| 電流互感器學(xué)問簡(jiǎn)介 為了保障電力系統(tǒng)保險(xiǎn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,必需對(duì)于電力設(shè)備的運(yùn)行述況進(jìn)行監(jiān)督和測(cè)量.但正常的測(cè)量和保護(hù)裝置使不得直接接入一次高壓設(shè)備,而需求將一次系統(tǒng)的高電壓和大電流按對(duì)比變更成低電壓和小電流,供應(yīng)測(cè)試儀表和保護(hù)裝置運(yùn)用.施行該署變更使命的設(shè)備,常見的便是咱們一般所說的互感器.使用于發(fā)電廠、變配電站、電器打造廠及科研院所等單位，歸于短時(shí)或者斷續(xù)任務(wù)制，存在容積小、分量輕、運(yùn)用維修便當(dāng)?shù)忍卣�。進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換的是電壓互感器(voltagetransformer),而進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換的互感器為電流互感器(currenttransformer),職稱為CT.白文將議論電流互感器的有關(guān)根本學(xué)問. 1.電流互感器的容易總結(jié) 依據(jù)用處電流互感器正�？煞殖杀Ｗo(hù)用和計(jì)量用兩種。兩者的差別取決計(jì)量用互感器的****度要****于較高，此外計(jì)量用互感器也更簡(jiǎn)單飽滿，以預(yù)防發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)大的短路電流形成計(jì)量表計(jì)的敗壞。 依據(jù)對(duì)于暫態(tài)飽滿問題的相反解決辦法，保護(hù)用電流互感器又可分成P類和TP類。P（protection，保護(hù)）類電流互感器不特別思忖暫態(tài)飽滿問題，僅按經(jīng)過互感器的大穩(wěn)態(tài)短路電流選用互感器，能夠答應(yīng)涌現(xiàn)定然的穩(wěn)態(tài)飽滿，而對(duì)于暫態(tài)飽滿導(dǎo)致的誤差首要由保護(hù)裝置自身采用措施預(yù)防能夠涌現(xiàn)的謬誤舉措行止（誤動(dòng)或者拒動(dòng)）。TP（transientprotection，暫態(tài)保護(hù)）類電流互感器請(qǐng)求在重大的暫態(tài)環(huán)境下不飽滿，互感器誤差在規(guī)則范疇內(nèi)，以保障保護(hù)裝置的準(zhǔn)確舉措。 關(guān)于別的范例的互感器，比方光互感器，電子式電流互感器等實(shí)踐使用還很少，因而那里不作引見。 2.電流互感器的飽滿 后面咱們講到電流互感器的誤差主如果由勵(lì)磁電流Ie導(dǎo)致的。一般運(yùn)行時(shí)因?yàn)閯?lì)磁阻抗較大，因而Ie很小，甚至于這種誤差是能夠疏忽的。但當(dāng)CT飽滿時(shí)，飽滿水平越重大，勵(lì)磁阻抗越小，勵(lì)磁電流****的增大，使互感器的誤差成倍的增大，影響保護(hù)的準(zhǔn)確舉措。重大時(shí)會(huì)使一次電流全副成為勵(lì)磁電流，形成二次電流為零的狀況。導(dǎo)致互感器飽滿的緣由正常為電流過大或者電流中含有少量的非周期重量，這兩種狀況都是發(fā)生在事變狀況下的，那時(shí)原來請(qǐng)求保護(hù)準(zhǔn)確舉措快捷切除故障，但假如互感器飽滿就很簡(jiǎn)單形成誤差過大導(dǎo)致保護(hù)的禁絕確舉措，進(jìn)一步影響系統(tǒng)保險(xiǎn)。因而關(guān)于電流互感器飽滿的問題咱們必需仔細(xì)看待。 互感器的飽滿問題假如進(jìn)行細(xì)致分析是無比簡(jiǎn)單的，因而那里僅進(jìn)行定性分析。 叫做互感器的飽滿，實(shí)踐上講的是互感器鐵心的飽滿。