目次前言1范圍2標(biāo)準(zhǔn)性引用文件3術(shù)語、定義和符號3.1電流互感器術(shù)語和定義3.2電壓互感器術(shù)語和定義3.3符號4電流互感器應(yīng)用的一般問題4.1根本特性及應(yīng)用4.2電流互感器的配置4.3一次參數(shù)選擇4.4二次參數(shù)選擇5測量用電流互感器5.1類型及額定參數(shù)選擇5.2準(zhǔn)確級選擇5.3二次負(fù)荷選擇及計(jì)算6保護(hù)用電流互感器6.1性能要求6.2類型選擇6.3額定參數(shù)選擇6.4準(zhǔn)確級及誤差限值6.5穩(wěn)態(tài)性能驗(yàn)算6.6二次負(fù)荷計(jì)算7TP類保護(hù)用電流互感器7.1電流互感器暫態(tài)特性根本計(jì)算式7.2TP類電流互感器參數(shù)7.3TP類電流互感器的誤差限值和標(biāo)準(zhǔn)7.4TP類電流互感器的應(yīng)用7.5TP類電流互感器的性能計(jì)算8電壓互感器

8.1分類及應(yīng)用8.2配置和接線8.3一次電壓選擇8.4二次繞組和電壓選擇8.5準(zhǔn)確等級和誤差限值8.6二次繞組容量選擇及計(jì)算8.7電壓互感器的特殊問題附錄A〔資料性附錄〕TP類電流互感器的暫態(tài)特性附錄B〔資料性附錄〕測量儀表和保護(hù)裝置電流回路功耗附錄C〔資料性附錄〕P類或PR類電流互感器應(yīng)用例如附錄D〔資料性附錄〕TP類電流互感器應(yīng)用例如附錄E〔資料性附錄〕電子式互感器簡介前言隨著超高壓系統(tǒng)的開展和電力體制的改革，繼電保護(hù)系統(tǒng)和測量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)對電流互感器和電壓互感器提出了許多新的和更嚴(yán)格的要求，現(xiàn)有的選擇和計(jì)算方法已不能適應(yīng)。為了標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和電壓互感器的選擇和計(jì)算方法，統(tǒng)一對產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)要求，解決設(shè)計(jì)應(yīng)用存在的問題，特制定此標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)電流互感器和電壓互感器的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對互感器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和訂貨技術(shù)條件作了規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)是對電力工程中如何選定這些標(biāo)準(zhǔn)和需要進(jìn)行的相應(yīng)計(jì)算方法作出規(guī)定，并對新產(chǎn)品開發(fā)提出要求。本標(biāo)準(zhǔn)主要適用于工程廣泛使用的常規(guī)電流互感器和電壓互感器。對于新開發(fā)的尚未普遍應(yīng)用的新型電子式互感器，僅在附錄中給出簡要介紹。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄均為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由電力行業(yè)電力規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國電華北電力設(shè)計(jì)院工程、中國電力建設(shè)工程咨詢公司。本標(biāo)準(zhǔn)起草人：袁季修、卓樂友、盛和樂、吳聚業(yè)、李京。本標(biāo)準(zhǔn)由電力行業(yè)電力規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋。

電流互感器和電壓互感器選擇及計(jì)算導(dǎo)則1范圍本標(biāo)準(zhǔn)給出了電力工程用的電流互感器和電壓互感器選擇及計(jì)算方法，包括：保護(hù)及測量用互感器的性能要求，互感器類型和參數(shù)選擇，以及相關(guān)的計(jì)算方法等。本標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定電流互感器和電壓互感器二次方面的有關(guān)內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于常規(guī)的交流電流互感器、電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器、輔助電流互感器和輔助電壓互感器。不適用于低電平輸出的電子式互感器、測量和保護(hù)裝置內(nèi)部專用的變換器、直流電流互感器、交流操作專用互感器和試驗(yàn)室用互感器。2標(biāo)準(zhǔn)性引用文件以下文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。但凡注日期的引用文件，其隨后所有的修改單〔不包括勘誤的內(nèi)容〕或修改版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。但凡不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB1207電壓互感器〔eqvIEC60186:1987〕GB1208電流互感器〔eqvIEC60185:1987〕GB/T4703電容式電壓互感器〔eqvIEC60186:1987〕GB16847保護(hù)用電流互感器暫態(tài)特性技術(shù)要求〔idtIEC60044-6:1992〕DL/T725電力用電流互感器訂貨技術(shù)條件DL/T726電力用電壓互感器訂貨技術(shù)條件IEC60044-1Amendment1:2000互感器第一局部電流互感器第一號修改單IEEEStdC37.110—1996保護(hù)繼電器用電流互感器的應(yīng)用導(dǎo)則3術(shù)語、定義和符號3.1電流互感器術(shù)語和定義對于電流互感器，本標(biāo)準(zhǔn)采用GB1208及GB16847的有關(guān)術(shù)語和定義，并補(bǔ)充了IEC60044—1的有關(guān)術(shù)語。3.1.1電流互感器通用術(shù)語和定義3.1.1.1額定一次電流ratedprimarycurrent〔Ipn〕作為電流互感器性能基準(zhǔn)的一次電流值。3.1.1.2額定二次電流ratedsecondarycurrent〔Isn〕作為電流互感器性能基準(zhǔn)的二次電流值。3.1.1.3電流誤差〔比誤差〕currenterror〔ratioerror〕〔I〕互感器在測量電流時(shí)所出現(xiàn)的誤差，它是由于實(shí)際電流比與額定電流比不相等造成的。電流誤差的百分值用式〔1〕表示：100%〔1〕式中：Kn——額定電流比；Ip——實(shí)際一次電流方均根植，A；Is——測量條件下通過一次電流Ip時(shí)的二次電流方均根值，A。3.1.1.4相位差phasedisplacement〔ε〕一次電流與二次電流相量的相位之差。相量方向是以理想互感器中的相位差為零來決定的。假設(shè)二次電流相量超前一次電流相量時(shí)，相位差作為正值。相位差通常用min〔分〕或crad〔厘弧度〕表示。3.1.1.5復(fù)合誤差compositeerror〔c〕在穩(wěn)態(tài)條件下，一次電流瞬時(shí)值與二次電流瞬時(shí)值乘以Kn兩者之差的方均根值。通常復(fù)合誤差的百分值按式〔2〕表示：100％〔2〕式中：Kn——額定電流比；Ip——一次電流方均根值，A；ip——一次電流瞬時(shí)值，A；is——二次電流瞬時(shí)值，A；T——一個(gè)周波的時(shí)間，A。3.1.1.6準(zhǔn)確級accuracyclass對電流互感器所給定的等級。互感器在規(guī)定使用條件下的誤差應(yīng)在規(guī)定限度內(nèi)。3.1.1.7負(fù)荷burden〔Zb或Sb〕電流互感器二次回路所接的阻抗Zb。用歐姆和功率因數(shù)表示。負(fù)荷可用視在功率的伏安值表示，它是在額定電流和規(guī)定功率因數(shù)下所吸取的視在功率Sb。3.1.1.8額定負(fù)荷ratedburden〔Zbn或Sbn〕確定互感器準(zhǔn)確級所依據(jù)的負(fù)荷值。電阻性負(fù)荷Rb的額定值為額定負(fù)荷電阻Rbn。3.1.1.9二次繞組電阻secondarywindingresistance〔Rct〕以歐姆值表示的二次繞組直流電阻，校正至75℃或其他規(guī)定溫度。3.1.1.10額定連續(xù)熱電流ratedcontinuousthermalcurrent〔Icth〕在二次繞組接有額定負(fù)荷下，一次繞組允許連續(xù)流過的一次電流。此時(shí)，電流互感器的溫升不超過規(guī)定的限值。額定短時(shí)熱電流ratedshort-timethermalcurrent〔Ith〕在二次繞組短路的情況下，電流互感器在1s內(nèi)能承受住且無損傷的最大的一次電流方均根值。額定動穩(wěn)定電流rateddynamiccurrent〔Idyn〕在二次繞組短路的情況下，電流互感器能承受其電磁力的作用而無電氣或機(jī)械損傷的最大的一次電流峰值。測量用電流互感器補(bǔ)充術(shù)語和定義儀表保安系數(shù)instrumentsecurityfactor〔FS〕測量用電流互感器在二次負(fù)荷等于額定值，且復(fù)合誤差等于或大于10％時(shí)的最小一次電流值為額定儀表限值一次電流〔IPL〕。IPL與額定一次電流〔Ipn〕之比為儀表保安系數(shù)FS。注：在系統(tǒng)故障電流超出IPL時(shí)，復(fù)合誤差應(yīng)大于10％以限制二次電流，防止由其供電的儀表損壞。保護(hù)用電流互感器穩(wěn)態(tài)下的補(bǔ)充術(shù)語和定義P類保護(hù)用電流互感器protectioncurrenttransformerclassP準(zhǔn)確限值規(guī)定為穩(wěn)態(tài)對稱一次電流下的復(fù)合誤差〔c〕的電流互感器，它對剩磁無限制。PR類保護(hù)用電流互感器protectioncurrenttransformerclassPR剩磁系數(shù)有規(guī)定限值的電流互感器。某些情況下，也可規(guī)定二次回路時(shí)間常數(shù)值和/或二次繞組電阻的限值。