开。
电流互感器的二次侧额定电流均为5A,这使得测量仪表和继电保护装置的使用安全、方便,也使其在制造上可以标准化,简化制造工艺并降低成本。
根据结构不同,电流互感器又可以分为:a、普通电流互感器。
其结构较为简单,有相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。
其工作原理已变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流(I1)通过一次绕组时)产生的交变磁通,感应产生按比例减小的二次电流(I2);二次绕组的匝数(N2)较多,。
与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I1N1=I2N2,电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中的负荷阻抗小。
二次绕组接近于短路状态,相对于一台短路运行的变压器。
图 1 普通电流互感器b、穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形或其它形状的铁心起一次绕组作用。
二次绕组直接均匀缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路。
电力系统的电流互感器选择与应用在电力系统中,电流互感器是一种重要的设备,用于测量电流并将其转化为可以被监测或控制系统处理的信号。
正确选择和应用电流互感器对于电力系统的正常运行和安全稳定具有重要意义。
本文将从选择和应用两个方面探讨电流互感器在电力系统中的作用。
首先是电流互感器的选择。
在选择电流互感器时,首先要考虑的是其额定电流范围和准确度。
电流互感器的额定电流范围应该与电力系统中实际电流范围相匹配,过小的电流互感器会导致测量不准确,而过大的电流互感器则会浪费成本。
同时,选择具有合适准确度的电流互感器也是至关重要的,准确的电流测量数据对于系统的运行和监控至关重要。
其次是电流互感器的应用。
在电力系统中,电流互感器通常用于测量负载电流、故障电流以及电力质量等参数。
在测量负载电流时,电流互感器需要能够稳定地输出被测电流的大小,从而确保负载能够正常运行。
在测量故障电流时,电流互感器需要具有较高的灵敏度和响应速度,以及可以承受一定的短时过载能力。
而在测量电力质量参数时,电流互感器需要具有良好的频率响应特性和动态性能,以确保对电力系统中各种异常状况做出准确快速的响应。
此外,在电力系统中,电流互感器还经常用于测量绝缘监测、保护及故障定位等方面。
在绝缘监测中,电流互感器通常与电压互感器组合使用,通过对绝缘部件周围的电流和电压进行监测,判断系统中可能存在的绝缘故障。
在保护方面,电流互感器可以与继电器等设备配合使用,对系统进行保护,避免发生过载、短路等故障。
在故障定位方面,电流互感器可以通过测量故障电流的大小和相位,帮助系统人员快速定位故障点,缩短恢复时间,提高电力系统的可靠性和稳定性。
综上所述,电流互感器的选择与应用对于电力系统的正常运行和安全稳定至关重要。
正确选择合适的电流互感器,并根据需要合理应用,可以提高电力系统的测量精度、保护可靠性和运行稳定性,确保电力系统的安全和可靠运行。
互感器的选择互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器,互感器将高电压、大电流按比例变成低电压(100,100/3)和小电流(5,1A),其一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表与继电保护等。
5.4.113-20kV2UN1/3左右,1/3进行选择。
3、准确级和额定容量的选择。
对测量精确度要求较大的大容量发电机、系统干线、发电企业上网电量等宜用0.2级;装于重要回路的互感器,准确级采用0.2—0.5级。
电流互感器的额定容量S2N是指电流互感器在额定二次电流I2N和额定二次阻抗Z2N下运行时,二次绕组输出的容量S2N=I2N Z2N。
国家标准规定:电流互感器在额定负荷及下限负荷范围内,其误差才不会超过给定的准确等级。
4、热稳定和动稳定校验。
电流互感器热稳定能力常以1s允许通过的热稳定电流I t来表示热稳定校验式为,tI t 2≥kQ对动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验,对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器可不校验动稳定。
由同一相的电流相互作用产生的内部电动力校验。
