常规电流互感器和电压互感器参数选择及计算

常规电流互感器和电压互感器参数选择及计算二次相关专业部分(内部交流与探讨)2015年12月3.电流互感器的选择和配置要求目录4.电流互感器的订货参数7.工程配合特殊情形及注电考题分析1.概述8.电压互感器分类及订货9.与二次专业相关的配合要求5.电流互感器的标志与铭牌6.工程设计中对电流互感器的考虑2.相关的国际标准、国标及行标10.工程设计中对电压互感器的考虑本PPT主要依据新版DL/T866-2015电流互感器和电压互感器选择及计算规程进行展开，旨在合理地解决电力工程中CT、PT选择和计算中的问题。包括类型和参数选择，性能要求和相关计算方法等。对某些长期未能妥善解决的问题，提出合理的规范的解决办法。新版DL/T866导则内容主要关心电力工程用电流/电压互感器性能和参数选择及计算等二次有关内容，不包括绝缘结构等一次有关内容。导则主要适用常规电流/电压互感器及其辅助互感器，还包括电子式互感器，由于其包括内容较多，限于篇幅，本PPT暂不述及电子式互感器、保护内部专用变换器及实验室互感器等相关内容。PPT主要内容1.概述CT参数选择内容CT一次额定电流与最大传输电流关系；保护精工电流、电度表计精度要求保护CT次级精度选择、核算（P级、TPY级；一次抽头、二次抽头；粗算、核算；注电工程师考题；）500kV等站用变正常小负荷、故障时大短路电流情形解决方案表计CT次级精度要求、保安系数保护CT次级容量要求（一次抽头、二次抽头）表计CT次级容量要求（一次抽头、二次抽头）变压器中性点、接地变、高压电抗器CT次级选择TPY级C-O-C-循环要求CT次级排列要求（常规站与智能站）CVT安装位置（串抗、串补对线路保护、高抗保护的影响）将对下列内容进行探讨：1.概述•分为两大类：1）测量用；2）保护用•测量用电流互感器－重点考核正常运行时的准确性能•保护用电流互感器－重点考核系统短路时的准确性能a)对称短路电流下的稳态性能b)短路电流偏移（有直流分量）和/或有剩磁时的暂态性能1.概述电流互感器类型及性能：•电流误差（比值差），相位差适用于电流基本为正弦波，可用相量表示52110002－TpsnpcdtiiKTIIeIpIs•复合误差适用于电流畸变较严重情况42100－％＝ppsniIIIKIeIeIpIsФΔφ•过去保护用互感器常用10％误差，实际为比值误差，对相角差另有规定1.概述电流互感器准确性能•由于电力系统发展和电力系统引入市场机制，潮流负荷变化多，如何选择互感器以保证电能测量准确性•各级电压系统如何合理考虑保护用电流互感器的饱和问题，特别是暂态饱和问题，例如超高压系统及大机组的电流互感器暂态饱和严重，如何合理选用互感器及进行必要的正确验算•实现电流互感器信息共享，避免一组互感器二次线圈过多1.概述电流互感器重点问题：•测量用电流互感器的准确特性520100120%+0.35+0.20+0.75-0.2-0.35-0.75•负荷电流变化范围大时应采用S级电流互感器0.2S级02级0.5级-1.5+1.51.概述测量用电流互感器（1）•突出问题是保证电能计量的位置设置正确和准确性•0.1级与0.2S级的比较520100120%+0.35+0.20+0.75-0.2-0.35-0.75•小变比单匝式互感器不易满足较高准确级（如0.2、0.5）要求0.2S级02级0.1级1.概述测量用电流互感器（2）•类型－主要考虑稳态特性：包括5P、10P、5PR、10PR、PX，其中PR和PX为IEC颁布的新标准－考虑暂态特性：TPS、TPX、TPY、TPZ•准确性能－稳态饱和：影响因素主要是短路电流、二次负荷等－暂态饱和：影响因素主要是短路电流非周期分量和剩磁等。严重时可能需要互感器铁心增大几倍至几十倍1.概述保护用电流互感器：•以复合误差为指标－5P、5PR：要求稳态复合误差小于5％－10P、10PR：要求稳态复合误差小于10％－TPX、TPY、TPZ：要求暂态复合误差小于10％•以励磁特性为指标－PX、TPS：要求励磁电压拐点不低于规定值1.概述保护用电流互感器性能指标：•IEC标准－PX•美国标准IEEEStdC37.110-19960EEkIekIeE/Ek=1.1Ie/Iek=1.5•IEC标准－TPSE/Ek=1.1Ie/Iek=2.0IeEEk45°1.概述电流互感器励磁特性－拐点电压：•恰当选择电流互感器性能和参数，使在工程的实际短路情况下CT不致饱和或影响不大•保护装置采取措施减缓CT饱和影响－当前母线保护一般采取了抗饱和措施，可以适当降低对CT的要求。