电流互感器选型(常用电流互感器的测量精度与设备选型)

电流互感器选型

电流互感器也叫CT(current transformer)是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流的电气一次设备,由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,二次侧串联在测量或者保护电路中,实现对用电量的测量和对电气设备的保护。
电流互感器的准确度等级是指满足旨在保证允许误差和改变量在规定限值内的一定计量要求的级别。

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测量用电流互感器
(1)测量用电流互感器的精度

测量用电流互感器的标准准确级应为:0.1 、0.2 、0.5 、1、3和5级;特殊用途的测量用电流互感器的标准准确级应为 0.2S 、0.5S。测量用电流互感器准确级的选择应在上述标准准确级中选择,其意义举例如下:

0.2S: S表示特殊用途的测量用电流互感器,精度等级0.2,表示在电流为额定电流时,互感器测得的电流与实际电流的比值误差为±0.2%。0.2级和0.2S级圴是针对测量用电流互感器,其最大的区别是在小负荷时0.2S级比0.2级有更高的测量精度,用于负荷变动范围比较大,有时候负载很小的场合。
0.5: 精度等级0.5,测量用电流互感器,表示在电流为额定电流时,互感器测得的电流与实际电流的比值误差为±0.5%。
(2)测量用电流互感器的选用
依据《电力工程设计手册 电气二次部分》中对测量用电流互感器一次电流选择的相关描述,测量用电流互感器额定一次电流的选择原则为:测量用电流互感器在100%~120%的额定电流下能保证测量精度,S级电流互感器在20%~120%的额定电流下能保证测量精度,因此,为保证测量精度,测量用的电流互感器的额定一次电流应接近一次回路正常最大负荷电流。对于指针式仪表,应使正常运行和过负荷运行时有适当的指示,电流互感器的额定一次电流不宜小于1. 25 倍的一次设备的额定电流或线路最大负荷电流,对于直接启动电动机的指针式仪表用的电流互感器额定一次电流不宜小于1. 5 倍电动机额定电流。

电能计量用电流互感器额定二次电流宜使正常运行时回路实际负荷电流达到其额定值的 60% ,不应低于其额定值的30%,S 级电流互感器应为 20% ;如不能满足上述要求应选用高动热稳定的电流互感器以减小变比或二次绕组带抽头的电流互感器。

测量用电流互感器的二次负荷值不应超出下表的规定。

用于电测量装置的电流互感器的准确度等级不应低于下表的规定:

测量用电流互感器的额定二次电流可选用5A或1A 。110kV及以上电压等级电流互感器宜选用1A 。

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保护用电流互感器

(1)保护用电流互感器的精度

国际电工委员会(IEC)规定保护用电流互感器的准确级为5P和10P,其中P表示保护。在误差限值5P与10P后加上10和20,表示电流互感器一次短路电流为额定电流的倍数值,如5P10,5P20,10P10,10P20。其意义为:

10P20:保护用电流互感器。额定一次电流下的误差为±3%,额定准确限值的一次电流下的复合误差为10%。可以简单理解为:该保护CT一次侧流过的电流在其额定电流的20倍以下时,其误差应小于±10%。对于5P电流互感器,其额定一次电流下的误差为±1%,额定准确限值的一次电流下的复合误差为5%。

(2)继电保护用电流互感器的选用

测量表计和继电保护不宜共用电流互感器的同一个二次绕组。仪表和保护共用电流互感器的同一个二次绕组时,宜采取下列措施:

b. 电流回路开路能引起保护装置不正确动作,而又未设有效的闭锁和监视时,仪表应经中间电流互感器连接,当中间电流互感器二次回路开路时,保护用电流互感器误差仍应保证其准确度的要求。

专用于保护回路的电流互感器,其电流应大于电气设备可能出现的最大长期负荷电流,在短路情况下还要满足动稳定和热稳定的需要。

目前制造厂生产的电流互感器二次电流既有5A的,也有1A的。一般情况下,两者都可以使用。额定二次电流为1A的负载阻抗是二次电流为5A的25倍。在相同的比值误差下,1A的电流互感器比5A的有以下优越性:
a. 可以增加电流互感器的二次允许负荷;
b. 可以减小连接电缆的导线截面;
c. 可以提高准确等级。

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