PX類保護(hù)用電流互感器protectioncurrenttransformerclassPXPX類保護(hù)用電流互感器是一種低漏磁的電流互感器，當(dāng)互感器二次勵(lì)磁特性、二次繞組電阻、二次負(fù)荷電阻和匝數(shù)比時(shí)，就足以確定其與所接保護(hù)系統(tǒng)有關(guān)的性能。額定準(zhǔn)確限值一次電流ratedaccuracylimitprimarycurrent〔Ipal〕在穩(wěn)態(tài)情況下，電流互感器能滿足復(fù)合誤差要求的最大一次電流值。準(zhǔn)確限值系數(shù)accuracylimitfactor〔Kalf或ALF〕額定準(zhǔn)確限值一次電流〔Ipal〕與額定一次電流〔Ipn〕之比，即：Kalf=Ipal/Ipn〔3〕額定二次極限電動勢〔Esl〕在穩(wěn)態(tài)情況下，準(zhǔn)確限值系數(shù)〔Kalf〕、額定二次電流〔Isn〕、額定負(fù)荷〔Zbn〕與二次繞組阻抗〔Zct〕的相量和三者的乘積，即：Esl=KalfIsn〔4〕實(shí)際計(jì)算時(shí)，Zbn和Zct可近似采用Rbn和Rct值。3.1.3.7勵(lì)磁特性excitationcharacteristic當(dāng)一次繞組和其他繞組開路時(shí)，施加于電流互感器二次端子上的正弦波電動勢方均根值與勵(lì)磁電流方均根值之間的關(guān)系，用曲線圖或表格表示。這些數(shù)值的整個(gè)范圍，應(yīng)足以確定從低勵(lì)磁值至額定拐點(diǎn)電動勢的特性。額定拐點(diǎn)電動勢〔Ek〕勵(lì)磁電流方均根值增加不大于50％。此時(shí)互感器所有其他端子開路。注：實(shí)際拐點(diǎn)電動勢應(yīng)不小于額定拐點(diǎn)電動勢。計(jì)算系數(shù)dimensioningfactor〔Kx〕計(jì)算系數(shù)是由用戶給定的一個(gè)系數(shù)，表示互感器在電力系統(tǒng)故障情況下出現(xiàn)的額定二次電流〔Isn〕的倍數(shù)，包括平安因數(shù)在內(nèi)，要求互感器在該值下滿足要求的性能。飽和磁通saturationflux〔s〕鐵芯中由非飽和狀態(tài)向全飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的磁通峰值，并認(rèn)為它是在鐵芯的B-H特性曲線上B值上升10％而使H值上升50％的那一點(diǎn)。注：TPS級電流互感器飽和磁通的定義略有不同，參見。剩磁通remanentflux〔r〕鐵芯在切斷勵(lì)磁電流3min后剩余的磁通，該勵(lì)磁電流的幅值足以產(chǎn)生按條定義的飽和磁通〔s〕。剩磁系數(shù)remanencefactor〔Kr〕剩磁通〔r〕與飽和磁通〔s〕之比，即：Kr=r/s〔5〕二次回路時(shí)間常數(shù)secondarylooptimeconstant〔Ts〕電流互感器二次回路的時(shí)間常數(shù)值，由勵(lì)磁電感〔Le〕和漏電感〔Lct〕之和〔Ls〕與二次回路電阻〔Rs〕之比得出：Ts=〔Le+Lct〕/Rs=Ls/Rs〔6〕式中：Rs——電流互感器二次繞組電阻〔Rct〕與外接電阻性負(fù)荷〔Rb〕之和。當(dāng)外接電阻性負(fù)荷為額定值〔Rbn〕時(shí)，求得的Ts值為額定二次回路時(shí)間常數(shù)Tsn。3.1.3.14低漏磁電流互感器lowleakagefluxcurrenttransformer這種電流互感器，當(dāng)其二次勵(lì)磁特性和二次繞組電阻時(shí)，便可估算其暫態(tài)性能，它對應(yīng)于額定值或較低值的一次對稱短路電流下的負(fù)荷與工作循環(huán)任何組合，但不超過由二次勵(lì)磁特性確定的電流互感器能力的理論限值。注：一次導(dǎo)體為單匝、二次繞組均勻分布和返回導(dǎo)體影響可忽略的電流互感器一般為低漏磁電流互感器。高漏磁電流互感器highleakagefluxcurrenttransformer3.1.3.16保護(hù)校驗(yàn)故障電流protectivecheckingfaultcurrent〔Ipcf〕1〕校驗(yàn)電流互感器特性時(shí)，為保證保護(hù)裝置正確動作而合理選用的一次故障電流。3.1.3.17保護(hù)校驗(yàn)系數(shù)protectivecheckingfactor〔Kpcf〕1〕保護(hù)校驗(yàn)故障電流〔Ipcf〕與電流互感器額定一次電流〔Ipn〕之比，即：Kpcf=Ipcf/Ipn〔7〕給定暫態(tài)系數(shù)specifiedtransientfactor〔K〕1〕為考慮電流互感器暫態(tài)飽和影響由用戶給定的暫態(tài)系數(shù)。K為所選用互感器的額定準(zhǔn)確限值一次電流Ipal與保護(hù)校驗(yàn)故障電流Ipcf之比，即：K=Ipal/Ipcf=Kalf/Kpcf〔8〕3.1.4保護(hù)用電流互感器暫態(tài)下的補(bǔ)充術(shù)語和定義3.1.4.1TP類保護(hù)用電流互感器protectioncurrenttransformerclassTP能滿足短路電流具有非周期分量的暫態(tài)過程性能要求的保護(hù)用電流互感器為TP類保護(hù)用電流互感器。分為以下級別并定義如下：TPS級：低漏磁電流互感器，其性能由二次勵(lì)磁特性和匝數(shù)比誤差限值規(guī)定。對剩磁無限制。TPX級：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的暫態(tài)工作循環(huán)中的峰值瞬時(shí)誤差()。對剩磁無限制。TPY級：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的暫態(tài)工作循環(huán)中的峰值瞬時(shí)誤差〔〕。剩磁不超過飽和磁通的10％。TPZ級：準(zhǔn)確限值規(guī)定為在指定的二次回路時(shí)間常數(shù)下，具有最大直流偏移的單次通電時(shí)的峰值瞬時(shí)交流分量誤差〔ac〕。無直流分量誤差限值要求。剩磁實(shí)際上可以忽略。3.1.4.2額定一次短路電流ratedprimaryshort-circuitcurrent〔Ipsc〕在暫態(tài)情況下，電流互感器額定準(zhǔn)確度性能所依據(jù)的對稱一次短路電流分量方均根值。3.1.4.3額定對稱短路電流倍數(shù)ratedsymmetricalshort-circuitcurrentfactor〔Kssc〕暫態(tài)條件下額定一次短路電流〔Ipsc〕與額定一次電流〔Ipn〕之比，即：Kssc=Ipsc/Ipn〔9〕3.1.4.4瞬時(shí)誤差電流instantaneouserrorcurrent〔iε〕iKnis–ip〔10〕在同時(shí)具有交流誤差分量〔iεac〕和直流誤差分量〔iεdc〕時(shí)，所含各分量分別表示如下：iiac+idc=〔Knisac-ipac〕+〔Knisdc-ipdc〕〔11〕3.1.4.5峰值瞬時(shí)〔總〕誤差peakinstantaneous〔total〕error〔〕峰值瞬時(shí)〔總〕誤差指在規(guī)定的工作循環(huán)中的最大瞬時(shí)誤差電流，表示為額定一次短路電流峰值的百分?jǐn)?shù)：〔12〕其中峰值瞬時(shí)交流分量誤差為交流分量最大瞬時(shí)誤差電流，表示為額定一次短路電流峰值的百分?jǐn)?shù)：〔13〕3.1.4.6規(guī)定的一次時(shí)間常數(shù)specifiedprimarytimeconstant〔Tp〕暫態(tài)情況下，電流互感器性能所依據(jù)的一次電流非周期分量的時(shí)間常數(shù)規(guī)定值。對TPX、TPY和TPZ級電流互感器，此值也可有額定值，并標(biāo)在銘牌上。3.1.4.7保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間permissibletimetoaccurarylimit〔tal〕在給定工作循環(huán)的任何指定通電期間內(nèi)，不超出規(guī)定準(zhǔn)確度的允許時(shí)間。注：這個(gè)時(shí)間通常根據(jù)保護(hù)系統(tǒng)的臨界測量時(shí)間確定，但當(dāng)保護(hù)穩(wěn)定性〔不誤動〕是限制條件時(shí)，還需計(jì)入斷路器切斷電流的時(shí)間。3.1.4.8到達(dá)最大磁通的時(shí)間timetomaximumflux〔tmax〕假定在規(guī)定的通電時(shí)間鐵芯不飽和，電流互感器鐵芯中的暫態(tài)磁通到達(dá)最大值所經(jīng)歷的時(shí)間。3.1.4.9規(guī)定的工作循環(huán)specifieddutycycle〔C-O和/或C-O-C-O〕在工作循環(huán)的各通電期間中，設(shè)一次電流為“全偏移〞〔見下注〕，并具有規(guī)定的衰減時(shí)間常數(shù)〔Tp〕和額定幅值〔Ipsc〕。工作循環(huán)如下：單次通電：C-t-O。雙次通電：C-t-O-tfr-C-t-O〔兩次通電時(shí)的磁通極性相同〕。其中：t是第一次電流通過時(shí)間；t是第二次電流通過時(shí)間。tfr為自動重合閘時(shí)無電流時(shí)間，即在斷路器自動重合閘工作循環(huán)中，一次短路電流從切斷起到其重復(fù)出現(xiàn)時(shí)的時(shí)間間隔。注：假設(shè)電流為局部偏移，則所需的暫態(tài)系數(shù)便降低，降低值約正比于偏移量的減小值。因此建議一般計(jì)算采用全偏移參數(shù)，必要時(shí)可按適當(dāng)?shù)木植科七M(jìn)行修正。3.1.4.10暫態(tài)系數(shù)transientfactor〔Ktf〕電流互感器經(jīng)受單次通電且假設(shè)二次回路時(shí)間常數(shù)〔Ts〕在整個(gè)通電期間保持不變時(shí)，理論上的二次匝鏈總磁通與該磁通交流分量的峰值之比。3.1.4.11暫態(tài)面積系數(shù)transientdimensioningfactor〔Ktd〕TP類電流互感器在暫態(tài)情況下，滿足規(guī)定的工作循環(huán)所需的暫態(tài)面積增大倍數(shù)的理論值。3.1.4.12額定等效二次極限電動勢〔Eal〕在暫態(tài)情況下，滿足規(guī)定工作循環(huán)所需的額定頻率下的二次電路等效電動勢方均根值。Eal=KsscKtdIsn〔Rct+Rbn〕〔〕〔14〕注：在暫態(tài)情況下，電流互感器的極限條件嚴(yán)格說只能用二次繞組感應(yīng)電動勢對時(shí)間積分來定義〔即只能用磁通來定義〕，這個(gè)電動勢在規(guī)定的通電條件下產(chǎn)生二次負(fù)荷電流。