电流互感器额定容量的选择.doc

电流互感器额定容量校核实例 鲁露 瞿林 南通电力设计院有限公司 【摘 要】：某工程设计中，计量用电流互感器容量确定的情况下，为保证电流互感器的准确度等级，所进行的相关计算和调整。 【关键词】：电流互感器 准确级 额定容量 1引言 电流互感器是一次系统和二次系统间的联络元件，它承担着将一次回路大电流变为二次回路小电流的作用，同时，它使二次设备与高压部分隔离，从而保证了设备和人身的安全。 由于电流互感器的这一特点，使得它的选择不仅仅要考虑一次回路的额定电压和电流，还要兼顾到二次回路，这主要体现在电流互感器的二次额定电流的选择、准确级和额定容量的选择上。 其中，电流互感器的二次额定电流有5A和1A两种选择，当配电装置距离控制室较远时，为能使电流互感器多带二次负荷或减小电缆截面，提高准确级，应尽量采用1A.。 准确级和额定容量的选择则是指：为了保证测量仪表的准确度，电流互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级，而为了保证电流互感器的准确级，电流互感器二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量S2N。 本文主要探讨某工程设计中，在二次额定电流5A的情况下，为保证电流互感器的准确度等级，所进行的相关计算。 2 某电气工程设计中电流互感器二次容量计算实例 本市某企业110KV变电站，一次部分110KV侧采用GIS配电装置，二次采用综合自动化方案。在110kV进线处设置电流互感器，采用三相星形接线，目前，变电站高压电流互感器多采用不同准确度等级的两个铁心和两个二次绕组，分别接测量仪表和继电器，以满足测量和保护的不同要求。其中，该工程中用于进线计量的电流互感器额定容量为15VA。 由《电测量及电能计量装置设计技术规程》（DL/T 5137-2001）10.1.得知，电流互感 器二次绕组所接入的负荷（包括测量仪表、电能计量装置和连接导线等）应保证实际二次负荷在25%～100%额定二次负荷范围内。电气计量对电流互感器的准确度要求高，选择不恰当，会给计量带来很大误差。 由《电测量及电能计量装置设计技术规程》（DL/T 5137-2001）11.1.6得知，电流互感器二次电流回路的电缆芯线截面，应按电流互感器的额定二次负荷来计算，5A不宜小于4mm2。该站二次回路采用5A，电流回路采用电缆芯线截面4mm2。由于该站为全户内站，从GIS汇控柜至主控室内电度表柜的二次电缆最长约55m,这样二次回路的导线电阻可计算如下： Rc=ρl/s=1.75*10-2*55/4=0.24Ω （2-1） ρ——电阻率单位Ω·m S横截面积单位㎡ 导线的长度单位m Ω （2-4） Zc很难准确测定，而且是可变的，一般为0.05~0.1Ω，本例中取为0.1Ω。 将上述计算得值代入（2-3）式可得 Z2 = Kcj.zkZcj+ Klx.zk Zlx+Zc =1×0.12+1×0.24+0.1=0.46 将Z2得值代入（2-2）式可得 S2=IN22Z2=52×0.46=11.5VA SN2=15VA SN2 ≥S2 上式表明，二次计量回路负荷11.5VA小于电流互感器的额定容量15VA，能满足准确度等级要求。 3改进及总结 由上述计算过程可知，电流二次回路的负荷和电流互感器的接线方式、二次回路的连接导线长度截面等有因素有关，设计过程中，应根据工程实际情况，选取电流互感器二次负担最重时的负荷进行校验，当校验计算结果不能满足准确度要求时，可以根据具体情况采用如下措施解决： 增加连接导线截面； 将同一电流互感器的两个二次绕组串联使用； 将电流互感器的不完全星形接线改为完全星形接线，差电流接线改为不完全星形接线等； 选用允许二次负载较大的电流互感器； 增加电流互感器的组数而转移部分二次负载； 采用额定二次电流小的电流互感器或消耗功率小的继电器等。 在本例中，该计量回路采用额定容量15VA的电流互感器能满足准确度的要求，但电流互感器二次回路电缆较短，接触电阻与导线阻抗为同一数量级，这种情况下，应适当考虑增加裕度，以增强该回路的可靠性。比较实用的做法是增加连接导线的截面，将电缆芯线截面4mm2 进行双拼或改成为6mm2 。若采用截面4mm2电缆进行双拼，理论上Rc将变为原来的一半，则 Z2 = Kcj.zkZcj+ Klx.zk Zlx+Zc =1×0.12+1×0.24/2+0.1=0.34 S2=IN22Z2=52×0.34=8.5VA SN2=15VA SN2 ≥S2 总之，电流互感器连接着一、二次设备，它除了按一次回路的额定电压电流进行选择外，还需要对其二次负载进行校核，以保证电流互感器按标称的准确级工作。 参考文献 电力工程电气设计手册电气二次部分 电测量