電流互感器一二次值怎么選擇？如何計算？

電流互感器一二次值怎么選擇？如何計算？常用測量儀表電流回路功耗參考值（Zm）表保護和自動裝置電流回路功耗參考值 表

電流互感器作為電力系統(tǒng)電流測量的關鍵組件，其一次電流與二次電流的差異顯著。一次電流，即被測電流，通常數(shù)值較大，直接流經(jīng)電力系統(tǒng)；而二次電流則是通過互感器轉(zhuǎn)換后的低電流。

3kV~35kV系統(tǒng)電流互感器選擇

1.戶內(nèi)3kV~35kV開關柜安裝的電流互感器宜采用固體絕緣結(jié)構。35kV戶外安裝的電流互感器可采用固體或油浸式絕緣電流互感器，也可采用其他絕緣電流互感器。2.系統(tǒng)3kV~35kV保護回路不宜與測量儀表合用電流互感器。系統(tǒng)保護用電流互感器宜采用P級電流互感器。電流互感器宜采用兩個二次繞組。

3.零序互感器選擇：系統(tǒng)采用經(jīng)高電阻接地、經(jīng)消弧線圈接地方式或不接地方式時，饋線回路零序電流互感器可采用與小電流接地故障檢測裝置或與接地繼電器配套使用的互感器。當采用微機綜合保護裝置時，宜采用電纜型零序電流互感器。系統(tǒng)為低電阻接地方式時，廠用電動機及其他饋線回路可采用電纜型零序電流互感器。

4.一次電流參數(shù)選擇：3kV~35kV 系統(tǒng)電流互感器額定一次電流宜按回路最大負荷電流選擇考慮到變壓器過負荷能力；變壓器回路可取1.5倍變壓器額定電流。

5.二次電流參數(shù)選擇：3kV~35kV系統(tǒng)電流互感器額定二次電流宜采用1A。當電流互感器、保護裝置或測量儀表均布置在開關柜內(nèi)時，互感器額定二次負荷宜采用1V·A；當保護裝置或測量儀表集中布置時，根據(jù)互感器至保護裝置或測量儀表的連接電纜長度確定互感器額定二次負荷，可采用2.5V·A、5V·A、10V·A。6.系統(tǒng)3kV~35kV電流互感器繞組數(shù)量及準確級符合規(guī)定：（1）3kV~35kV線路及無功補償設備間隔，電流互感器宜配置1組0.5級繞組和1組10P級繞組；當所在電壓等級配置母線保護時，宜再配置1組10P級繞組；3kV~35kV線路為計量點時，宜再配置1組0.2S級繞組。（2）母聯(lián)間隔電流互感器宜配置1組0.5級繞組和1組10P級繞組；當所在電壓等級配置母線保護時，宜再配置1組10P級繞組。（3）分段間隔電流互感器宜配置1組0.5級繞組和1組10P級繞組；當所在電壓等級配置母線保護時，宜再配置2組10P級繞組。（4）消弧線圈接地系統(tǒng)的電流互感器宜布置在消弧線圈和地之間；小電阻接地系統(tǒng)電流互感器，可根據(jù)需要布置在電阻器和地之間或者接在中性點和電阻器之間。

1kV及以下系統(tǒng)電流互感器選擇

1.如1kV及以下系統(tǒng)電流互感器安裝在低壓開關柜內(nèi)，宜采用樹脂澆注絕緣結(jié)構電流互感器，也可采用塑料殼式絕緣結(jié)構電流互感器。應按穩(wěn)態(tài)短路條件進行計算選擇，采用P級電流互感器。

2.低壓饋線回路智能儀表用電流互感器宜按一般用途的測量級電流互感器選擇。低壓電動機饋線宜由智能電動機控制器成套配置電流互感器，也可外配電流互感器，電流互感器參數(shù)宜滿足智能電動機控制器保護倍數(shù)和測量功能的要求。當?shù)蛪簭S用系統(tǒng)同一饋線回路安裝多個電纜型零序電流互感器時，零序電流互感器二次繞組宜采用并聯(lián)方式輸出。

3.一次電流參數(shù)選擇：開關柜內(nèi)電流互感器額定一次電流應按回路最大負荷電流選擇。變壓器中性點側(cè)零序電流互感器額定一次電流應按大于變壓器中性線上流過的不平衡電流和未單獨裝設零序電流保護的最大電動機相間保護動作電流選擇，可按大于變壓器額定一次電流30%~100%選擇。饋線回路采用零序電流互感器應根據(jù)系統(tǒng)接地電流值和微機保護二次動作整定值確定互感器額定一次電流。