esi ≥shi 或es N K I 12≥sh i5.4.1.1 220kV 侧电流互感器的选择满足热稳定要求。
表经过检验,所选220(4300/5)LCW -⨯满足要求。
5.4.1.2 110kV 侧电流互感器的选择t 1N es K es 1N 满足热稳定要求。
表5-10 LGBJ-110kV 数据比较:5.4.1.3 10kV 侧电流互感器的选择一次回路电压:110N NS U U kV ≥=;二次回路电流:max2I I N ≥=2886.8 A表5.4.2电压互感器的选择电压互感器是把一次回路高电压呀转换为100V 的电压,以满足继电保护﹑自动装置和测量仪表的要求。
在并联电容器装置中,电压互感器除作测量外,还作为放电元件。
1、电压互感器种类和型式选择应根据装设地点和使用条件进行选择。
互感器的选择要求:电压互感器的额定一次电压、电流互感器的额定一次电流应满足电力负荷的要求,同时在规定的负荷范围内还应满足准确等级的要求;各类计量装置的准确等级测量、计量用电流互感器误差限值保护用电流互感器误差限值测量用电压互感器的电压误差和相位限值保护用电压互感器的电压误差和相位限值电流互感器的选择要求:1、安装在电网中的电流互感器,不论是测量用还是保护用,均应满足装设地点的短路容量要求;2、对于负荷比较稳定的回路,为满足保护装置和测量、计量仪表准确度的要求,电流互感器的额定一次电流宜取回路负荷电流的1.5~2倍,对于负荷波动范围较大、保护准确限制系数较大或短路容量较大的情况,为满足负荷和测量、计量仪表的要求,电流互感器宜采用S测量级,额定一次电流宜取回路负荷电流的4~5倍;3、对多级次电流互感器,不同功能的级次,可以采用不同的变比,保护用级次额定一次电流可为正常负荷电流的2~5倍,测量、计量用级次额定一次电流宜取正常负荷电流的1.5~2倍;4、测量、计量仪表对电流互感器二次输出容量的要求:无论常规指示仪表或变送器,其电流回路功耗很小。
所以,对户外式电流互感器,互感器连线电阻将起决定作用;对户内式电流互感器,由于连线很短,所以回路功耗更小,一般取5VA甚至更小一些即可满足要求。
测量仪表及变送器电流回路功耗当采用机电一体式电能表时,考虑有功和无功计量,每套计量装置(含有功、无功电能表各一块)电流回路功耗最大不超过8.5VA,实测通常为5~7VA,再加上连线电阻,一般取10VA;如果采用电子式电能表,则回路负载主要由连线电阻决定。
电能表电流回路功耗5、继电保护、自动装置对电流互感器二次输出容量的要求:当继电保护、自动装置均采用电子式时,互感器的二次负载主要取决于二次连线阻抗,当采用其它形式时,根据各类设备的保护和自动装置电流回路最大功耗计算互感器的二次负载一般见下表:保护用电流互感器绕组要求容量6、连线电阻计算公式:R=ρ式中: R ―连线电阻Ωρ―导线电阻率铜 0.02Ω·mm2/m (35℃)l ―连线长度 mS ―连线截面积 mm2电压互感器的选择要求:1、电压互感器应满足继电保护、自动装置、测量仪表及计量装置的要求;2、对于接于三相系统相与地间的单相电压互感器,且需要同时向继电保护、自动装置、测量仪表和计量装置提供电压量时,一般应具有二个二次绕组和一个剩余电压绕组,其准确级组合为0.2/0.5/3P或0.2/0.5/6P;3、对于接于三相系统相间的单相电压互感器,一般应具有二个二次绕组,其准确级组合为0.2/0.2、0.2/0.5或0.5/0.5;4、对于接于三相系统相与地间或相间的计量专用电压互感器,其准确级组合一般为0.2/0.2或0.2/0.5;5、电压互感器的二次负载:由于电子元件的广泛应用,继电保护、测量仪表和计量装置的电压回路功耗已大大减小,已由从前的几十伏安、十几伏安降低到几伏安,减轻了电压互感器的二次负担,也有利改善电压互感器的负载特性。
电力系统中电压互感器的选型与应用电力系统中,电压互感器是一种重要的电气测量设备,用于测量和传递电力系统中各个节点的电压信息,以确保电力系统的正常运行。
在进行电压互感器的选型与应用时,需要考虑多个因素,包括电压等级、测量精度、安全性能等。
本文将就这些方面进行详细探讨。
一、电压互感器的选型要考虑的因素1. 电压等级:根据所测量电压的等级确定电压互感器的额定电压。
通常,电压互感器的额定电压应大于所测量电压的等级,以确保测量的准确性和稳定性。
2. 测量精度:电压互感器的测量精度直接影响到电力系统的安全性和稳定性。
精度等级通常分为1.0级、0.5级、0.2级等,选择适当的精度等级需根据具体的测量要求和系统要求进行确定。
3. 负荷能力:电压互感器在长时间工作时,需承受额定电压的负荷并保持稳定。
因此,在选型过程中要注意互感器的负荷能力是否能够适应系统的电气负荷变化。
4. 频率特性:不同的电力系统可能具有不同的频率,电压互感器应适应这些频率特性。
