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DL / T 866一2004
5 测量用电流互感器 5.1 类型及额定参数选择 5.1.1 类型选择
测量用电流互感器有一般用途和特殊用途 (S类)两类。
工程应用中应根据电力系统测量和计量系统的实际需要合理选择互感器的类型。要求在工作电流变化范围较大情况下作准确计量时可选用S类电流互感器。为保证二次电流在合适的范围内,可采用复式变比或二次绕组带抽头的电流互感器。 电能计量用仪表与一般测量仪表在满足准确级条件下,可共用一个二次绕组。 5.1.2 额定参数选择
测量用电流互感器的额定参数选择除满足第 4章的要求外,还要考虑以下情况: a) 测量用电流互感器的二次负荷不应超出规定的保证准确级的负荷范围。 b) 测量用的电流互感器的额定一次电流应接近但不低于一次回路正常最大负荷电流。对于某些指示仪表,为使仪表在正常运行时指示在刻度标尺的3/4左右,并且过负荷运行时能有适当指示,可选用临)1.2 5/6,其中Ib为一次设各的额定电流或线路最大负荷电流。对于直接启动电动机的测 量 仪 表用 的 电流互感器可选用临>1 .5i。
c) 为在故障时一次回路短时通过大短路电流不致损坏测量仪表,测量用电流互感器可选用具有仪表保安限值的互感器,仪表保安系数 (FS)宜选择10,必要时也可选择5。对于电子式仪表,可不考虑保安系数的要求。
d) 必要时可采用具有电流扩大值特性的电流互感器,其连续热电流可选用额定一次电流的 120%.
特殊情况可选用 150%或200%.
注 : 对 于 0.1-1级电流互感器,可以规定电流的扩大值。此时要求:①额定连续热电流应是额定扩大一次电流值(表示为额定一次电流的百分数):②额定扩大一次电流下的电流误差和相位差应不超过表 2所列对 120 额定一 次电 流下所 规定的限值。 5.2 准确级选择
5.2.1 测量用电流互感器的准确级
a) 测量用电流互感器的准确级,以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差的百分数来标称 。
标准的准确级为0.1,0 .2,0 .5,1 ,3 和5级;供特殊用途的为0.2S及0.5S级。 b) 对于0.1,0 .2,0 .5级和 1级测量用电流互感器,在二次负荷欧姆值为额定负荷值的 25%-100%之间的任一值时 ,其额定频率下的电流误差和相位误差不超过表 2所列限值。
表 2 测量用电流互感器误差限值 ( 一 )
c)对于0.2S和0.5s级测量用电流互感器,在二次负荷欧姆值为额定负荷值的25%-100%之间任一值时,其额定频率下的电流误差和相位误差不应超过表3所列限值。
表3 特殊用途电流互感器的误差限值(二)
准确级 相位差,在下列额定电流(%)时 在下列额定电流(%)时 士min 士crad 电流误差〔士%)
d)对于3级和5级,在二次负荷欧姆值为额定负荷值的50%--100%之间任一值时,其额定频率
下 的电流误差和相位误差不应超过表 4所列限值。 表4 测最用电流互感器误差限值(二)
准确级
电流误差(士%),在下列额定电流(%)时 50 120 : : :
注:3级和5级的相位差不予规定。
5.2.2 与测量仪表配套的电流互感器准确级选择
测量 用 电 流互感器在实际二次负荷下的准确等级应与配套使用的测量仪表的准确等级相适应。测
量仪表包括:指示仪表,如电流、功率等电气量测量仪表:积分仪表,如电能计量仪表(含计费用计
量仪表);其他类似电器等。不同用途测量仪表要求的准确等级不同,对配套的互感器的准确级也要求