但為了數(shù)學(xué)上的方便，采用等效正弦波電動勢來定義此極限條件。與的Es1有區(qū)別，Es1是真正的正弦波感應(yīng)電動勢，Eal只是一個(gè)等效的正弦電動勢。3.2電壓互感器術(shù)語和定義對于電壓互感器，本導(dǎo)則采用GB1207和GB4703的有關(guān)術(shù)語和定義。3.2.1電壓互感器通用術(shù)語和定義3.2.1.1額定一次電壓ratedprimaryvoltage〔Upn〕作為電壓互感器性能基準(zhǔn)的一次電壓值。3.2.1.2額定二次電壓ratedsecondaryvoltage〔Usn〕作為電壓互感器性能基準(zhǔn)的二次電壓值。3.2.1.3電壓誤差〔比誤差〕voltageerror〔ratioerror〕〔εv〕互感器在測量電壓時(shí)出現(xiàn)的誤差。它是由實(shí)際電壓比不等于額定電壓比而造成的。電壓誤差以百分?jǐn)?shù)表示如下：100％〔15〕式中：Up——實(shí)際一次電壓，V；Us——在測量條件下，施加Up時(shí)的實(shí)際二次電壓，V；Kn——額定一次電壓與額定二次電壓之比。3.2.1.4相位差phasedisplacement〔ε〕電壓互感器一次電壓相量與二次電壓相量的相位之差。相量方向是以理想互感器中的相位差為零來確定的。假設(shè)二次電壓相量超前一次電壓相量，則相位差為正值。相位差通常用min〔分〕或crad〔厘弧度〕表示。3.2.1.5準(zhǔn)確級accuracyclass對電壓互感器所給定的等級，互感器在規(guī)定使用條件下的誤差應(yīng)在規(guī)定的限值內(nèi)。3.2.1.6負(fù)荷burden〔Sb〕電壓互感器二次回路所汲取的視在功率，用伏安值表示。確定電壓互感器準(zhǔn)確級所依據(jù)的負(fù)荷值為額定負(fù)荷Sbn。3.2.1.7熱極限輸出thermallimitingoutput在額定一次電壓下的溫升不超過規(guī)定限值時(shí)，二次繞組所能供應(yīng)的以額定電壓為基準(zhǔn)的視在功率值。在這種情況下，誤差限值可能超過。一般不允許兩個(gè)或更多二次繞組同時(shí)供應(yīng)熱極限輸出。3.2.1.8額定電壓因數(shù)ratedvoltagefactor〔KU〕滿足規(guī)定時(shí)間內(nèi)的有關(guān)熱性能要求并滿足準(zhǔn)確級要求的最高電壓與額定一次電壓的比值。3.2.2保護(hù)用電壓互感器補(bǔ)充術(shù)語和定義3.2.2.1剩余電壓繞組residualvoltagewinding電壓互感器的附加二次繞組，用以在三相時(shí)接成開口角形，在接地故障時(shí)產(chǎn)生剩余電壓。3.2.3電容式電壓互感器補(bǔ)充術(shù)語和定義3.2.3.1電容式電壓互感器capacitorvoltagetransformer一種由電容分壓器和電磁單元組成的電壓互感器。3.2.3.2電容分壓器capacitordivider由電容器組成的分壓器。3.2.3.3高壓電容器high-voltagecapacitor〔C1〕電容分壓器中接于高壓端子與中壓端子之間的電容器。3.2.3.4中壓電容器intermediate-voltagecapacitor〔C2〕電容分壓器中接于中壓端子與低壓或接地端子之間的電容器。3.2.3.5電磁單元electromagneticunit一種接在電容分壓器的中壓端子和接地端子或地之間，以電磁感應(yīng)方式產(chǎn)生二次電壓的電容式電壓互感器的部件。注：電磁單元通常由中間變壓器、電抗器及其他附件組成。3.2.3.6分壓比voltageratio〔ofacapacitordivider〕中壓電容器上未并聯(lián)阻抗時(shí)，施加于電容分壓器高壓端子與低壓端子之間的電壓與中間電壓的比值。其數(shù)值上等于〔C1+C2〕/C1。spanlang=ZH-CN>3.3符號本導(dǎo)則采用的符號如表1所示：表1電流互感器和電壓互感器有關(guān)參數(shù)的符號〔1〕電流互感器符號參數(shù)名稱Ek拐點(diǎn)電動勢Es二次感應(yīng)電動勢〔穩(wěn)態(tài)〕Es1額定二次極限電動勢〔穩(wěn)態(tài)〕Ea1額定等效二次極限電動勢〔暫態(tài)〕FS儀表保安系數(shù)IPL額定儀表限值一次電流Ip一次電流Ipn額定一次電流Ipal額定準(zhǔn)確限值一次電流〔穩(wěn)態(tài)〕Ipsc額定一次短路電流〔暫態(tài)〕Ipcf保護(hù)校驗(yàn)故障電流Is二次電流Isn額定二次電流Ie二次勵(lì)磁電流Iscmax最大短路電流Ith額定短時(shí)熱電流〔方均根值〕Idyn額定動穩(wěn)定電流〔峰值〕ie二次勵(lì)磁電流瞬時(shí)值ip一次電流瞬時(shí)值is二次電流瞬時(shí)值K給定暫態(tài)系數(shù)〔適用于P，PR，TPS〕表1〔續(xù)〕〔1〕電流互感器符號參數(shù)名稱Kalf〔ALF〕準(zhǔn)確限值系數(shù)〔穩(wěn)態(tài)〕Kn額定電流比Kpcf保護(hù)校驗(yàn)系數(shù)Kr剩磁系數(shù)Kssc額定對稱短路電流倍數(shù)〔暫態(tài)〕Ktf暫態(tài)系數(shù)〔適用于TPX，TPY，TPZ〕Ktd暫態(tài)面積系數(shù)Kx計(jì)算系數(shù)〔適用于PX〕Lb二次負(fù)荷電感Lct互感器二次繞組漏電感Le勵(lì)磁回路電感Rb二次負(fù)荷電阻Rbn額定二次負(fù)荷電阻Rct互感器二次繞組電阻Sb二次負(fù)荷視在功率Sbn額定二次負(fù)荷視在功率Tp規(guī)定的一次時(shí)間常數(shù)Ts互感器二次時(shí)間常數(shù)Tsn互感器額定二次時(shí)間常數(shù)tal保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間tfr自動重合閘時(shí)無電流時(shí)間tmax到達(dá)最大磁通的時(shí)間Zb二次負(fù)荷阻抗Ze勵(lì)磁阻抗Zct二次繞組阻抗εI電流誤差〔比誤差〕ε角度誤差〔相位差〕εc復(fù)合誤差峰值瞬時(shí)誤差Ψs飽和磁通Ψr剩磁通〔2〕電壓互感器Cn額定電容C1高壓電容器C2中壓電容器Kn額定電壓比Ku額定電壓因數(shù)Sb二次負(fù)荷表1〔續(xù)〕〔2〕電壓互感器符號參數(shù)名稱Sbn額定二次負(fù)荷Up一次電壓Upn額定一次電壓Ures剩余電壓Us二次電壓Usn額定二次電壓εv電壓誤差〔比誤差〕ε角度誤差〔相位差〕4電流互感器應(yīng)用的一般問題4.1根本特性及應(yīng)用電流互感器的簡化等值電路見圖1〔a〕，相量圖參見圖1〔b〕。a〕等值電路圖b〕相量圖圖1電流互感器等值電路及相量圖4.1.2電流互感器按其功能分為測量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器兩類：測量用電流互感器分為一般用途和特殊用途〔S類〕兩類；保護(hù)用電流互感器分為P類、PR類、PX類和TP類，TP類適用于短路電流具有非周期分量時(shí)的暫態(tài)情況。一組電流互感器一般具有多個(gè)二次繞組〔鐵芯〕用于供應(yīng)不同的儀表或繼電保護(hù)。各個(gè)二次繞組的變比通常是相同的。電流互感器可通過改變一次繞組串并聯(lián)實(shí)現(xiàn)不同變比。某些特殊情況下，各二次繞組也可采用不同變比，這種互感器稱為復(fù)式變比電流互感器。某些情況下，也可采用二次繞組抽頭實(shí)現(xiàn)不同變比。某些情況下，電流互感器經(jīng)過兩次變換才將正比于一次電流的信號傳送至二次回路。第二次變換所用互感器稱為輔助互感器，電流互感器及其輔助互感器的綜合性能應(yīng)符合各種用途提出的性能要求，如準(zhǔn)確級、二次負(fù)荷等。輔助互感器宜采用降流型。工程工程中選用電流互感器時(shí)應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)測量儀表和繼電保護(hù)的要求，按照GB1208的有關(guān)內(nèi)容，結(jié)合工程的實(shí)際情況，提出訂貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括使用環(huán)境條件、額定參數(shù)、技術(shù)性能、絕緣要求及一般結(jié)構(gòu)要求等。參見DL/T725。某些特殊性能要求可由訂貨方和供貨方協(xié)商確定。4.2電流互感器的配置電流互感器的類型、二次繞組的數(shù)量和準(zhǔn)確級應(yīng)滿足繼電保護(hù)自動裝置和測量儀表的要求。保護(hù)用電流互感器的配置應(yīng)防止出現(xiàn)主保護(hù)的死區(qū)。接入保護(hù)的互感器二次繞組的分配，應(yīng)注意防止當(dāng)一套保護(hù)停用時(shí)，出現(xiàn)被保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)的保護(hù)動作死區(qū)。對中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，電流互感器可按三相配置；對中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，依具體要求可按兩相或三相配置。當(dāng)配電裝置采用一個(gè)半斷路器接線時(shí)，對獨(dú)立式電流互感器每串宜配置三組，每組的二次繞組數(shù)量按工程需要確定。繼電保護(hù)和測量儀表宜用不同二次繞組供電，假設(shè)受條件限制須共用一個(gè)二次繞組時(shí)，其性能應(yīng)同時(shí)滿足測量和保護(hù)的要求，且接線方式應(yīng)防止儀表校驗(yàn)時(shí)影響繼電保護(hù)工作。4.2.6在使用微機(jī)保護(hù)的條件下，各類保護(hù)宜共用二次繞組，以減少互感器二次繞組數(shù)量。但一個(gè)元件的兩套互為備用的主保護(hù)應(yīng)使用不同的二次繞組。4.2.7電流互感器的二次回路不宜進(jìn)行切換，當(dāng)需要時(shí)，應(yīng)采取防止開路的措施。4.3一次參數(shù)選擇4.3.1電流互感器應(yīng)根據(jù)其所屬一次設(shè)備的額定電流或最大工作電流選擇適當(dāng)?shù)念~定一次電流。額定一次電流〔Ipn〕的標(biāo)準(zhǔn)值為：10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75A以及它們的十進(jìn)位倍數(shù)或小數(shù)。