4.二次電流參數(shù)選擇：1kV 及以下系統(tǒng)電流感器額定二次電流宜用1A。

5.規(guī)定1kV及以下系統(tǒng)電流互感器繞數(shù)量及準確級配置要求：（1）發(fā)電廠低壓廠用電源各分支回路宜配置1組0.5級繞組；2MVA及以上低壓廠用變壓器低壓側(cè)各分支回路宜再配置1組10P級繞組。中性點直接接地系統(tǒng)低壓變壓器中性點宜配置 1個10P級零序電流互感器。（2）低壓母線分段斷路器、每個PC（動力中心低壓配電柜）至MCC（電機控制中心低壓配電柜）電源回路，應配置1組0.5級繞組；當需要外加保護時，宜再配置1組10P 級繞組。中性點直接接地系統(tǒng)的每個PC至MCC電源回路，可采用零序電流濾過器方式或再配置1個10P級電纜型零序互感器。（3）每個55kW及以上電動機以及55kw 以下保安電動機回路，宜配置1組0.5級繞組。中性點直接接地系統(tǒng)的100kW及以上電動機回路或相間短路保護靈敏度不滿足要求的55w及以上電動機，可采用零序電流濾過器方式或再配置1個10P 級電纜型零序互感器。

電流互感器一次參數(shù)的選擇原則1.電流互感器額定一次電壓不應小于回路的額定一次電壓。2.電流互感器額定一次電流應根據(jù)其所屬一次設備額定電流或最大工作電流選擇。額定一次電流的標準值有:10A、12.5A、15A、20A、25A、30A、40A、50A、60A、75A以及它們的十進位倍數(shù)或小數(shù)。3.電流互感器額定短時熱電流和額定動穩(wěn)定電流，應能滿足所在一次回路最大負荷電流和短路電流的要求并應考慮系統(tǒng)的發(fā)展情況。電流互感器額定短時熱電流可從下列數(shù)值選取:3.15kA、6.3kA、8kA、10kA、12.5kA、16kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA、63kA、80kA、100kA。4.電流互感器額定動穩(wěn)定電流宜為額定短時熱電流的2.5倍。5.不同電壓等級的電流互感器短路持續(xù)時間宜滿足:126kV~363kV為3s，3.6kV~72.5kV為4s，1kV及以下為1s。

電流互感器二次參數(shù)選擇原則

1.電流互感器額定二次電流宜采用 1A。如有利于互感器制作或擴建工程，以及某些情況下為降低電流互感器二次開路電壓，額定二次電流也可采用 5A。

2.電流互感器額定輸出值應根據(jù)互感器額定二次電流值和實際負荷需要選擇；為滿足暫態(tài)特性的要求,也可采用更大的額定輸出值。下文有二次負荷容量計算介紹。額定輸出值一般選擇（1）測量級P級和PR級額定輸出值以伏安表示。額定二次電流1A時，額定輸出標準值宜采用0.5V·A、1V·A、1.5V·A、2.5V·A、5V·A、7.5V·A、10V·A、15V·A。額定二次電流5A時，額定輸出標準值宜采用2.5V·A、5V·A、10V·A、15V·A、20V·A、25V·A、30V·A、40V·A、50V·A。（2）TPX級、TPY級、TPZ級電流互感器額定電阻性負荷值以Ω表示。額定電阻性負荷標準值宜采用0.5Ω、1Ω、2Ω、5Ω、7.5Ω、10Ω。測量用電流互感器1.測量用電流互感器準確級，以該準確級在額定電流下所規(guī)定的最大允許電流誤差的百分數(shù)來標稱。電能關口計量裝置應設置S類專用電流互感器或?qū)Ｓ枚卫@組。用于諧波測量的電流互感器準確級不宜低于0.5級。2.測量用電流互感器額定一次電流不宜小于1.25倍一次設備的額定電流或線路最大負荷電流；對于直接起動電動機的測量儀表用電流互感器額定一次電流不宜小于1.5 倍電動機額定電流。

3.不同用途測量儀表要求的準確等級不同對配套的互感器的準確級也要求不同。測量用電流互感器二次負荷計算二次負荷可按下式計算:Zb = ∑KmcZm + KicZi + Rc式中:Kmc--儀表接線的阻抗換算系數(shù);Zm--儀表電流線圈的阻抗(Ω);Kic--連接線的阻抗換算系數(shù);Zi--連接導線單程的阻抗(Ω),可忽略電抗,僅計及電阻;Rc--接觸電阻(Ω),可取0.05Ω~0.1Ω。其中，（Kmc和Kic）測量用電流互感器各種接線方式阻抗換算系數(shù)，可按下表所示取值；其中，（Zm）測量及計量電流回路功耗應根據(jù)實際應用情確定，典型儀表功耗可按下表所示取值。 測量用電流互感器各種接線方式的阻抗換算系數(shù) 表