咱們曉得互感器之因?yàn)槟軅髯冸娏�，便是由于一次電流在鐵芯中產(chǎn)生了磁通，進(jìn)而在糾纏在統(tǒng)一鐵芯中上的二次繞組中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)U＝4.44f*N*B*S×10-8。式中f為系統(tǒng)頻次，HZ；N為二次繞組匝數(shù)；S為鐵芯截面積，m2；B為鐵芯中的磁通密度。假如這時(shí)二次回路為通路，則將產(chǎn)生二次電流，實(shí)現(xiàn)電流在一二次繞組中的傳變。而當(dāng)鐵芯中的磁通密度到達(dá)飽滿點(diǎn)后，B隨勵(lì)磁電流或者是電場(chǎng)強(qiáng)度的變遷趨向不顯然。也便是說在N,S,f肯定的狀況下，二次感到電勢(shì)將根本保持一成不變，因而二次電流也將根本一成不變，一二次電流按對(duì)比傳變的特性改觀了。咱們曉得互感器的飽滿的本質(zhì)是鐵芯中的磁通密度B過大，超越了飽滿點(diǎn)形成的。而鐵芯中磁通的幾多決議于構(gòu)建該磁通的電流的大小，也便是勵(lì)磁電流Ie的大小。當(dāng)Ie過大導(dǎo)致磁通密渡過大，將使鐵芯趨向飽滿。而這時(shí)互感器的勵(lì)磁阻抗會(huì)明顯降落，從而形成勵(lì)磁電流的再增大，此外又進(jìn)一步加深了磁通的增多和鐵芯的飽滿，這實(shí)在是一度惡性重復(fù)的進(jìn)程。 暫態(tài)飽滿，是指發(fā)生在故障暫態(tài)進(jìn)程中，由暫態(tài)重量導(dǎo)致的互感器飽滿。咱們曉得，任何以障發(fā)生時(shí)，電膽量都不是漸變的。故障量的涌現(xiàn)必定會(huì)隨同著或者多或者少的非周期重量。而非周期重量，尤其是故障電流中的直流重量是使不得在互感器一二次間傳變的。該署電流量將全副作為勵(lì)磁電流涌現(xiàn)。因而當(dāng)事變發(fā)生時(shí)伴生較大的暫態(tài)重量時(shí)，也會(huì)形成勵(lì)磁電流的增大，從而形成互感器飽滿。 3.電流互感器的誤差分析和打算 當(dāng)咱們曉得電流互感器的誤差主如果因?yàn)閯?lì)磁電流Ie導(dǎo)致的以后，就有多余依據(jù)實(shí)踐運(yùn)行述況來測(cè)驗(yàn)所運(yùn)用的電流互感器的誤差能否相符請(qǐng)求�；ジ衅鞯恼`差囊括立場(chǎng)誤差和幅值誤差。就繼電保護(hù)專業(yè)而言，立場(chǎng)誤差的測(cè)量過于簡(jiǎn)約且實(shí)踐狀況下誤差也少少涌現(xiàn)超編的狀況，咱們更關(guān)心的是幅值的誤差。咱們正常請(qǐng)求一次電流Ip即是保護(hù)裝配處能夠的大短路電流時(shí)，幅值誤差小于即是10％，這也就說咱們平常所說的10％誤差分析中的請(qǐng)求。 依據(jù)正常的電路道理咱們可知，在圖一中，為滿意10％誤差的請(qǐng)求（Ie小于即是10％的Ip/Kn），則必需保障勵(lì)磁阻抗Ze大于即是9倍的二次回路總負(fù)載阻抗（Xct＋Rct＋Zb）。因而為了進(jìn)行10％誤差分析，咱們必需曉得保護(hù)裝配處的大短路電流、對(duì)于應(yīng)于該電流的互感器勵(lì)磁阻抗值和電流互感器的二次回路總負(fù)載阻抗。上面咱們辨別進(jìn)行議論。3.1.勵(lì)磁阻抗的測(cè)量 4.互感器實(shí)踐二次累贅的測(cè)量 互感器的實(shí)踐二次累贅便是每只互感器實(shí)踐承載的交流阻抗。可用下式示意： 電流互感器實(shí)踐累贅＝單彼此感器繞組兩頭電壓/測(cè)試電流互感器繞組內(nèi)流過的電流 測(cè)試該當(dāng)在電流互感器輸出端測(cè)量（實(shí)踐任務(wù)中多在端子箱出進(jìn)行，那樣會(huì)產(chǎn)生誤差，沒有計(jì)及端子箱到互感器輸出端子出電纜）。該當(dāng)注意，當(dāng)做差動(dòng)保護(hù)回路阻抗測(cè)試時(shí)應(yīng)將差動(dòng)線圈短接。這是由于，咱們下面說過差動(dòng)保護(hù)的整定正常均以躲過內(nèi)部故障產(chǎn)生的不失調(diào)電流，而這時(shí)實(shí)踐上是不產(chǎn)生差動(dòng)電流的，也便是說差動(dòng)回路中不流過差動(dòng)電流，因而差動(dòng)回路的阻抗也能夠疏忽。 