常用電流互感器的測量精度與設備選型

電流互感器也叫CT(current transformer)是依據電磁感應原理將一次側大電流轉換成二次側小電流的電氣一次設備,由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側繞組匝數很少,串在需要測量的電流的線路中,二次側串聯在測量或者保護電路中,實現對用電量的測量和對電氣設備的保護。

電流互感器的準確度等級是指滿足旨在保證允許誤差和改變量在規定限值內的一定計量要求的級別。

1.測量用電流互感器

(1)測量用電流互感器的精度

測量用電流互感器的標準準確級應為:0.1 、0.2 、0.5 、1、3和5級;特殊用途的測量用電流互感器的標準準確級應為 0.2S 、0.5S。測量用電流互感器準確級的選擇應在上述標準準確級中選擇,其意義舉例如下:

0.2S: S表示特殊用途的測量用電流互感器,精度等級0.2,表示在電流為額定電流時,互感器測得的電流與實際電流的比值誤差為±0.2%。0.2級和0.2S級圴是針對測量用電流互感器,其最大的區別是在小負荷時0.2S級比0.2級有更高的測量精度,用於負荷變動範圍比較大,有時候負載很小的場合。

0.5: 精度等級0.5,測量用電流互感器,表示在電流為額定電流時,互感器測得的電流與實際電流的比值誤差為±0.5%。

(2)測量用電流互感器的選用

依據《電力工程設計手冊 電氣二次部分》中對測量用電流互感器一次電流選擇的相關描述,測量用電流互感器額定一次電流的選擇原則為:測量用電流互感器在100%~120%的額定電流下能保證測量精度,S級電流互感器在20%~120%的額定電流下能保證測量精度,因此,為保證測量精度,測量用的電流互感器的額定一次電流應接近一次迴路正常最大負荷電流。對於指針式儀表,應使正常運行和過負荷運行時有適當的指示,電流互感器的額定一次電流不宜小於1. 25 倍的一次設備的額定電流或線路最大負荷電流,對於直接啟動電動機的指針式儀表用的電流互感器額定一次電流不宜小於1. 5 倍電動機額定電流。

常用電流互感器的測量精度與設備選型

電能計量用電流互感器額定二次電流宜使正常運行時迴路實際負荷電流達到其額定值的 60% ,不應低於其額定值的30%,S 級電流互感器應為 20% ;如不能滿足上述要求應選用高動熱穩定的電流互感器以減小變比或二次繞組帶抽頭的電流互感器。

常用電流互感器的測量精度與設備選型

測量用電流互感器的二次負荷值不應超出下表的規定。

常用電流互感器的測量精度與設備選型

用於電測量裝置的電流互感器的準確度等級不應低於下表的規定:

常用電流互感器的測量精度與設備選型

測量用電流互感器的額定二次電流可選用5A或1A 。110kV及以上電壓等級的測量用電流互感器宜選用1A ,為什麼呢?原因見文末的解釋。


2.保護用電流互感器

(1)保護用電流互感器的精度

通常維電保護對保護用電流互感器的誤差要求是其綜合誤差不超過10%。國際電工委員會(IEC)規定保護用電流互感器的準確級為5P和10P,其中P表示保護。在誤差限值5P與10P後加上10和20,表示電流互感器一次短路電流為額定電流的倍數值,如5P10,5P20,10P10,10P20。其意義為:

10P20:保護用電流互感器。額定一次電流下的誤差為±3%,額定準確限值的一次電流下的複合誤差為10%。可以簡單理解為:該保護CT一次側流過的電流在其額定電流的20倍以下時,其誤差應小於±10%。對於5P電流互感器,其額定一次電流下的誤差為±1%,額定準確限值的一次電流下的複合誤差為5%。

常用電流互感器的測量精度與設備選型

(2)繼電保護用電流互感器的選用

測量表計和繼電保護不宜共用電流互感器的同一個二次繞組。儀表和保護共用電流互感器的同一個二次繞組時,宜採取下列措施:

a. 保護裝置接在儀表前,中間加裝電流試驗部件,避免校驗儀表時影響保護裝置工作。

b. 電流回路開路能引起保護裝置不正確動作,而又未設有效的閉鎖和監視時,儀表應經中間電流互感器連接,當中間電流互感器二次迴路開路時,保護用電流互感器誤差仍應保證其準確度的要求。

專用於保護迴路的電流互感器,其電流應大於電氣設備可能出現的最大長期負荷電流,在短路情況下還要滿足動穩定和熱穩定的需要。

目前製造廠生產的電流互感器二次電流既有5A的,也有1A的。一般情況下,兩者都可以使用。額定二次電流為1A的負載阻抗是二次電流為5A的25倍。在相同的比值誤差下,1A的電流互感器比5A的有以下優越性:

a. 可以增加電流互感器的二次允許負荷;

b. 可以減小連接電纜的導線截面;

c. 可以提高準確等級。

現代人工智能的發展,傳感器是先行者。互感器就是一個電力電氣領域的一種傳感器,無論是保護還是測量都離不開它,起著舉足輕重的作用。在電力電氣技術大力發展的今天,越來越多的新型傳感器被製造和推廣開來,使我們的電量測量更加準確,保護更加周到。


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