一般来说,电压互感器应具备较宽的频率响应范围,以保证测量的准确性。
5. 绝缘强度:电压互感器处于高压环境中,其绝缘性能至关重要。
选型时,需考虑互感器的击穿电压和耐电压能力,确保互感器能够正常工作并避免发生安全事故。
二、电压互感器的应用1. 电力测量:电压互感器广泛应用于电力系统的电能计量和监测中,用于测量各个节点的电压值,并反馈给控制中心或监测设备,以实现对电力系统的监控和管理。
2. 过电压保护:在电力系统中,突发的过电压可能会对设备和线路造成损坏,甚至导致系统故障。
电压互感器用于监测电力系统的电压变化情况,一旦检测到超过设定值的过电压情况,及时触发过电压保护装置,以保护系统的安全运行。
3. 电流互感器配合使用:电流互感器和电压互感器在电力系统中通常同时应用,以实现对电流和电压的测量和监测。
通过电压互感器和电流互感器的协同工作,可以实现对电力系统各个节点电能的计算和分析。
3、高压熔断器的选择
按额定电压选择
同断路器。
同断路器
按熔管和熔体额定电流选择
要求熔管的额定电流≥熔件的额定电流≥电路
的最大长期工作电流。
一般取:熔件额定电流=可靠系数×负荷最大工作电流。
4、高压熔断器校验
开断电流校验
电流校
分两种情况处理
对于无限流作用的熔断器,可按其额定开断电流
大于等于最大冲击电流有效值校验;
否则按照额定开断电流大于等于短路起始周期
分量来校验,一般产品目录中给出熔断器在其额定
电压下的极限开断电流可换算成在电网电压下的电压下的极限开断电流,可换算成在电网电压下的
极限开断电流=额定电压下极限开断电流×额定电压
与电网电压的比值。
熔断器选择性配合的校验
熔断器熔断时间与流过的电流之间的关系为熔
体的安秒特性,如果存在多级熔断器,就必须校验体的安-秒特性,如果存在多级熔断器,就必须校验熔断器之间的熔断选择性。
如果存在线路保护,也要与保护进行配合(选择如果存在线路保护也要与保护进行配合(选择
性)。
第7节仪用互感器的选择
1、电压互感器的选择
电压互感器的选择包含以下内容:
额定电压选择
一般来说要根据测量监视点的电压等级来确定,要求互感器原边电压满足:
副边电压选择与原边接线有关e
e U U U 9.01.11>>副边电压选择与原边接线有关:
开口三角线圈副线圈
线圈中性点不接地或经消弧线圈
中性点
相电压线电压
高压侧接法接地接地
般来说,可以根据以下原则确定精确度等级:一般来说可以根据以下原则确定精确度等级:
计量用(接电度表),0.5级;供给监视用电度表、功率表或发电厂的电压继电器,1级;供给监视用电压表、电压继电器,3级。
按副边负荷选择
要求:
即副边负荷的总和小于相应精确度等级对应的额定n
S S ≤2容量。
2、电流互感器的选择电流感器的选择
按额定电压选择
≤p
w U U
电压等级610kV的电流互感器,多选择浇注绝电压等级6~10kV的电流互感器,多选择浇注绝
绝缘式,而电压等级为35kV及以上的电流互感器,多选择户外型或安装在变压器、断路器套管中的。
按精确度等级和副边负荷选择与电压互感器相似:
计量用(接电度表):05级;
计量用(接电度表):0.5级;监视用电度表、功率表、发电厂电流表:1级;监视用其它表计3级
监视用其它表计:3级;只用于观测有无的表计:10级。
要求:
S S ≥其中:可以不考虑回路中的电抗则有:
2
n 2
2
22Z I S =可以不考虑回路中的电抗,则有:
n r r r Z +++≈L 212即为整个串联回路上所有的电阻之和,对于仪表,其电阻值可查产品手册获得对于接头按每个接其电阻值可查产品手册获得,对于接头,按每个接头0.1欧姆计,对于导线,根据截面积、导体材料和导线长度计算
导线长度计算。
热稳定校验
要求
要求:eq
th n t I K I 2
1∞≥不等式右边项的计算在本课程前面内容中讨论过。
不等式左边项数值可查表获得。
动稳定校验
分内部动稳定和外部动稳定两项。
i 为电流互感器端部至最近一个支持绝缘子之间的距为电流互感器端部至最近个支持绝缘子之间的距l
(2)如果电流互感器为母线式瓷套绝缘,动稳定决(2)如果电流互感器为母线式瓷套绝缘动稳定决
只,电压表只。
测量仪表参数见表1。
只,电压表一只。
测量仪表参数见表1。
表1 测量仪表参数
解:
1)电压互感器原边电压选10kV,副边电压选100V。
因此选带开口三角线圈的三相五柱型的JSJW-10型(开口三角用于接地监视)。
2)因为需要接入电度表,因此选精确度等级为0.5级。
3)测量系统接线图(略)。
4)电压互感器各相负荷统计,见表2。
表2 电压互感器各相负荷统计
表2电压互感器各相负荷统计
为40VA。
校验通过。
本章其余部分自学。
(本节完)。