4.3.2電流互感器的額定連續(xù)熱電流〔Icth〕、額定短時(shí)熱電流〔Ith〕和額定動穩(wěn)定電流〔Idyn〕應(yīng)能滿足所在一次回路的最大負(fù)荷電流和短路電流的要求，并應(yīng)適當(dāng)考慮系統(tǒng)的開展情況。當(dāng)互感器一次繞組可串、并聯(lián)切換時(shí)，應(yīng)按其接線狀態(tài)下實(shí)際短路電流進(jìn)行Ith及Idyn校驗(yàn)。4.3.3選擇額定一次電流時(shí)，應(yīng)使得在額定電流比條件下的二次電流滿足該回路測量儀表和保護(hù)裝置的準(zhǔn)確性要求。詳見第5章和第6章。4.3.4為適應(yīng)不同要求，某些情況下在同一組電流互感器中，保護(hù)用二次繞組與測量用二次繞組可采用不同變比。4.4二次參數(shù)選擇4.4.1二次電流選擇電流互感器額定二次電流〔Isn〕有1A和5A兩類。a〕對于新建發(fā)電廠和變電所，有條件時(shí)電流互感器額定二次電流宜選用1A。b〕如有利于互感器安裝或擴(kuò)建工程原有電流互感器采用5A時(shí)，以及某些情況下為降低電流互感器二次開路電壓，額定二次電流可選用5A。c〕一個(gè)廠站內(nèi)的互感器額定二次電流允許同時(shí)采用1A和5A。4.4.2二次負(fù)荷選擇及計(jì)算a〕電流互感器的二次負(fù)荷可用阻抗Zb〔Ω〕或容量Sb〔VA〕表示。兩者之間的關(guān)系為：〔16〕b〕c〕計(jì)算連接導(dǎo)線的負(fù)荷時(shí)，一般情況下可忽略導(dǎo)線電感，而僅計(jì)及其電阻Rl：〔17〕式中：L——電纜長度，m；A——導(dǎo)線截面，電流回路采用2.5mm2及以上截面積的銅導(dǎo)線，mm2；γ——電導(dǎo)系數(shù)，銅取57，m/(Ω×mm)。5測量用電流互感器5.1類型及額定參數(shù)選擇5.1.1類型選擇測量用電流互感器有一般用途和特殊用途〔S類〕兩類。工程應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)測量和計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)際需要合理選擇互感器的類型。要求在工作電流變化范圍較大情況下作準(zhǔn)確計(jì)量時(shí)可選用S類電流互感器。為保證二次電流在適宜的范圍內(nèi)，可采用復(fù)式變比或二次繞組帶抽頭的電流互感器。電能計(jì)量用儀表與一般測量儀表在滿足準(zhǔn)確級條件下，可共用一個(gè)二次繞組。5.1.2額定參數(shù)選擇測量用電流互感器的額定參數(shù)選擇除滿足第4章的要求外，還要考慮以下情況：a〕測量用電流互感器的二次負(fù)荷不應(yīng)超出規(guī)定的保證準(zhǔn)確級的負(fù)荷范圍。b〕測量用的電流互感器的額定一次電流應(yīng)接近但不低于一次回路正常最大負(fù)荷電流。對于某些指示儀表，為使儀表在正常運(yùn)行時(shí)指示在刻度標(biāo)尺的3/4左右，并且過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)能有適當(dāng)指示，可選用Ipn≥1.25Ib，其中Ib為一次設(shè)備的額定電流或線路最大負(fù)荷電流。對于直接啟動電動機(jī)的測量儀表用的電流互感器可選用Ipn＞1.5Ib。c〕為在故障時(shí)一次回路短時(shí)通過大短路電流不致?lián)p壞測量儀表，測量用電流互感器可選用具有儀表保安限值的互感器，儀表保安系數(shù)〔FS〕宜選擇10，必要時(shí)也可選擇5。對于電子式儀表，可不考慮保安系數(shù)的要求。d〕必要時(shí)可采用具有電流擴(kuò)大值特性的電流互感器，其連續(xù)熱電流可選用額定一次電流的120％，特殊情況可選用150％或200％。注：對于0.1～1級電流互感器，可以規(guī)定電流的擴(kuò)大值。此時(shí)要求：①額定連續(xù)熱電流應(yīng)是額定擴(kuò)大一次電流值〔表示為額定一次電流的百分?jǐn)?shù)〕；②額定擴(kuò)大一次電流下的電流誤差和相位差應(yīng)不超過表2所列對120％額定一次電流下所規(guī)定的限值。5.2準(zhǔn)確級選擇5.2.1測量用電流互感器的準(zhǔn)確級a〕測量用電流互感器的準(zhǔn)確級，以該準(zhǔn)確級在額定電流下所規(guī)定的最大允許電流誤差的百分?jǐn)?shù)來標(biāo)稱。標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確級為0.1、0.2、0.5、1、3和5級；供特殊用途的為0.2S及0.5S級。b〕％之間的任一值時(shí)，其額定頻率下的電流誤差和相位誤差不超過表2所列限值。表2測量用電流互感器誤差限值〔一〕準(zhǔn)確級電流誤差〔±％〕在以下額定電流〔％〕時(shí)相位差，在以下額定電流〔％〕時(shí)±m(xù)in±crad5201001205201001205201001200.10.40.20.10.1158550.450.240.150.150.20.750.350.20.2301510100.90.450.30.30.51.50.750.50.5904530302.71.350.90.913.01.51.01.01809060605.42.71.81.8

c〕對于0.2S和0.5S級測量用電流互感器，在二次負(fù)荷歐姆值為額定負(fù)荷值的25％～100％之間任一值時(shí)，其額定頻率下的電流誤差和相位誤差不應(yīng)超過表3所列限值。表3特殊用途電流互感器的誤差限值〔二〕準(zhǔn)確級電流誤差〔±％〕在以下額定電流〔％〕時(shí)相位差，在以下額定電流〔％〕時(shí)±m(xù)in±crad1520100120152010012015201001200.2S0.750.350.20.20.230151010100.90.450.30.30.30.5S1.50.750.50.50.590453030302.71.350.90.90.9

d〕對于3級和5級，在二次負(fù)荷歐姆值為額定負(fù)荷值的50％～100％之間任一值時(shí)，其額定頻率下的電流誤差和相位誤差不應(yīng)超過表4所列限值。表4測量用電流互感器誤差限值〔二〕準(zhǔn)確級電流誤差〔±％〕，在以下額定電流〔％〕時(shí)50120333555注：3級和5級的相位差不予規(guī)定。5.2.2與測量儀表配套的電流互感器準(zhǔn)確級選擇測量用電流互感器在實(shí)際二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確等級應(yīng)與配套使用的測量儀表的準(zhǔn)確等級相適應(yīng)。測量儀表包括：指示儀表，如電流、功率等電氣量測量儀表；積分儀表，如電能計(jì)量儀表〔含計(jì)費(fèi)用計(jì)量儀表〕；其他類似電器等。不同用途測量儀表要求的準(zhǔn)確等級不同，對配套的互感器的準(zhǔn)確級也要求不同。表5為直接接于互感器的測量儀表要求的電流互感器準(zhǔn)確等級。電能計(jì)量用的電流互感器，工作電流宜在其額定電流的2/3以上。對于工作電流變化范圍較大的計(jì)費(fèi)用電能計(jì)量儀表應(yīng)采用S類電流互感器。當(dāng)一個(gè)電流互感器的回路接有幾種不同型式的儀表時(shí)，應(yīng)按準(zhǔn)確級最高的儀表進(jìn)行選擇。表5儀表與配套的電流互感器準(zhǔn)確等級指示儀表計(jì)量儀表儀表準(zhǔn)確級互感器準(zhǔn)確級輔助互感器準(zhǔn)確級儀表準(zhǔn)確等級互感器準(zhǔn)確等級有功電能表無功電能表a0.50.50.20.21.00.11.00.50.20.52.00.2或0.2S1.51.00.21.02.00.5或0.5S2.51.00.52.03.00.5或0.5Sa無功電能表一般與同回路的有功電能表采用同一等級的電流互感器。5.2.3小變比套管式電流互感器的準(zhǔn)確級選擇SF6絕緣電器〔GIS〕、落地罐式斷路器及變壓器套管式電流互感器由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)〔一次繞組只有一匝〕，當(dāng)額定電流在300A以下時(shí)，不易滿足較高準(zhǔn)確級〔如0.2，0.5，0.2S，0.5S〕的要求，選擇準(zhǔn)確級時(shí)可與制造廠協(xié)商確定。5.3二次負(fù)荷選擇及計(jì)算5.3.1二次負(fù)荷的選定a〕為保證測量用電流互感器的準(zhǔn)確級，其實(shí)際連接二次負(fù)荷值〔Zb或Sb〕不應(yīng)超出表6規(guī)定的范圍。b〕測量用電流互感器二次負(fù)荷不宜過小，以便一次短路電流超過IPL時(shí)，使二次感應(yīng)電動勢計(jì)算值等于或超過額定二次極限電動勢，能導(dǎo)致電流互感器飽和，以保證儀表平安。表6測量用電流互感器二次負(fù)荷范圍儀表準(zhǔn)確級二次負(fù)荷范圍0.1、0.2、0.5、125％～100％額定負(fù)荷0.2S、0.5S25％～100％額定負(fù)荷3、550％～100％額定負(fù)荷5.3.2二次負(fù)荷計(jì)算方法a〕一般工程驗(yàn)算可忽略負(fù)荷阻抗之間的相位差，二次負(fù)荷Zb可按下式計(jì)算：Zb=∑KmcZm+KlcZl+Rc〔18〕式中：Zm——儀表電流線圈的阻抗，Ω；Zl——連接導(dǎo)線單程的阻抗，一般可忽略電抗，僅計(jì)及電阻，Ω；Rc——接觸電阻，一般為0.05Ω～0.1Ω；Kmc——儀表接線的阻抗換算系數(shù)；Klc——連接線的阻抗換算系數(shù)。b〕測量用電流互感器各種接線方式的阻抗換算系數(shù)見表7。表7測量用電流互感器各種接線方式的阻抗換算系數(shù)電流互感器接線方式阻抗換算系數(shù)備注KlcKmc單相21

三相星形11

兩相星形Zm0=ZmZm0為零線回路中的負(fù)荷電阻Zm0=01兩相差接2

三角形33

