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电流互感器知识简介

电流互感器知识简介

点击数:7206 次   录入时间:03-04 11:59:12   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础
4.2. 电流互感器的布置要把握两个原则,一是要防止出现保护死区,二是要躲过互感器易发生故障的部分。为防止死区,一般要求各种保护的保护范围之间要有交叉,同时要求电流互感器的一次测极性端必须安装咱母线侧。这是因为互感器二次绕组的排列是以互感器一次极性端为参考的,如果一次极性端放置错误,那么尽管在二次绕组的分配上考虑到了交叉问题,仍然会出现保护范围的死区。另外,由于互感器底部最易发生故障,而母线保护动作停电范围太大,因此一般要注意母线保护要尽量躲开互感器底部。
我们可以通过两个例子进行说明。图五中表示的为线路保护的两个互感器布置方案。方案一中发生K1故障时,线路保护不能动作,但母线保护能快速切除故障,缺点是停电范围过大。方案二中,如果K2点发生故障,线路保护能快速动作跳开断路器,但不能消除故障。需要启动失灵保护来切除故障,而失灵保护带有延时且停电范围同样过大。因此互感器配置宜选择方案一。
 
图五 互感器绕组布置实例1
图六中为考虑互感器内部故障保护避免死区的情况。图中所示互感器为U型互感器,其弯曲部分容易与油箱发生短路故障。 线路保护与母线保护的四种配置方案如图所示。在K点发生故障时:方案一线路保护切除故障,具有选择性影响范围小;方案二,母线保护切除故障停电范围大;方案三线路保护和母线保护均动作切除故障,但母线保护动作扩大了停电范围;方案四,两套保护均不动作,存在保护范围的死区。因此,应该采用方案一。


图六 考虑到互感器内部故障时的配置实例
4.3. 辅助中间变流器一般要采用降流变流器,因为有利于减小二次负担。
4.4. 失灵保护一般不用TP,而用P级互感器。因为失灵保护要求电流判别元件动作返回均要快速。而TP级互感器尽管暂态特性好但电流返回较慢,容易给失灵保护带来影响。
4.5. 互感器的伏安特性试验除了检验互感器的励磁特性,为10%误差分析提供数据之外。还有一项重要的作用,就是检查互感器二次绕组有无匝间短路的情况。因为如果互感器二次绕组发生匝间短路特别是短路匝数较少时,利用测量直阻的方法是无法检查出来的。目前唯一可以使用的方法就是测量互感器伏安特性,然后和出厂报告以及同类互感器进行比较。测量伏安特性时必须注意加油要平稳,最忌讳有往复摆动现象。因为这时候互感器的剩磁会对试验数据产生很大的影响。如果发生了摆动,应将电压平稳降至零然后再重新加压开始试验。
4.6. 我们以5P20,30VA说明常见的对互感器的标识方法,其中5为准确级(误差极限为5%),P为互感器形式(保护级),20为准确 限值系数(20倍的额定电流),30VA表示额定二次负荷(容量)。简单的说就是互感器额定二次负荷为30VA,额定电流下允许二次负载Zb=Sb/I2n2。二次额定电流为5A时,Sb=25Zb;二次额定电流为1A时,Sb=Zb。5P20表示,在20倍的额定电流下互感器误差不超过5%。
4.7. 互感器二次额定电流有1A、5A两种。根据4.6的分析我们可以定性的分析得知相同条件下二次额定电流为1A的互感器允许的二次负载比5A的互感器大。因此对于新建设备有条件时宜选用二次额定电流为1A的互感器。尽量避免一个变电站内同一电压等级的设备出现不同的二次额定电流,以免引起公共保护(比如母线差动保护)整定的困难。
4.8. 电流互感器的选择一般有如下原则需要遵循:
应满足一次回路的额定电压、最大负荷电流及短路时的动、热稳定电流的要求;
应满足二次回路测量、自动装置的准确度要求和保护装置10%误差的要求;
应满足保护装置对暂态特性要求(如500KV保护);
用于变压器差动时,各侧电流互感器的铁芯宜采用相同的铁芯型式。各互感器的特性宜相同。以防止区外故障时,各互感器特性不一致产生差流,造成误动。
5.  电流互感器类型选择
    为保证保护装置的正确动作,所选择的互感器至少要保证在稳态对称短路电流的下的误差不超过规定值。至于故障电流中的非周期分量和互感器剩磁等问题带来的暂态影响,则只能根据互感器所在系统暂态问题的严重程度、保护装置的特性、暂态饱和可能引起的后果和运行情况进行综合考虑定性分析,至于精确的暂态特性计算由于过于复杂且现场工作情况很难进行,因此不进行讨论。
5.1. 330-500KV系统保护、高压侧为330-500KV的变压器保护用的电流互感器,由于系统一次时间常熟较大,互感器暂态饱和较严重,由此可能导致保护错误动作的后果。因此互感器应保证实际短路工作循环中不致暂态饱和,即暂态误差不超过规定值。一般选用TP类互感器,尤其是线路保护考虑到重合闸的问题,要考虑双工作循环的问题,因此推荐使用TPY型。
5.2. 220KV系统保护、高压侧为220KV的变压器保护互感器其暂态饱和问题及其影响较轻,可按稳态短路条件计算互感器稳态特性,进而选择互感器。当然,为减轻可能发生的暂态饱和影响,我们有必要留有适当的裕度。220KV系统保护的暂态系数一般不小于2。
5.3. 110KV系统保护用互感器一般按稳态条件考虑,采用P类互感器。
5.4. 高压母线差动保护用电流互感器,由于母线故障时故障电流很大,而且外部故障时流过互感器的电流差别也很大。即使各互感器特性一致,其暂态饱和的情况也可能差别很大。因此母线差动保护用的电流互感器最好要具有抗暂态饱和的能力。实际工程应用中,一般按稳态条件选择互感器,而抗饱和的问题更多的由保护装置进行处理。

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