5.分析論斷 咱們打算出了勵(lì)磁阻抗，那樣愈加10％誤差的請(qǐng)求，就能夠求出滿意誤差請(qǐng)求的大的二次答應(yīng)負(fù)載。在3.4中咱們又測(cè)得了互感器的二次實(shí)踐負(fù)載。假如實(shí)測(cè)負(fù)載大于答應(yīng)大的二次負(fù)載，則互感器誤差不相符請(qǐng)求。反之則相符誤差請(qǐng)求。 假如10％誤差不相符請(qǐng)求正常的做法有： 增大二次電纜界面積（縮小二次阻抗） 串接同型同變比電流互感器（縮小互感器勵(lì)磁電流） 改用伏安特性較高的繞組（勵(lì)磁阻抗增大） 進(jìn)步電流互感器變比（增大勵(lì)磁阻抗） 在那里有小半必需明白，下面進(jìn)行的一切打算均為穩(wěn)態(tài)量的打算。即便打算后果徹底相符誤差請(qǐng)求，當(dāng)故障量中暫態(tài)量很大時(shí)，依然會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。也便是說關(guān)于暫態(tài)飽滿和暫態(tài)誤差，下面的打算是有意思的。由于關(guān)于暫態(tài)重量的方式和大小咱們無奈掌握和預(yù)知。關(guān)于因?yàn)闀簯B(tài)重量形成的誤差，正常要采納暫態(tài)特性的互感器以及在保護(hù)中采用呼應(yīng)的措施以防止對(duì)于保護(hù)舉措行止的影響。 后再有小半需求注明，如今咱們時(shí)常會(huì)碰到伏安特性很高的互感器。咱們?cè)谶M(jìn)行伏安特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)部分儀器基本使不得將勵(lì)磁電流升到剩余高的程度。上面是一組實(shí)踐測(cè)得的某互感器的伏安特性數(shù)據(jù)： I(A)0.0150.020.0250.040.08 U(V)7007808209701230 從上表中咱們能夠看到，勵(lì)磁電流還缺席0.1A，電壓就曾經(jīng)超越1000V。即便互感器二次額外電流為1A，那樣咱們思忖到短路電流折扣，將勵(lì)磁電流升到一度剩余的值明顯是使不得夠的。那里使不得夠有兩個(gè)，一是現(xiàn)部分罕用實(shí)驗(yàn)儀器的定量不夠；二是思忖到二次回路的耐壓程度也便是2000KV罷了，真的經(jīng)過別的形式將電壓降低，不只能夠形成二次設(shè)備的敗壞，并且也并不相符實(shí)踐運(yùn)行述況。關(guān)于這種狀況，咱們實(shí)在并不需求曉得這個(gè)咱們?cè)摦?dāng)打算的勵(lì)磁電流對(duì)于應(yīng)的電壓。這是由于在勵(lì)磁特性直線中，即便互感器曾經(jīng)飽滿，跟著勵(lì)磁電流的增多，勵(lì)磁電壓也是在增多的（左不過趨向陡峭罷了），至多是決不會(huì)降落的。因而，之上表為例，咱們大能夠經(jīng)過短路電流折扣的打算肯定勵(lì)磁電流值，而后用1230V，以至是700V作為電壓值進(jìn)行打算。這明顯是比通例的算法對(duì)于互感器的請(qǐng)求愈加刻薄了，因而決不會(huì)形成謬誤的打算。而打算后果中，咱們會(huì)發(fā)覺，即便是采納這種愈加刻薄的算法，這種高伏安特性的互感器答應(yīng)的實(shí)踐二次負(fù)載常常仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)踐負(fù)載。 6.別的有關(guān)學(xué)問 6.1.繼電保護(hù)應(yīng)采納保護(hù)級(jí)繞組。故障錄波正常應(yīng)共同采納保護(hù)級(jí)繞組以預(yù)防故障電流大時(shí)涌現(xiàn)錄波逼真。環(huán)境不答應(yīng)時(shí)可和保護(hù)共用一度繞組，但要安排在保護(hù)裝置前面。表計(jì)應(yīng)采納測(cè)量計(jì)繞組，一是保障****度，而是在故障時(shí)互感器簡(jiǎn)單飽滿以保護(hù)表計(jì)不敗壞。 