c〕測量及計(jì)量電流回路功耗應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況確定，其功耗值與裝置實(shí)現(xiàn)原理和構(gòu)成元件有關(guān)，差異很大。附錄B的B.1列出一些典型儀表的功耗供使用參考。6保護(hù)用電流互感器6.1性能要求6.1.1影響電流互感器性能的因素保護(hù)用電流互感器性能應(yīng)滿足系統(tǒng)或設(shè)備故障工況的要求，即在短路時(shí)，將互感器所在回路的一次電流傳變到二次回路，且誤差不超過規(guī)定值。電流互感器的鐵芯飽和是影響其性能的最重要因素。在穩(wěn)態(tài)對稱短路電流〔無非周期分量〕下，影響互感器飽和的主要因素是：短路電流幅值、二次回路〔包括互感器二次繞組〕的阻抗、電流互感器的工頻勵(lì)磁阻抗、電流互感器匝數(shù)比和剩磁等。在實(shí)際的短路暫態(tài)過程中，短路電流可能存在非周期分量而嚴(yán)重偏移。這可能導(dǎo)致電流互感器嚴(yán)重暫態(tài)飽和，參見圖2。為保證準(zhǔn)確傳變暫態(tài)短路電流，電流互感器在暫態(tài)過程中所需磁鏈可能是傳變等值穩(wěn)態(tài)對稱短路電流磁鏈的幾倍至幾十倍。詳細(xì)推導(dǎo)及分析見第7章和附錄A。a〕一次電流無偏移b〕一次電流全偏移圖2電流互感器一次電流與磁通及二次電流的關(guān)系6.1.2對保護(hù)用電流互感器的性能要求保護(hù)裝置對電流互感器的性能要求如下：a〕保證保護(hù)的可信賴性。要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)電流互感器誤差不致影響保護(hù)可靠動作。b〕保證保護(hù)的平安性。要求保護(hù)區(qū)外最嚴(yán)重故障時(shí)電流互感器誤差不會導(dǎo)致保護(hù)誤動作或無選擇性動作。6.1.2.2解決電流互感器飽和對保護(hù)動作性能的影響，可采用下述兩類措施：a〕選擇適當(dāng)類型和參數(shù)的互感器，保證互感器飽和特性不致影響保護(hù)動作性能。對電流互感器的根本要求是保證在穩(wěn)態(tài)短路電流下的誤差不超過規(guī)定值。對短路電流非周期分量和互感器剩磁等引起的暫態(tài)飽和影響，則應(yīng)根據(jù)具體情況和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，妥當(dāng)處理。b〕保護(hù)裝置采取減輕飽和影響的措施，保證互感器在特定飽和條件下不致影響保護(hù)性能。保護(hù)裝置采取措施減緩電流互感器飽和影響，特別是暫態(tài)飽和影響，對降低電流互感器造價(jià)及提高保護(hù)動作的平安性和可信賴性具有重要意義，應(yīng)成為保護(hù)裝置的開展方向。特別是微機(jī)保護(hù)具有較大的潛力可資利用。當(dāng)前母線差動保護(hù)裝置一般都采取了抗飽和措施，取得了良好效果。對其他保護(hù)裝置也宜提出適當(dāng)?shù)目癸柡鸵蟆?.2類型選擇6.2.1保護(hù)用電流互感器的類型保護(hù)用電流互感器分為兩大類：a〕P類〔P意為保護(hù)〕電流互感器。包括PR和PX類。該類電流互感器的準(zhǔn)確限值是由一次電流為穩(wěn)態(tài)對稱電流時(shí)的復(fù)合誤差或勵(lì)磁特性拐點(diǎn)來確定的。b〕TP類〔TP意為暫態(tài)保護(hù)〕電流互感器。該類電流互感器的準(zhǔn)確限值是考慮一次電流中同時(shí)具有周期分量和非周期分量，并按某種規(guī)定的暫態(tài)工作循環(huán)時(shí)的峰值誤差來確定的。該類電流互感器適用于考慮短路電流中非周期分量暫態(tài)影響的情況。6.2.2電流互感器類型選擇原則6.2.2.1保護(hù)用電流互感器的性能應(yīng)滿足繼電保護(hù)正確動作的要求。首先應(yīng)保證在穩(wěn)態(tài)對稱短路電流下的誤差不超過規(guī)定值。對于短路電流非周期分量和互感器剩磁等的暫態(tài)影響，應(yīng)根據(jù)互感器所在系統(tǒng)暫態(tài)問題的嚴(yán)重程度，所接保護(hù)裝置的特性、暫態(tài)飽和可能引起的后果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等因素，予以合理考慮。如保護(hù)裝置具有減緩電流互感器飽和影響的功能，則可按保護(hù)裝置的要求選用適當(dāng)?shù)幕ジ衅鳌?.2.2.2330kV～500kV系統(tǒng)保護(hù)、高壓側(cè)為330kV～500kV的變壓器保護(hù)和300MW級及以上發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)用的電流互感器，由于系統(tǒng)一次時(shí)間常數(shù)較大，電流互感器暫態(tài)飽和較嚴(yán)重，由此導(dǎo)致保護(hù)誤動或拒動的后果嚴(yán)重。因此，所選電流互感器應(yīng)保證在實(shí)際短路工作循環(huán)中不致暫態(tài)飽和，即暫態(tài)誤差不超過規(guī)定值。宜選用TP類互感器。詳見第7章。6.2.2.3220kV系統(tǒng)保護(hù)、高壓側(cè)為220kV的變壓器差動保護(hù)、100MW級～200MW級發(fā)電機(jī)變壓器組及大容量電動機(jī)差動保護(hù)用的電流互感器，暫態(tài)飽和問題及其影響后果相對較輕，可按穩(wěn)態(tài)短路條件進(jìn)行計(jì)算選擇，并為減輕可能發(fā)生的暫態(tài)飽和影響而給定適當(dāng)?shù)臅簯B(tài)系數(shù)。宜選用P類、PR類或PX類電流互感器。PR類能限制剩磁影響，有條件時(shí)可推廣使用。給定暫態(tài)系數(shù)K=Kalf／Kpcf，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用情況和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定：a〕100MW級～200MW級機(jī)組外部故障的給定暫態(tài)系數(shù)不宜低于10。參見附錄C的C.1。b〕220kV系統(tǒng)的給定暫態(tài)系數(shù)不宜低于2，參見IEEEStdC37.110等規(guī)定及附錄C的C.2。6.2.2.4110kV及以下系統(tǒng)保護(hù)用電流互感器一般按穩(wěn)態(tài)條件選擇，選用P類互感器。6.2.2.5高壓母線差動保護(hù)用電流互感器的選擇，由于母線故障時(shí)短路電流很大，而且外部短路時(shí)流過各互感器的電流差異也可能很大。即使各側(cè)選用特性相同的電流互感器，其暫態(tài)飽和程度也可能很不一致。為此，母線差動保護(hù)宜具有抗互感器暫態(tài)飽和的能力。在工程應(yīng)用中可按穩(wěn)態(tài)短路電流或保護(hù)裝置的要求選用適當(dāng)?shù)幕ジ衅鳎瑓⒁姼戒汣的C.3。6.2.2.6非直接接地系統(tǒng)的接地保護(hù)用互感器，可根據(jù)具體情況采用由三相電流互感器組成的零序?yàn)V過器、專用的電纜式或母線式零序電流互感器。6.3額定參數(shù)選擇保護(hù)用電流互感器的額定參數(shù)除按照第4章的一般規(guī)定進(jìn)行選擇外，還要考慮以下情況：a〕變壓器差動回路電流互感器額定一次電流的選擇，應(yīng)盡量使兩側(cè)互感器的二次電流進(jìn)入差動繼電器時(shí)根本平衡。當(dāng)采用微機(jī)保護(hù)時(shí)，可由保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)兩側(cè)變比差和相角差的校正。在選擇額定一次電流及二次繞組接線方式時(shí)，應(yīng)注意使變壓器兩側(cè)互感器的二次負(fù)荷盡量平衡，以減少可能出現(xiàn)的差電流。b〕自耦變壓器公共繞組回路過負(fù)荷保護(hù)用的電流互感器，應(yīng)按公共繞組的允許負(fù)荷電流選擇。此電流通常發(fā)生在低壓側(cè)斷開，而高—中壓側(cè)傳輸自耦變壓器的額定容量的情況。此時(shí)，公共繞組上的電流為中壓側(cè)與高壓側(cè)額定電流之差。c〕大型發(fā)電機(jī)變壓器組廠用分支的額定電流遠(yuǎn)小于主變壓器額定電流，廠用分支的電流互感器一般可以廠用分支額定工作電流為根底進(jìn)行選擇，但應(yīng)注意滿足該回路的動穩(wěn)定要求。例外的是廠用分支側(cè)用于發(fā)—變組或主變壓器差動保護(hù)的電流互感器，原則上應(yīng)與主回路互感器變比一致，如因額定一次電流過大裝設(shè)有困難時(shí)，可根據(jù)具體情況采取適當(dāng)措施，如由保護(hù)裝置或增設(shè)輔助電流互感器以改變變比，或者采用二次額定電流為1A的互感器〔當(dāng)其他側(cè)互感器額定二次電流為5A時(shí)〕，以便在保持變比一致條件下降低互感器額定一次電流等。d〕中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)或中阻抗接地系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)接地回路的電流互感器、大型發(fā)電機(jī)零序電流型橫差保護(hù)用電流互感器等，在正常情況下一次電流為零，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，不平衡電流的實(shí)測值或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并考慮接地保護(hù)靈敏系數(shù)和互感器的誤差限值以及動、熱穩(wěn)定等因素，選用適當(dāng)?shù)念~定一次電流。e〕對中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的電纜式或母線式零序電流互感器，因接地故障電流很小，需要按保證保護(hù)裝置動作靈敏系數(shù)來選擇變比及有關(guān)參數(shù)。6.4準(zhǔn)確級及誤差限值6.4.1P類及PR類電流互感器a〕P類及PR類電流互感器的準(zhǔn)確級以在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的最大允許復(fù)合誤差的百分?jǐn)?shù)標(biāo)稱，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級為：5P、10P、5PR和10PR。b〕P類及PR類電流互感器在額定頻率及額定負(fù)荷下，電流誤差、相位誤差和復(fù)合誤差應(yīng)不超過表8所列限值。表8P類及PR類電流互感器誤差限值準(zhǔn)確級額定一次電流下的電流誤差％額定一次電流下的相位差額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差％±m(xù)in±crad5P，5PR10P，10PR±1±360—1.8—510c〕PR類電流互感器剩磁系數(shù)應(yīng)小于10％，有些情況下應(yīng)規(guī)定Ts值以限制復(fù)合誤差。d〕發(fā)電機(jī)和變壓器主回路、220kV及以上電壓線路宜采用復(fù)合誤差較小〔波形畸變較小〕的5P或5PR級電流互感器。