1、对保护用电流互感器,准确级以该准确级在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称,其后标以“P”表示保护。 额定准确限值一次电流是指电流互感器出厂时所标明的能保证复合误差不超过该准确级允许值的最大电流,一般以准确限值系数标示,额定准确限值系数一般在其准确级后标出;所谓额定准确限值系数是指额定准确限值一次电流与额定一次电流之比。 5P20 的含义为:该保护 CT 一次流过的电流在其额定电流的 20 倍以下时,此 CT 的误差应小于5。 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;主要是用于负荷变动范围比较大,
2、而有些时候几乎空载的场合。 0.2S 级和 0.2 级在各负载率下的电流误差及相位误差可参见 GB1208-1997电流互感器 ,通过该国标图表中的数据,可以清楚地看出在实际负荷电流小于额定电流的 30%时,0.2S 级的综合误差明显小于 0.2 级电流互感器。保护用电流互感器准确级选择的探讨 保护用电流互感器准确级选择的探讨 2004-05-14 自动采集 摘 要 分析了由于保护用互感器铁心非线性特性,当互感器一次侧电流很大时,二次侧电流未能按线性变化,造成互感器复合误差。同时介绍了准确级和准确级限值的概念,并在此基础上,结合工程实例对保护用互感器进行选择,结果满足要求。 关键词 保护用电流
3、互感器 准确级 选择 1 问题的提出 保护用电流互感器(TA)主要与继电保护装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,保护电力系统的安全。它的工作条件与测量用互感器完全不同,后者正常一次电流工作范围有合适的准确度即可,当通过故障短路电流时,希望互感器尽早饱和,以保护测量仪表不受短路电流损害。而前者在比正常电流大几倍或几十倍电流时才开始工作,其误差(电流和相位误差 )要求在误差曲线范围内,而同时考核电流误差和相位差时用复合误差。 保护用 TA 一次电流 i1 较小时,二次电流 i2 线 性变化;当 i1 增大到一定时,互感器铁心中的磁密很高。由于铁磁材料的非线性,励磁
4、电流 i0 中高次谐波含量很大,波形呈尖顶形,与正弦波相去甚远,即使 il 是理想的正弦波,i2 也不是正弦的( 其波形见图 l)。 非正弦小波不能用相量图分析,需采用复合误差的(概念分析),这使 i0 迅速增大,相当于部分 i1 未能转换成 i2,i2 与 i1 不再成正比变化,从而增加 TA 误差。 当电力系统发生短路故障而引起继电保护动作时,短路电流 i 很大,一般为额定电流的 10几倍,使误差增大,危及保护装置的灵敏性和选择性。 另外,从原理上讲,TA 本身是个特殊的变压器,变压器都有在额定负荷下运行的要求。因此,如 TA 二次侧负荷超过其额定二次负荷值,同样会增加其误差。 2 解决的
5、思路 如上所述,TA 误差不可避免,其大小与 TA 铁心励磁特性及二次侧负荷有关。 要控制好这个误差,须处理 TA 所在位置最大故障 i、该电流与额定 i1 的比值、额定电流比及额定二次负荷的关系。因此需准确了解准确级及与其相关的准确级限值、额定电流比和额定负荷的概念。要解决此问题,就要根据变电站的实际情况选择合适的准确级。 对保护用 TA,准确级以该级在额定准确限值 i1 下的最大允许复合误差的百分数标称,其后标以字母“P“表示保护1,它实际上是人为规定的 TA 制造的误差等级要求。准确限值系数指能满足复合误差要求的 i1max 与额定 i1 的比值。额定电流比则指额定 i1 与 i2 的比
6、值。额定负荷是确定互感器准确级所依据的二次负荷值1。 在早期国家标准电流互感器(GBl208-75)中规定,TA 保护准确级为 B 和 D 级。在选择保护用 TA 准确级时,应校验 10误差曲线,以保证在短路时电流误差不超过规定值2 。目前新版中规定准确级为 5P 和 10P,分别表示在额定准确限值 i1 时的复合误差限值为5%、10%;其准确限值系数标准值系列为 5、10、15、20 、30 等,表示在短路故障下,若短路电流 i 与额定 i1,相比的倍数小于该值,则误差控制在准确级范围内。 因此,得到 2 个结论:1)选择保护用 TA 的准确级须同时选择准确限值系数,如 5P20 及1 20
7、0 5A,表示 i20 倍额定 i1,即201 20024 kA 范围之内时,复合误差5%;2)选择双方向,即可根据已给定的 ilmax、二次负荷值和 10误差曲线,准确限值系数,选择额定电流比;也可根据给定的 i1max、额定电流比和 10误差曲线选择准确限值系数,根据 10误差曲线选择额定二次负荷和二次电缆截面。 在稳态运行时,TA 二次负荷应满足 10%误差曲线的要求,只要 TA 二次实际负荷10误差曲线允许的负荷,其测量误差在 10%以内。二次负荷越大,铁心越容易饱和。 图 2 为该曲线 P 级铁心准确限值系数与二次负荷的关系。 3 实例说明 某 110kV 变电站 110kV 母线 i1max25 kA,TA 二次侧负荷 40 VA。 首先根据继电保护装置的要求,保护用 TA 的稳态误差103,根据工程建设控制设备造价选择准确级为 10P。根据实例查图 2 曲线,得到准确限值系数为 24。根据 ilmax。为25kA 除以准确限值系数得到 1042A。考虑到准确限值系数应尽量 l0误差曲线上对应的二次负荷数值的因素,取额定 il 为 1250A。