6.2.電流互感器的安排要掌握兩個(gè)準(zhǔn)則，一是要預(yù)防涌現(xiàn)保護(hù)逝世區(qū)，二是要躲過互感器易發(fā)生故障的全體。為預(yù)防逝世區(qū)，正常請(qǐng)求各類保護(hù)的保護(hù)范疇之間要有穿插，同聲請(qǐng)求電流互感器的一次測(cè)極性端必需裝配咱母線側(cè)。這是由于互感器二次繞組的陳列因此互感器一次極性端為參考的，假如一次極性端擱置謬誤，那樣雖然在二次繞組的調(diào)配上思忖到了穿插問題，依然會(huì)涌現(xiàn)保護(hù)范疇的逝世區(qū)。此外，因?yàn)榛ジ衅鞯撞恳装l(fā)生故障，而母線保護(hù)舉措停電范疇太大，因而正常要注意母線保護(hù)要盡量躲開互感器底部。 6.3.電流互感器的挑選正常有如次準(zhǔn)則需求遵照: 應(yīng)滿意一次回路的額外電壓、大載荷電流及短路時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)固電流的請(qǐng)求； 應(yīng)滿意二次回路測(cè)量、自動(dòng)裝置的****度請(qǐng)求和保護(hù)裝置10％誤差的請(qǐng)求； 應(yīng)滿意保護(hù)裝置對(duì)于暫態(tài)特性請(qǐng)求（如500KV保護(hù)）； 用來變壓器差動(dòng)時(shí)，各側(cè)電流互感器的鐵芯宜采納相反的鐵芯型式。各互感器的特性宜相反。以預(yù)防區(qū)外故障時(shí)，各互感器特性不分比方產(chǎn)生差流，形成誤動(dòng)。 7.電流互感器范例挑選 為保障保護(hù)裝置的準(zhǔn)確舉措，所挑選的互感器至多要保障在穩(wěn)態(tài)對(duì)于稱短路電流的下的誤差不超越規(guī)則值。至于故障電流中的非周期重量和互感器剩磁等問題帶來的暫態(tài)影響，則只能依據(jù)互感器地點(diǎn)系統(tǒng)暫態(tài)問題的重大水平、保護(hù)裝置的特性、暫態(tài)飽滿能夠?qū)е碌那耙蚝瓦\(yùn)行述況進(jìn)行綜合思忖定性分析，至于準(zhǔn)確的暫態(tài)特性打算因?yàn)檫^于簡(jiǎn)單且當(dāng)場(chǎng)任務(wù)狀況很難進(jìn)行，因而不進(jìn)行議論。 7.1.330－500KV系統(tǒng)保護(hù)、高壓側(cè)為330－500KV的變壓器保護(hù)用的電流互感器，因?yàn)橄狄恢麓螘r(shí)間常熟較大，互感器暫態(tài)飽滿較重大，由此能夠招致保護(hù)謬誤舉措的前因。因而互感器應(yīng)保障明際短路任務(wù)重復(fù)中不致暫態(tài)飽滿，即暫態(tài)誤差不超越規(guī)則值。正常選用TP類互感器，特別是線路保護(hù)思忖到重合閘的問題，要思忖雙任務(wù)重復(fù)的問題，因而引薦運(yùn)用TPY型。 7.2.220KV系統(tǒng)保護(hù)、高壓側(cè)為220KV的變壓器保護(hù)互感器其暫態(tài)飽滿問題及其影響較輕，可按穩(wěn)態(tài)短路簽件打算互感器穩(wěn)態(tài)特性，進(jìn)而挑選互感器。千萬，為加重能夠發(fā)生的暫態(tài)飽滿影響，咱們有多余留有恰當(dāng)?shù)脑６取?20KV系統(tǒng)保護(hù)的暫態(tài)系數(shù)正常不小于2。 7.3.110KV系統(tǒng)保護(hù)用互感器正常按穩(wěn)態(tài)環(huán)境思忖，采納P類互感器。 7.4.高壓母線差動(dòng)保護(hù)用電流互感器，因?yàn)槟妇�故障時(shí)故障電流很大，并且內(nèi)部故障時(shí)流過互感器的電流差異也很大。即便各互感器特性分比方，其暫態(tài)飽滿的狀況也能夠差異很大。因而母線差動(dòng)保護(hù)用的電流互感器好要存在抗暫態(tài)飽滿的威力。實(shí)踐工事使用中，正常按穩(wěn)態(tài)環(huán)境挑選互感器，而抗飽滿的問題更多的由保護(hù)裝置進(jìn)行解決。 |