其他回路可采用10P或10PR級電流互感器。e〕P類及PR類保護(hù)用電流互感器能滿足復(fù)合誤差要求的準(zhǔn)確限值系數(shù)Kalf一般可取5、10、15、20和30。必要時(shí)，可與制造部門協(xié)商，采用更大的Kalf值。6.4.2PX電流互感器的特性PX電流互感器的性能由以下參數(shù)確定：a〕額定一次電流〔Ipn〕；b〕額定二次電流〔Isn〕；c〕額定匝數(shù)比，匝數(shù)比誤差不應(yīng)超過±0.25％；d〕額定拐點(diǎn)電動勢〔Ek〕；e〕額定拐點(diǎn)電動勢的最大勵(lì)磁電流〔Ie〕；f〕在溫度為75℃時(shí)二次繞組最大電阻〔Rct〕；g〕額定負(fù)荷電阻〔Rbn〕；h〕計(jì)算系數(shù)〔Kx〕。6.4.3TP類電流互感器的特性TP類電流互感器的準(zhǔn)確級及誤差限值詳見7.3。6.5穩(wěn)態(tài)性能驗(yàn)算本節(jié)表達(dá)P類、PR類和PX類電流互感器的性能驗(yàn)算。對于TP類電流互感器的性能驗(yàn)算方法詳見第7章。6.5.1保護(hù)校驗(yàn)故障電流為保證保護(hù)動作的可信賴性和平安性，電流互感器通過規(guī)定的保護(hù)校驗(yàn)故障電流Ipcf時(shí)，其誤差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。Ipcf按下述原則確定：a〕按可信賴性要求校驗(yàn)保護(hù)動作性能時(shí)，Ipcf應(yīng)按區(qū)內(nèi)最嚴(yán)重故障短路電流確定。對于過電流和距離等保護(hù)，應(yīng)同時(shí)考慮下述兩種情況：1〕在保護(hù)區(qū)末端故障時(shí)，Ipcf應(yīng)為流過互感器最大短路電流Iscmax。2〕在保護(hù)安裝點(diǎn)近處故障時(shí)，允許互感器誤差超出規(guī)定值，但必須保證保護(hù)裝置動作的可靠性和快速性。Ipcf應(yīng)根據(jù)流過互感器最大短路電流Iscmax和保護(hù)裝置的類型、性能及動作速度等因素確定。b〕按平安性要求校驗(yàn)保護(hù)動作性能時(shí)，Ipcf應(yīng)按區(qū)外最嚴(yán)重故障短路電流確定。如電流差動保護(hù)的Ipcf應(yīng)為保護(hù)區(qū)外短路時(shí)流過互感器的最大短路電流Iscmax；方向保護(hù)的Ipcf應(yīng)為可能使方向元件誤動的保護(hù)反方向故障流過電流互感器的最大短路電流Iscmax。同時(shí)還需要注意防止逐級配合的過電流或阻抗等保護(hù)因相鄰兩處互感器飽和不同而失去選擇性。c〕保護(hù)校驗(yàn)故障電流Ipcf宜按系統(tǒng)規(guī)劃容量確定。6.5.2P類及PR類電流互感器性能驗(yàn)算6.5.2.1一般選擇驗(yàn)算。一般選擇驗(yàn)算可按以下條件進(jìn)行：a〕電流互感器的額定準(zhǔn)確限值一次電流Ipal應(yīng)大于保護(hù)校驗(yàn)故障電流Ipcf，必要時(shí)，還應(yīng)考慮互感器暫態(tài)飽和影響。即準(zhǔn)確限值系數(shù)Kalf應(yīng)大于KKpcf?！睰為用戶規(guī)定的暫態(tài)系數(shù)，Kpcf為故障校驗(yàn)系數(shù)〕。b〕電流互感器額定二次負(fù)荷Rbn應(yīng)大于實(shí)際二次負(fù)荷Rb。按上述條件選擇的電流互感器可能尚有潛力未得到合理利用。在系統(tǒng)容量很大，而額定二次電流選用1A，以及采用電子式儀表和微機(jī)保護(hù)時(shí)，經(jīng)常遇到Kalf不夠但二次輸出容量有裕度的情況。因此，必要時(shí)可進(jìn)行較精確驗(yàn)算，如按額定二次極限電動勢或?qū)嶋H準(zhǔn)確限值系數(shù)曲線驗(yàn)算，以便更合理的選用電流互感器。6.5.2.2按額定二次極限電動勢驗(yàn)算。對于低漏磁電流互感器可按額定二次極限電動勢進(jìn)行驗(yàn)算：a〕P類電流互感器的額定二次極限電動勢〔Es1〕為〔二次負(fù)荷僅計(jì)及電阻〕：Es1=KalfIsn〔Rct+Rbn〕〔19〕式中：Kalf——準(zhǔn)確限值系數(shù)；Isn——額定二次電流；Rct——電流互感器二次繞組電阻；Rbn——電流互感器額定負(fù)荷。上述各參數(shù)制造部門應(yīng)在產(chǎn)品說明書中標(biāo)明。b〕繼電保護(hù)動作性能校驗(yàn)要求的二次感應(yīng)電動勢〔Es〕為：Es=KKpcfIsn〔Rct+Rb〕〔20〕式中：Kpcf——保護(hù)校驗(yàn)系數(shù)，與繼電保護(hù)動作原理有關(guān)，參見；K——給定暫態(tài)系數(shù)，參見第節(jié)；Rb——電流互感器實(shí)際二次負(fù)荷；其他同式〔19〕。c〕電流互感器的額定二次極限電動勢應(yīng)大于保護(hù)校驗(yàn)要求的二次感應(yīng)電動勢，即：Es1≥Es〔21〕d〕或所選電流互感器的準(zhǔn)確限值系數(shù)Kalf應(yīng)符合下式要求：〔22〕為此，要求制造部門確認(rèn)所提供電流互感器為低漏磁特性，提供的互感器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)包括二次繞組的電阻值。6.5.2.3按實(shí)際準(zhǔn)確限值系數(shù)曲線驗(yàn)算。如果制造廠提供的電流互感器不滿足低漏磁特性要求，當(dāng)提高準(zhǔn)確限值一次電流時(shí)，互感器可能出現(xiàn)局部飽和，不能采用上述額定二次極限電動勢法進(jìn)行驗(yàn)算。此時(shí)，如用戶需要提高所選互感器的準(zhǔn)確限值系數(shù)Kalf，則應(yīng)由制造廠提供由直接法試驗(yàn)求得的或經(jīng)過誤差修正后實(shí)際可用的準(zhǔn)確限值系數(shù)Kalf與Rb的關(guān)系曲線。根據(jù)實(shí)際的Rb，從曲線上查出電流互感器的準(zhǔn)確限值系數(shù)Kalf，參見圖3。要求Kalf＞KKpcf。其中Kpcf為保護(hù)校驗(yàn)系數(shù)，K為給定暫態(tài)系數(shù)。圖3按符合實(shí)際的誤差曲線選擇電流互感器6.5.3PX電流互感器的性能驗(yàn)算PX電流互感器為低漏磁電流互感器，其準(zhǔn)確性能由其勵(lì)磁特性確定，勵(lì)磁特性的額定拐點(diǎn)電動勢Ek可由下式計(jì)算：Ek=Kx〔Rct+Rbn〕Isn〔23〕式中各量參見。要求額定拐點(diǎn)電動勢〔Ek〕大于繼電保護(hù)動作性能要求的電流互感器二次感應(yīng)電動勢〔Es〕，即Ek＞Es。求Es的方法參見式〔20〕。6.6二次負(fù)荷計(jì)算a〕保護(hù)用電流互感器二次負(fù)荷為：Zb=∑KrcZr+KlcRl+Rc〔24〕式中：Zr——繼電器電流線圈阻抗，對于數(shù)字繼電器可忽略電抗，僅計(jì)及電阻Rr，Ω；Rl——連接導(dǎo)線電阻，參見式〔17〕，Ω；Rc——接觸電阻，一般為0.05Ω～0.1Ω，Ω；Krc——繼電器阻抗換算系數(shù)，參見表9；Klc——連接導(dǎo)線阻抗換算系數(shù)，參見表9。b〕保護(hù)用電流互感器在各種接線方式時(shí)不同的短路類型下的阻抗換算系數(shù)見表9。表9繼電器及連接導(dǎo)線阻抗換算系數(shù)表電流互感器接線方式阻抗換算系數(shù)三相短路兩相短路單相短路接地經(jīng)Y,d變壓器兩相短路KlcKrcKlcKrcKlcKrcKlcKrc單相212121

三相星形11112111兩要星形Zr0=Zr222233Zr0=01212131兩相差接242

三角形33332233c〕保護(hù)和自動裝置電流回路功耗應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況確定，其功耗值與裝置實(shí)現(xiàn)原理和構(gòu)成元件有關(guān)，差異很大。附錄B的B.2及B.3列出一些典型情況的功耗供使用參考。d〕工程應(yīng)用中應(yīng)盡量降低保護(hù)用電流互感器所接二次負(fù)荷，以減小二次感應(yīng)電動勢，防止互感器飽和。必要時(shí)，可選擇額定負(fù)荷顯著大于實(shí)際負(fù)荷的互感器，以提高互感器抗飽和能力。7TP類保護(hù)用電流互感器7.1電流互感器暫態(tài)特性根本計(jì)算式由于電流互感器的勵(lì)磁特性為非線性的磁滯回線，在暫態(tài)過程中特性的解析計(jì)算是很復(fù)雜的。繼電保護(hù)要求在其工作過程中電流互感器不飽和，在互感器未飽和時(shí)可假定其工作于勵(lì)磁的線性局部，采用下述近似的根本理論公式進(jìn)行計(jì)算〔參見GB16847〕。a〕具有對稱分量的短路電流瞬時(shí)值的一般表達(dá)式為：〔25〕電流為全偏移時(shí)，θ，則：〔26〕b〕全偏移短路電流式〔26〕經(jīng)t秒后的暫態(tài)系數(shù)為：〔27〕c〕為確定互感器鐵芯面積而計(jì)算暫態(tài)系數(shù)，則式〔27〕以sinωt=–1代入，在t=tmax時(shí)具有最大值，tmax值為：〔28〕相應(yīng)的Ktfmax值為：〔29〕d〕對于C-t-O工作循環(huán)，所需暫態(tài)面積系數(shù)為：〔30〕對于C-t-O-tfr-C-t-O工作循環(huán)，所需暫態(tài)面積系數(shù)為：〔31〕電流互感器暫態(tài)特性計(jì)算公式的推導(dǎo)參見附錄A的A.1。7.2TP類電流互感器參數(shù)7.2.1對稱短路電流額定值TP類電流互感器的特性要考慮短路電流中具有非周期分量的暫態(tài)情況。一般將暫態(tài)短路電流分為對稱電流分量〔周期分量〕和非對稱電流分量〔非周期分量〕兩局部，對稱短路電流有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值如下：a〕額定對稱短路電流倍數(shù)〔Kssc〕一般選用：10、15、20、25、30、40、50。b〕額定短時(shí)熱電流〔Ith〕以kA方均根值表示的標(biāo)準(zhǔn)值為：6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100。c〕額定一次短路電流〔Ipsc〕由Ipn和Kssc兩者的乘積得出，此乘積不必與Ith值完全相等。7.2.2一次時(shí)間常數(shù)〔Tp〕a〕額定一次時(shí)間常數(shù)〔Tp〕以ms表示的標(biāo)準(zhǔn)值為40、60、80、100、120。b〕工程應(yīng)用校驗(yàn)采用的一次時(shí)間常數(shù)應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)際情況確定。一般可按母線三相對稱短路，由各分支的電感與電阻之比分別確定各分支的一次時(shí)間常數(shù)。如缺乏實(shí)際資料，可采用以下參考數(shù)據(jù)：1〕500kV系統(tǒng)：約100ms；2〕220kV系統(tǒng)：約60ms；3〕國產(chǎn)300MW～600MW發(fā)電機(jī)變壓器組：約240ms～280ms；4〕國產(chǎn)100MW～210MW發(fā)電機(jī)變壓器組：約140ms～220ms。c〕當(dāng)短路電流由幾個(gè)不同一次時(shí)間常數(shù)的支路供應(yīng)時(shí)，計(jì)算方法參見。7.2.3二次回路時(shí)間常數(shù)〔Ts〕a〕二次回路時(shí)間常數(shù)一般根據(jù)互感器特性要求由制造廠優(yōu)化確定，其值約在以下范圍：1〕TPS級及TPX級：幾秒到十余秒；2〕TPY級：數(shù)百毫秒至一兩秒；3〕TPZ級：60ms±6ms。b〕二次回路時(shí)間常數(shù)〔Ts〕與回路總電阻成反比，當(dāng)實(shí)際二次負(fù)荷〔Rb〕不同于額定二次負(fù)荷〔Rbn〕時(shí)，實(shí)際的二次時(shí)間常數(shù)Ts應(yīng)由額定二次時(shí)間常數(shù)〔Tsn〕按式〔32〕求得。