保護用電流互感器選擇

1.保護用電流互感器應選擇具有適當特征和參數(shù)的互感器,同一組差動保護不應同時使用P級和TP級電流互感器。

2.保護用電流互感器按用途分為穩(wěn)態(tài)保護用（P）和暫態(tài)保護用（TP）

3.穩(wěn)態(tài)保護用（P）電流互感器有P級和PR級。P級及PR級電流互感器準確級，以在額定準確限值一次電流下的最大允許復合誤差百分數(shù)標稱，標準準確級宜采用5P、10P、5PR和10PR；準確限值系數(shù)可取5、10、15、20、30和40。其中P級，為一般保護用電流互感器，其特點是具備準確限值系數(shù)，即電流過載到規(guī)定倍數(shù)內(nèi)，互感器輸出還是成線性，確保繼電保護裝置動作。準確限值規(guī)定為穩(wěn)態(tài)對稱一次電流下的復合誤差，無剩磁限值。比如：5P20表示在加20倍額定電流的情況下，誤差小于等于5%。其中PR級，為特殊保護用電流互感器，當對剩磁有要求時，220kV及以下電流互感器可采用PR級電流互感器，220kV及以上宜采用TP級。PR級電流互感器剩磁系數(shù)規(guī)定應小于10%。發(fā)電機和變壓器主回路、220kV 及以上電壓線路宜采用5P或5PR級電流互感器。

4. 暫態(tài)保護用（TP)電流互感器有3類，分別為TPX、TPY、TPZ型。TPX型電流互感器是一種閉路鐵心的電流互感器，其二次回路能在磁化特性規(guī)定的限值內(nèi)準確地重現(xiàn)與一次故障電流成比例的交流和直流分量。TPX級電流互感器剩磁規(guī)定無限值。電流互感器的準確度要求，在互感器能滿足復合誤差要求的最大一次電流下，瞬間最大誤差不得超過額定二次對稱短路電流峰值的5%。TPX級電流互感器不宜用于線路重合閘。TPY型電流互感器是一種帶小氣隙鐵心的電流互感器，氣隙長度約為磁路平均長度的0.05%，其磁路氣隙之和一般不超過1mm。這種互感器與TPX型最顯著的不同特征是穩(wěn)態(tài)剩磁不大于飽和磁通的5%或10%。TPY級電流互感器剩磁系數(shù)規(guī)定應小于10%。電流互感器的準確度要求，在互感器能滿足復合誤差要求的最大一次電流下，瞬間最大誤差不得超過額定二次對稱短路電流峰值的7.5%。TPY級電流互感器不宜用于斷路器失靈保護。TPZ級電流互感器鐵芯心有較大氣隙，氣隙長度約為磁路平均長度的0.1%，由于鐵芯氣隙較大，一般不易飽和，在指定的二次回路時間常數(shù)下，具有最大直流偏移的單次通電時的峰值瞬時交流分量誤差，無直流分量誤差限值要求。它是一種希望在二次回路中不重現(xiàn)一次故障電流直流分量的電流互感器，剩磁通常可以忽略。TPZ級電流互感器剩磁系數(shù)規(guī)定應小于10%，實際上其穩(wěn)態(tài)剩磁接近于零。TPZ型電流互感器過零誤差不作具體要求。電流互感器的準確度要求，在互感器能滿足復合誤差要求的最大一次電流下，瞬間最大誤差不得超過額定二次對稱短路電流峰值的10%。特別適合于有快速重合閘(無電流時間間隙不大于0.3s)線路上使用，但TPZ級電流互感器不宜用于主設備保護和斷路器失靈保護。

保護用電流互感器二次負荷計算工程應用中宜降低保護用電流互感器所接二次負荷，以減小二次感應電勢，避免互感器飽和。必要時，可選擇額定負荷顯著大于實際負荷的電流互感器，以提高抗飽和能力。中壓系統(tǒng)的線路變壓器和電動機回路電流保護宜按保護最大整定值確定電流互感器準確限值系數(shù)。保護用電流互感器二次負荷可按下式計算:Zb = ∑KrcZr + KicRi + Rc式中:Krc--繼電器阻抗換算系數(shù);Zr--繼電器電流線圈的阻抗(Ω);Kic--連接導線的阻抗換算系數(shù);Ri--連接導線電阻(Ω);Rc--接觸電阻(Ω),可取0.05Ω~0.1Ω。其中，（Krc、Klc）保護用電流互感器在各種接線方式時不同短路類型下的阻抗換算系數(shù)，可按下表所示取值。其中，（Zr）保護和自動裝置電流回路功耗應根據(jù)實際應用情況確定，其功耗值與裝置實現(xiàn)原理和構成元件有關，差別很大。典型的保護裝置功耗，可按下表所示取值。其中，（Ri）計算連接導線的負荷時，可忽略導線電感，而僅計及導線電阻。可按下式計算:Ri=L/(Y?A),式中:L--電纜長度(m);A--銅導線截面(mm2);Y--電導系數(shù),銅取 57[m/(Ω.mm2)] 保護用電流互感器不同類型下的阻抗換算系數(shù)（Krc、Kic）表