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做继电保护检测之前必须了解的常识

2019-05-19

从事电力行业的朋友都知道,变电所内一定会有的一种装置,那就是电流互感器。变电所内为什么要有电流互感器:

我们变电所内的二次设备(如继电保护测试仪、自动装置、测量仪表等)需要对一次系统的电流测量与控制。但是电力系统一次电压很高,电流也很大,且运行的额定参数千差万别。有了电流互感器就可以对一次系统的大电流进行隔离,从而能准确安全地获取电气一次电流信息。

对电流互感器的要求。

一、电流互感器的一次额定电压应与所用电网的额定电压等级相同,其绝缘水平应能承受长期运行及可能出现的短时过电压。

二、变换精度高,应能满足测量精度,确保继电保护动作可靠。

三、变比适当,其变比应能保证系统在额定工况下测量仪表、继电保护及自动装置的测量精度要求及工作在线性区。

四、容量足够大,应满足正常及电力系统短路故障时,继电保护及自动装置的测量精度要求。

五、满足热稳定及动稳定的要求,饱和倍数足够大。

继电保护测试仪

TP-60A微机继电保护测试仪

电流互感器的构成及工作特点:

大世界彩票充值电流互感器的作用是将电力系统的一次大电流变换成与其成正比的二次小电流,然后输入到测量仪表、继电保护及自动装置中。其构成及工作特点如下:

1、一次匝数少,二次匝数多

用于电力系统中的电流互感器,其一次绕组通常是一次设备的进、出导线,只有1匝或2匝;其二次匝数却很多。如:变比为1250/1的电流互感器,其一次为1匝,二次匝数有1250匝。

2、铁芯中工作磁密很低,系统故障时磁密大

正常运行时,电流互感器铁芯中工作磁密很低,其一次与二次保持安匝平衡。当系统故障时,由于故障电流很大,二次电压很高,励磁电流增大,铁芯中磁密急剧升高,甚至使铁芯饱和。

电流互感器的构成及工作特点:

3、高内阻,电流源

正常工况下,铁芯中的磁密很低,励磁阻抗很大,而二次匝数很多。从二次侧看进去,其阻抗很大。负载阻抗与电流互感器的内阻相比,可以忽略不计,故负载阻抗的变化对二次电流的影响不大,可称之为电流源。

4、需要二次负载小(相对电压互感器)

电流互感器的二次负责如果很大,运行时其二次电压很高,励磁电流必然增大,从而使电流变换的误差增大。特别是在系统故障时,电流互感器一次电流可能达额定电流的数十倍,致使铁芯饱和,电流变换误差很大,不满足继电保护的要求,甚至使保护误动。

5、二次回路不得开路

电流互感器的二次回路不得开路。如果在运行中二次回路开路,二次电流消失,去磁作用也随之消失,铁芯中的磁密很高;又由于二次匝数特多,二次电压会很高,有时可达数千伏,危及二次设备及人身安全。

电流互感器的极性

为什么电流互感器一、二次要标出极性:

因为电力系统负荷方向的存在,二次设备用的二次电流必须和一次潮流相对应,故需要一、二次标出极性。任何一侧的引出端子出错,都会使二次电流相位变化180度,影响二次设备的正常工作。

电流互感器的极性一般采用减极性的标注方法:

电流互感器一、二次侧一般都标有“*”或脚注(如1作头,2作尾等)。

所谓“减极性”

一、二次侧引出端子上同一符号或同名脚注为同极性端子。采用的是减极性标注:当一次绕组从标1的端子通入交流电流时,在二次绕组回路中感应的电流应从标1端流出。从两侧同极性端观察时,一、二次侧电流的方向相反。

电流互感器的误差

在具有铁芯的电流互感器中,由于励磁电流IM的存在(呈感性),电流互感器二次电流I2与一次实际电流I1幅值不同,相位也不同。

所以反映电流互感器测量误差的由变比误差和相位误差构成。设变比为Y。

变比误差=100%*(I1–I2*Y)/I1

一般我们要求变比误差不大于10%,相位误差不大于7度

电流互感器10%误差的校核

其方法主要是计算出在最大短路电流时二次回路的最大允许阻抗ZMAX,与该二次回路的实际阻抗ZL(二次负载)进行比较,该实际阻抗必须小于最大允许阻抗,即ZL小于等于ZMAX。

电流互感器的负载阻抗

电流互感器实际负载阻抗的测量

电流互感器二次回路的负载阻抗一般通过实际测量后得出。

负载阻抗测量注意事项

1、测量电流二次回路负载阻抗时,必须包括连接电缆与所有可能接入的负载。

2、必须使用50HZ的交流试验电源。

3、在无法判定哪一相或哪一种接线二次负载最大时,应测量所有方式下的二次负载,取其中最大值。

电流互感器的准确度

1、测量、计量用的电流互感器绕组

大世界彩票充值为了保证计量、测量的准确性,保证保护装置动作可靠、正确,电流互感器必须达到一定的准确度。

在国标GB1208-1997中,规定测量用的电流互感器的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1、3、5等六个标准,这是一个相对误差标准。

1。0-1的四个标准其二次负荷应在额定负荷的25%-100%之间,3、5两个标准其二次负荷应在额定负荷的50%-100%之间,否则准确度不能满足要求。

由于现实应用当中,负荷范围比较广,有时候对准确度要求较高。

我们会采用经补偿的0.2S和0.5S电流互感器,该电流互感器在1%-120%额定负荷间均能满足准确度要求。

大世界彩票充值2、保护用的电流互感器绕组

保护用的电流互感器的准确度要求一般没有测量的高,但其不仅要求在额定一次电流误差不超过规定值,由于其要求在故障电流最大时有较好的传变特性,所以在一定短路电流倍数下误差不超过规定值:

P类:要求在给定的短路电流下复合误差不超过规定值。一般用aPb的形式表示误差等级。如5P10,其含义是在10倍互感器额定电流下的短路电流时,其误差不超过5%。a:是准确度等级。b:保证准确度的允许最大短路电流倍数。

TP类:这类保护用电流互感器要求在规定工作环境的暂态条件下保证规定的准确度;如TPY级在铁芯中设置了一定的非磁性间隙,其相对非磁性间隙长度(实际非磁性间隙长度与铁芯磁路长度的比值长度)大于0.1%。从而限制了剩磁,TPY级适用于带重合闸的线路保护,单不宜用于断路器保护。

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