〔32〕式中：Rct——電流互感器二次繞組的電阻。7.3TP類電流互感器的誤差限值和標(biāo)準(zhǔn)7.3.1TP類電流互感器的誤差限值7.3.1.1TPS級電流互感器的誤差限值TPS級電流互感器的匝數(shù)比應(yīng)等于1/Kn，匝數(shù)比誤差應(yīng)不超過±0.25％。準(zhǔn)確限值條件由勵(lì)磁特性確定，且勵(lì)磁二次極限電動勢Eal不低于規(guī)定值，此電動勢應(yīng)使其幅值增大10％時(shí)致使相應(yīng)勵(lì)磁電流增大不超過100％。當(dāng)客戶有規(guī)定時(shí)，在勵(lì)磁極限二次電動勢下測得的勵(lì)磁電流峰值應(yīng)不超過規(guī)定值。如果未指定限值，則勵(lì)磁電流應(yīng)不超過折算到二次側(cè)的Ith的10％，參見表10中的TPX級電流互感器誤差特性。對于TPS，一般由用戶規(guī)定額定等效二次極限電動勢，通常如下表示：Eal≥KKssc〔Rct+Rb〕Isn〔33〕其中K為用戶給定的暫態(tài)系數(shù)，電流互感器二次繞組電阻Rct由制造廠的設(shè)計(jì)確定，但在有些使用條件下，為了與其他設(shè)備相配合，可由用戶提出其限值。7.3.1.2TPX級、TPY級、TPZ級電流互感器的誤差限值在二次回路電阻值為Rsn=Rct+Rbn時(shí)，誤差應(yīng)不超過表10所列值。表10TP類電流互感器誤差限值級別在額定一次電流下在準(zhǔn)確限值條件下最大峰值瞬時(shí)誤差％比值差％相位差mincradTPXTPYTPZ±0.5±1±1±30±60180±18±0.9±1.85.3±0.6εεεac7.3.2TP類電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)各級電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容如表11所示。表11TP類電流互感器標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容電流互感器的級別TPSTPXTPYTPZ說明額定一次電流Ipn××××由用戶提出的標(biāo)準(zhǔn)額定二次電流Isn××××額定頻率f××××設(shè)備最高電壓和額定絕緣水平××××額定短時(shí)熱電流Ith××××額定動穩(wěn)定電流Idyn××××標(biāo)準(zhǔn)采用的電流比Kn××××表11〔續(xù)〕電流互感器的級別TPSTPXTPYTPZ說明額定對稱短路電流倍數(shù)Kssc××××由用戶提出的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一次時(shí)間常數(shù)Tp—×××工作循環(huán)單：C-t-O雙：C-t-O-tfr-C-t-O—××—額定二次負(fù)荷電阻Rbn××××用戶規(guī)定的暫態(tài)系數(shù)K×———互感器二次繞組電阻Rct〔校正至…℃〕××××由制造部門提供的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)額定暫態(tài)面積系數(shù)Ktd—×××額定二次時(shí)間常數(shù)Tsn——×—注1：×適用：一不適用注2：當(dāng)客戶希望獲得新設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備兼容時(shí)，在相配合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中可規(guī)定某些參數(shù)的限值，例如Ts或Rct。但必須成認(rèn)不同設(shè)計(jì)之間可能有些差異。注3：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括由制造部門提供的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)標(biāo)明在產(chǎn)品銘牌和產(chǎn)品型錄上，以便用戶進(jìn)行性能校驗(yàn)。7.4TP類電流互感器的應(yīng)用7.4.1TP類電流互感器的性能特點(diǎn)7.4.1.1TPS級電流互感器TPS級電流互感器是低漏磁互感器，并要求嚴(yán)格控制匝數(shù)比。適用于根據(jù)簡單環(huán)流原理和采用高阻抗繼電器的差動保護(hù)。由于對剩磁不限制，保護(hù)繼電器對互感器的勵(lì)磁使用極限，通常由試驗(yàn)和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)公式確定。假設(shè)在電流互感器已嚴(yán)重飽和時(shí)切斷一次電流，將使得二次回路中的電流隨同磁通由飽和狀態(tài)快速降低到剩磁水平，保護(hù)繼電器的復(fù)歸時(shí)間，通常不明顯受TPS電流互感器衰減特性的影響。適用于對復(fù)歸時(shí)間要求嚴(yán)格的斷路器失靈保護(hù)電流檢測元件。7.4.1.2TPX級電流互感器TPX級電流互感器的根本特性一般與TPS級相似，只是對誤差限值的規(guī)定不同。7.4.1.3TPY級電流互感器TPY級電流互感器控制剩磁不大于飽和磁通的10％。有利于C-O-C-O工作循環(huán)的準(zhǔn)確限值，適用于采用重合閘的線路保護(hù)。在從飽和到剩磁狀態(tài)的轉(zhuǎn)換期間，與相同尺寸和相同二次外接負(fù)荷的TPS級或TPX級電流互感器相比，由于磁阻、儲能以及磁通變化量的不同，二次回路的電流值較高且持續(xù)時(shí)間較長。故不宜用于斷路器失靈保護(hù)。由于鐵芯帶氣隙，勵(lì)磁電感L相對較低，即Ts相對較低，要求在未達(dá)飽和狀態(tài)時(shí)誤差不應(yīng)超過限值〔10％〕。由式〔A.19〕，暫態(tài)面積系數(shù)Ktd與二次回路時(shí)間常數(shù)Ts有式〔34〕所示關(guān)系：〔34〕7.4.1.4TPZ級電流互感器TPZ級電流互感器剩磁可忽略不計(jì)。嚴(yán)重飽和后衰減的二次電流在最初階段〔繼電器返回時(shí)〕比相應(yīng)的TPY級保持更高數(shù)值。這類互感器適用于僅反響交流分量的保護(hù)。許多繼電器采用輸入電流/電壓傳感器轉(zhuǎn)換被測量然后處理，因此，僅二次電流的交流分量有意義。由于不保證低頻分量誤差及勵(lì)磁阻抗低，一般不推薦該類互感器用于主設(shè)備保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)。7.4.2TP類電流互感器的應(yīng)用范圍7.4.2.1330kV～500kV線路保護(hù)宜選用TPY級電流互感器，按考慮重合閘的兩次工作循環(huán)進(jìn)行暫態(tài)特性驗(yàn)算。7.4.2.2高壓側(cè)為330kV～500kV的降壓變壓器的差動保護(hù)回路各側(cè)均宜選用TPY級電流互感器。高、中壓側(cè)宜按外部線路故障C-O-C-O工作循環(huán)校驗(yàn)暫態(tài)特性。低壓側(cè)為三角接線時(shí)，可按外部三相短路C-O工作循環(huán)校驗(yàn)。7.4.2.3容量為300MW級及以上的發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)變壓器組的差動保護(hù)回路，宜選用TPY級電流互感器。發(fā)電機(jī)電壓側(cè)互感器暫態(tài)性能可按外部三相短路C-O工作循環(huán)或外部線路單相接地C-O-C-O工作循環(huán)驗(yàn)算。單相接地重合閘時(shí)將承受兩次故障電流，暫態(tài)面積系數(shù)Ktd值較大。但在高壓側(cè)單相接地時(shí)，在Y,d接線變壓器低壓側(cè)〔三角接線〕二相的故障電流僅為高壓側(cè)故障相電流的，即相應(yīng)的Kssc值較低，其KtdKssc乘積值一般不超過三相短路C-O工作循環(huán)的相應(yīng)值。電流互感器的二次時(shí)間常數(shù)Ts應(yīng)保證在重合閘情況下暫態(tài)誤差不超出允許值。7.4.2.4500kV母線差動保護(hù)一般應(yīng)由保護(hù)裝置采取必要的減輕互感器暫態(tài)飽和影響的措施，參見。工程應(yīng)用中可根據(jù)保護(hù)裝置的特定要求采用適當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅?。如高阻抗保護(hù)采用TPS級電流互感器。7.5TP類電流互感器的性能計(jì)算7.5.1TP類電流互感器暫態(tài)系數(shù)計(jì)算7.5.1.1對于TPS級和TPX級電流互感器，在t＜tmax和Tp＜＜Ts情況下的C-t-O工作循環(huán)中，暫態(tài)面積系數(shù)計(jì)算公式〔30〕可簡化為：〔35〕TPS和TPX級電流互感器一般不用于C-t-O-tfr-C-t-O工作循環(huán)。7.5.1.2對于TPY級電流互感器，額定暫態(tài)面積系數(shù)Ktd可按式〔30〕或式〔31〕進(jìn)行計(jì)算，工作循環(huán)有關(guān)參數(shù)可根據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)際情況確定。