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电流互感器二次绕组配置研究 (检索号：50-Y2010-138-D119) 中国电力工程顾问集团西南电力设计院 2010年08月 电流互感器二次绕组配置研究 (检索号：50-Y2010-138-D119) 批 准： 审 核： 校 核： 编 制： 目 录 1 前言 1 2 电流互感器二次绕组配置 1 2.1电流互感器二次绕组数量配置 1 2.2 电流互感器二次绕组排列位置 3 3 电流互感器二次绕组主要技术参数 9 3.1 电流互感器变流比选择 9 3.2 电流互感器准确级 10 3.3 电流互感器二次负荷计算 13 4 推荐的电流互感器二次绕组典型配置图 17 4.1 配置原则 17 4.2 典型配置图 18 1 前言 在目前的许多工程中，电气主接线中电流互感器二次绕组的配置方案普遍存在影响系统运行安全和扩大事故范围的隐患，急待引起设计和运行等部门的重视和关注，并进行优化处理。此外,在设计过程中发现，由于保护配置对电流互感器二次绕组配置数量要求越来越多，但提高二次绕组配置数量可能会影响一次设备的可靠性。目前，对如何配置电流互感器二次绕组，各电流互感器厂家、调度单位及运行单位均持有不同意见。电流互感器厂家认为二次绕组数量太多，给设计制造带来较大困难，有可能会影响设备的可靠性。而调度单位则主要从二次保护的可靠性来考虑，他们认为无论是保护、测量、计量尽可能的采用独立的二次绕组。运行单位即要关注一次设备的可靠性，也要关注二次保护的可靠性，这也是我们设计需要考虑的问题。因此给电流互感器制造厂家提出了更高的要求。 在电力系统中，发电厂及变电站电气主接线广泛采用3／2接线方式，特别是在500 kV及以上电压等级的电网中极为普遍。本项目将结合各500kV变电站工程的典型配置，通过总结研究，优化电流互感器二次绕组配置及参数，使其既满足一次设备的可靠性，又满足保护配置的要求，减少电网事故的发生，保证电网可靠运行，达到降低电力经济损失的目的。同时可以规范以后500kV变电站工程中的电流互感器二次绕组设计配置，进一步完善标准化设计。 2 电流互感器二次绕组配置 2.1电流互感器二次绕组数量配置 由于部分运行单位对电流互感器二次绕组数量的配置持有不同的看法，担心二次绕组数量过多会影响一次设备的安全及可靠性。通过对电流互感器制造厂家的咨询，电流互感器二次绕组数量对一次设备的影响主要在以下几个方面： 1）对壳体设计的影响 500kV气体绝缘电流互感器的壳体结构形式主要有钟罩式和三通式两种结构。钟罩式结构易于产品装配，但是二次屏蔽罩与外壳成正交电场分布，电场分布不均匀，绝缘距离大，而且不易于多个线圈组合，钟罩尺寸设计大了是一种浪费，小了又不能多个线圈进行组合，无法满足特殊订货要求，否则需要有不同尺寸的罐体。三通式结构二次屏蔽罩与外壳成正交电场分布，电场分布均匀，绝缘距离小，而且结构要灵活得多，线圈个数组合比较方便。线圈个数若是太多，就会加大组合的难度。 2）对盆式绝缘子设计的影响 a）对抗弯强度的影响 盆式绝缘子在产品放倒时受到的弯曲应力： （1） 式中，a为嵌件浇注应力集中系数， a=2~3；m为二次绕组组及屏蔽总重；L为重心点到盆式绝缘子计算端面的距离；D为计算端面外径；d为计算端面内径；弯曲应力应小于许用弯曲应力aw38MPa。 从式（1） (2) 抗压应力应小于许用挤压应力反；aiy58MPa。 从式（2） 下面以国家电网公司和中国南方电网有限责任公司标准设计中500kV 3/2接线的几种典型方案为例进行分析。 2.2.1 瓷柱式断路器方案 标准设计中其主接线示意图见图1(a)。当断路器采用瓷柱式断路器时一般配置独立式绕线电流互感器(CT)，每台断路器配置一组，即每串界限中配置3组CT，每台CT配置6~9个二次绕组，各种不同用途的二次绕组的排列顺序必须按要求进行正确的排列，否则将造成影响系统运行安全和存在扩大事故范围的隐患。 图l(a)中1M母线侧边断路器所配CT中1、2号二次绕组为TPY级，供出线保护用；3、4号二次绕组分别为0.2S、0.5S级，供计量和测量用；5号二次绕组为5P20级，供断路器保护用；6、7号二次绕组为5P20级，供母线保护用。当3、4、5号二次绕组发生短路故障时,出线保护和1M母线保护将同时动作,跳开边断路器和中断路器，故障切除。但是,1M母线保护动作将跳开连接1M母线的所有边断路器,造成没有发