不同。表5为直接接于互感器的测量仪表要求的电流互感器准确等级。 电能 计 量 用的电流互感器,工作电流宜在其额定电流的213以上。对于工作电流变化范围较大的计
费用电能计量仪表应采用S类电流互感器。
当一 个 电 流互感器的回路接有几种不同型式的仪表时,应按准确级最高的仪表进行选择。
表 5 仪 表 与 配 套 的 电 流 互 感 器 准 确 等 级
指示仪表计量仪表 仪表 准确级 互感器 准确级
辅助互感器 准 确级
仪表准确等级 互感器准确等级
有功电能表无功电能表住 0.5 0.5 0.2 0.2 1.0 0.1 1.0 } 0.2 0.5 2.0 0.2或0.2S is 1.0 0.2 1.0 2.0 0.5或0.5S 2.5 1.0 } } 3.0 }一 。5或。.SS
a无功电能表一般与同回路的有功电能表采用同一等级的电流互感器
5.2.3 小变比套管式电流互感器的准确级选择 S氏 绝 缘 电器 (GIs)、落地罐式断路器及变压器套管式电流互感器由于结构上的特点 (一次绕组只
有一匝),当额定电流在300A以下时,不易满足较高准确级(如0.2, 0.5, 0.2S, 0.5S)的要求,选择
准确级时可与制造厂协商确定。 5.3 二次负荷选择及计算
5.3.1 二次负荷的选定
a) 为 保 证测量用电流互感器的准确级,其实际连接二次负荷值 (4或S,)不应超出表 6规定的范 DL / T 866一2004 围 。
b)测量用电流互感器二次负荷不宜过小, 以便一次短路电流超过IPL时,使二次感应电动势计算
值等 于或超过额定二次极限电动势,能导致电流互感器饱和,以保证仪表安全。 表 6 测 量 用 电 流 互 感 器 二 次 负 荷 范 围
仪表准确级二次负荷范围
0.1, 0.2, 0.5, 1 25%-100%额定负荷 0.2S, 0.5S 25%-100%额定负荷 3, 5 50%-100%额定负荷
5.3.2 二次负荷计算方法
a) 一 般 工程验算可忽略负荷阻抗之间的相位差,二次负荷几可按下式计算: 7t= E K -Z - +K ,A +R , 式 中 :
.Z— 仪 表电流线圈的阻抗,Q;
2— 连 接导线单程的阻抗,一般可忽略电抗,仅计及电阻,Q; R}— 接 触电阻,一般为0.050-0.1a; K- -一 仪表接线的阻抗换算系数; Km — 连 接线的阻抗换算系数。
b) 测 量 用电流互感器各种接线方式的阻抗换算系数见表70
表 7 测 it 用 电 流 互 感 器 各 种 接 线 方式 的 阻 抗 换 算系数 (18)
电流互感器接线方式 阻抗换算系数 备注 Klc K_ 单相2 1 三相星形1 1 两相星形 2}=Z 石万
ZM〕为零线回路中的负荷电阻 Z}=a f 1 两相差接2f f 三角形3 3
c)测量及计量电流回路功耗应根据实际应用情况确定,其功耗值与装置实现原理和构成元件有关,
差 别很大。附录 B的B.1列出一些典型仪表的功耗供使用参考。 6 保护用电流互感器 6.1 性能要求
6.1.1 影响电流互感器性能的因素
保 护用 电 流互感器性能应满足系统或设备故障工况的要求,即在短路时,将互感器所在回路的一 次电流传变到二次回路,且误差不超过规定值。电流互感器的铁芯饱和是影响其性能的最重要因素。
在 稳 态 对称短路电流 (无非周期分量)下,影响互感器饱和的主要因素是:短路电流幅值、二次
回路(包括互感器二次绕组)的阻抗、电流互感器的工频励磁阻抗、电流互感器匝数比和剩磁等。
在 实际 的 短路暂态过程中,短路电流可能存在非周期分量而严重偏移。这可能导致电流互感器严
重暂态饱和,参见图2。为保证准确传变暂态短路电流,电流互感器在暂态过程中所需磁链可能是传变