但由式〔34〕確定的二次回路時(shí)間常數(shù)Ts變化范圍較大，通常是由制造設(shè)計(jì)優(yōu)化確定的。制造廠應(yīng)按表11提供額定二次負(fù)荷下的Ts值。應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際二次負(fù)荷進(jìn)行修正。7.5.1.3對于TPZ級電流互感器，因Kr=0，鐵芯氣隙較大，其導(dǎo)磁系數(shù)在規(guī)定工作循環(huán)中是恒定的?？梢杂媒馕鍪綄?dǎo)出電流互感器的交流分量相位差為δ=1/ωTs。當(dāng)TPZ的δ規(guī)定范圍為180min±18min時(shí)，可求得Ts=60ms±6ms。參見附錄A的A.2。Ts，可由式〔30〕或式〔31〕直接計(jì)算Ktd。7.5.2TP類電流互感器的實(shí)際性能驗(yàn)算7.5.2.1按系統(tǒng)要求確定互感器參數(shù)工程訂貨由用戶提出TP電流互感器有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括Kssc、Tp、Rb及工作循環(huán)參數(shù)，由制造部門進(jìn)行互感器設(shè)計(jì)并優(yōu)化參數(shù)，提供能滿足用戶要求的互感器及有關(guān)參數(shù)，如Ktd、Rct、Rbn及Ts等。例如見GB16847—1997的附錄D的D.4。本標(biāo)準(zhǔn)不再詳述。7.5.2.2校驗(yàn)互感器參數(shù)能否滿足系統(tǒng)要求電流互感器〔包括定型產(chǎn)品〕的有關(guān)參數(shù)，如Tp、Ts、Kssc、Ktd、Rct和Rbn等，校驗(yàn)互感器性能是否滿足實(shí)際對稱短路電流倍數(shù)及規(guī)定工作循環(huán)的要求。電流互感器的額定等效二次極限電動勢Ea1應(yīng)大于保護(hù)要求的等效二次感應(yīng)電動勢Eal。a〕額定等效二次極限電動勢Eal為：Eal≈KsscKtd〔Rct+Rbn〕Isn≈KsscKtd〔Pi+Pe〕/Isn〔36〕式中各參數(shù)，如Kssc、Ktd、Rbn及Rct等可由制造部門提供的標(biāo)準(zhǔn)〔或銘牌〕中查出。上式中Pi、Pe分別為二次繞組內(nèi)部功率和外接負(fù)荷。保護(hù)要求的等效二次感應(yīng)電動勢Eal為：Eal=KtdKpcf〔Rct+Rb〕Isn〔37〕式中：Ktd——實(shí)際要求互感器的暫態(tài)面積系數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)Tp、按實(shí)際負(fù)荷修正過的Ts及實(shí)際工作循環(huán)，由式〔30〕、式〔31〕或其簡化公式計(jì)算；Kpcf——保護(hù)校驗(yàn)系數(shù)，參見；Rb——互感器實(shí)際外接負(fù)荷。如Eal≥Eal則電流互感器滿足要求。b〕對于TPY電流互感器應(yīng)按式〔34〕校驗(yàn)在實(shí)際應(yīng)用情況下的誤差不超出10％。7.5.3暫態(tài)飽和時(shí)間計(jì)算電流互感器的額定暫態(tài)面積系數(shù)Ktd、二次時(shí)間常數(shù)Ts和系統(tǒng)一次時(shí)間常數(shù)Tp，原則上可根據(jù)式〔30〕求解互感器到達(dá)飽和的時(shí)間。由于計(jì)算較復(fù)雜，實(shí)用上可參見附錄A的A.3的圖中查出相應(yīng)時(shí)間。對于閉合鐵芯互感器，因Ts值較大，可由簡化公式式〔35〕求得相應(yīng)時(shí)間的計(jì)算式為：〔38〕在Ktd較小時(shí)，例如5以下，宜按較準(zhǔn)確的計(jì)算式〔27〕進(jìn)行計(jì)算，即應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)入交流勵(lì)磁分量，而以–1代替sinωt可能導(dǎo)致較大誤差。7.5.4其他暫態(tài)特性計(jì)算7.5.4.1多個(gè)電源的一次時(shí)間常數(shù)〔Tp〕計(jì)算當(dāng)電網(wǎng)母線具有多個(gè)不同時(shí)間常數(shù)Tp的電源時(shí)，可假定各電源供應(yīng)獨(dú)立的、具有各自直流偏移量和衰減時(shí)間常數(shù)的短路電流。對規(guī)定的工作循環(huán)，在電流互感器中，由各單獨(dú)電流產(chǎn)生的磁通可用其相應(yīng)的感應(yīng)電動勢Es值表示。這些值的總和代表對電流互感器總磁通的要求。為了簡化，假設(shè)各正弦電流相位相同。初步計(jì)算時(shí)，也可將各支路的Tp值按各支路短路電流加權(quán)平均，作為等效Tp(eq)用于計(jì)算。7.5.4.2一次短路電流偏移程度的修正計(jì)算式〔26〕～式〔38〕各式考慮的是短路初始角θ=0、cosθ、短路電流全偏移的情況。實(shí)際故障中短路電流出現(xiàn)全偏移的概率是很低的，因此，計(jì)算結(jié)果偏于嚴(yán)重。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說明，短路故障容易發(fā)生在電壓的峰值附近。根據(jù)大量的故障錄波圖統(tǒng)計(jì)，有95％的短路故障是在電壓峰值之前40之內(nèi)發(fā)生，而在100kV以上的電網(wǎng)中，線路短路故障則都是發(fā)生在電壓峰值之前40之內(nèi)。因此，一般情況下，θ≥〔90–40〕，cosθ≤cos〔90–40〕=0.64?？紤]偏移系數(shù)cosθ不等于時(shí)的暫態(tài)系數(shù)計(jì)算式如下［參見附錄的式〔〕］：〔39〕為確定電流互感器暫態(tài)面積系數(shù)，以sinθe–sin(ω+θ)=1代入上式，可得：〔40〕7.5.4.3剩磁影響的計(jì)算電流互感器在嚴(yán)重飽和后可能有相當(dāng)大的剩磁，剩磁在正常運(yùn)行時(shí)不容易消除，除非采取專門的消磁措施。剩磁將嚴(yán)重影響下次短路時(shí)互感器的暫態(tài)特性。參見附錄A的A.4。剩磁系數(shù)Kr=Ψr/Ψs，其中Ψr為剩磁通，Ψs為飽和磁通?？紤]剩磁時(shí)電流互感器暫態(tài)面積系數(shù)為：=Ktd/(1–Kr)〔41〕式中：Ktd——不考慮剩磁時(shí)的暫態(tài)面積系數(shù)。8電壓互感器8.1分類及應(yīng)用8.1.1電壓互感器分類電壓互感器按構(gòu)成原理可分為電磁式和電容式兩類。電磁式電壓互感器的原理與一般變壓器類似，參數(shù)折算到二次側(cè)，其等值電路見圖4。圖4電磁式電壓互感器等值電路圖電容式電壓互感器由C1和C2構(gòu)成的電容分壓器及電磁單元組成。電磁單元由中壓變壓器和電抗器組成。其接地回路通常還接有電力線載波耦合裝置，對于工頻電流，載波耦合裝置阻抗很小，但對于載波電流則呈現(xiàn)較高的阻抗。電容式電壓互感器接線圖見圖5。圖5電容式電壓互感器接線圖電容式電壓互感器的等值電路見圖6。圖6電容式電壓互感器的等值電路圖8.1.2電壓互感器相量圖電壓互感器的相量圖見圖7。圖7電壓互感器相量圖8.1.3電壓互感器的應(yīng)用8.2配置和接線8.2.1電壓互感器的配置電壓互感器的配置與系統(tǒng)電壓等級、主接線方式及所實(shí)現(xiàn)的功能有關(guān)。a〕電壓互感器及其二次繞組數(shù)量、準(zhǔn)確等級等應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同步和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失去電壓，同步點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。b〕對220kV及以下電壓的雙母線接線，宜在主母線三相上裝設(shè)電壓互感器。旁路母線是否裝設(shè)電壓互感器應(yīng)視具體情況和需要確定。當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時(shí)，可在出線側(cè)的一相上裝設(shè)電壓互感器。對于220kV大型發(fā)變電工程的雙母線，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，也可按線路或變壓器單元配置三相電壓互感器。c〕對500kV電壓的雙母線接線，宜在每回出線和每組母線的三相上裝設(shè)電壓互感器。對一個(gè)半斷路器接線，應(yīng)在每回出線〔包括主變壓器進(jìn)線回路〕的三相上裝設(shè)電壓互感器；對母線可根據(jù)母線保護(hù)和測量裝置的要求在一相或三相上裝設(shè)電壓互感器。d〕發(fā)電機(jī)出口可裝設(shè)兩組或三組電壓互感器，供測量、保護(hù)和自動電壓調(diào)整裝置使用。8.2.2電壓互感器的接線電壓互感器的接線及接地方式與電力系統(tǒng)的電壓等級和接地方式有關(guān)。a〕35kV及以上系統(tǒng)一般采用單相式電壓互感器。20kV及以下系統(tǒng)可采用單相式或三相式〔三柱或五柱〕電壓互感器。b〕對于系統(tǒng)高壓側(cè)為非有效接地系統(tǒng)，可用單相互感器接于相間電壓或V-V接線，供電給接于相間電壓的儀表和繼電器。c〕三個(gè)單相互感器接成星型—星型。當(dāng)互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)，可用于供電給接于相間電壓和相電壓的儀表及繼電器，但不能供電給絕緣檢查電壓表。當(dāng)互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地時(shí)，可用于供電給接于相間電壓的儀表和繼電器以及絕緣檢查電壓表。如系統(tǒng)高壓側(cè)為中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，則可用于測量相電壓的儀表；如系統(tǒng)高壓側(cè)為非有效接地系統(tǒng)，則不允許接入測量相電壓的儀表。d〕三相式互感器有三柱式或五柱式兩種，采用星型接線。三柱式互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不能接地，五柱式互感器一次側(cè)中性點(diǎn)可以接地。接地或不接地時(shí)的適用范圍同上。8.3一次電壓選擇8.3.1額定一次電壓〔Upn〕電壓互感器的額定