微机母线保护技术条件（DL/T670－1999）要求保护装置不受CT暂态饱和影响。各种保护的性能差别很大，应由研制部门提出具体的选择CT的方法－其它微机保护宜采取抗CT饱和措施，但在制造部门提出具体选择CT方法前，暂考虑由适当选择CT性能参数来防止饱和或减缓其影响参见附图：0904271.概述克服电流互感器饱和影响的措施：GB1208－2006电流互感器（eqvIEC60044-1：2003）GB16847－1997保护用电流互感器暂态特性技术要求(idtIEC60044-6:1992)IEC60044－1：2003电流互感器第一号修改单GB1207－2006电磁式电压互感器(eqvIEC60044-２：2003)GB4703－2007电容式电压互感器（已作废）DL/T725－2000电力用电流互感器订货技术条件DL/T726－2000电力用电压互感器订货技术条件英国标准BS3938：1973电流互感器规范IEEEStdC57.13-2008:仪表用互感器要求IEEEStdC37.110-2007:保护用电流互感器应用导则及IEEEC37.110Corri1-2010保护用电流互感器应用导则勘误表1：等式18和等式19的更正DL/T5136火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T866电流互感器和电压互感器选择及计算导则暂不细及二次各专业相关标准2相关的国际标准、国标及行标太多应满足一次回路的额定电压、最大负荷电流及短路时的动、热稳定电流的要求；应满足二次回路测量仪表、继电保护和自动装置的要求；电流互感器带实际二次负荷在稳态短路电流下的准确限值系数或励磁特性（含饱和拐点）应满足所接保护装置动作可靠性的要求；电流互感器连接的二次负荷，不应超过电流互感器额定二次负荷。测量级电流互感器实际二次负载应在电流互感器额定负载的25~100%范围内。在工作电流变化范围较大情况下作准确计量时可选用S类电流互感器，当因动热稳定要求无法选择小变比CT时也可选用S类电流互感器以满足测量精度的要求。电流互感器的选择应符合以下要求：3电流互感器的选择和配置要求DL/T5136保护用电流互感器的选择，应根据保护特性综合考虑，暂态特性应满足继电保护的要求，必要时应选择TP类电流互感器，其特性应符合GB16847的要求。330kV及以上系统保护、高压侧为330kV及以上的变压器和300MW及以上的发电机变压器组差动保护用电流互感器宜采用TPY电流互感器。互感器在短路暂态过程中暂态过程中误差应不超过规定值。220kV系统保护、高压侧为220kV的变压器和100MW级的发电机变压器组差动保护用电流互感器可采用P类、PR类或PX类电流互感器。110kV及以下系统保护用电流互感器可采用P类电流互感器。母线保护用电流互感器可按保护配置的要求或按暂态短路条件选用电流互感器的选择应符合以下要求：3电流互感器的选择和配置要求DL/T51361.电流互感器的类型、二次绕组的数量与准确等级应满足继电保护自动装置和测量表计的要求。2.保护用电流互感器的配置应避免出现主保护的死区。保护接入电流互感器二次绕组的分配，应注意避免当一套保护停用时，出现电流互感器内部故障时的保护死区；双重化保护的电流互感器应采用不同的二次绕组。3.保护用电流互感器的配置应避免出现电流互感器内部故障时扩大故障范围。4.对中性点直接接地系统，可按三相配置；对中性点非直接接地系统，依具体要求可按两相或三相配置。电流互感器的配置应符合以下要求：3电流互感器的选择和配置要求DL/T51365.当采用一台半断路器接线时，对独立式电流互感器每串宜配置三组。6.用于变压器差动保护的各侧电流互感器铁心，宜具有相同的铁心型式。7.用于同一母线差动保护的电流互感器铁心，宜具有相同的铁心型式。8.110kV及以上的电流互感器的额定二次电流宜选1A。参见附图：（20070807)电流互感器的配置应符合以下要求：3电流互感器的选择和配置要求DL/T5136按以往分工，电流互感器的订货由变电一次专业负责，二次专业负责提供相关的配合资料。所有的订货参数由一次专业总归口，二次提供相关的配合参数给一次专业汇总。根据DL/T725－2000《电力用电流互感器订货技术条件》，额定参数包括（与二次专业相关的配合标*）:额定电压及设备最高电压绝缘要求额定频率额定电流（*）额定短时热电流和短路持续时间额定动稳定电流准确级及误差限值（*）额定输出（*）温升限值对于具有暂态特性的保护用电流互感器还有：额定一次短路电流、额定一次时间常数、工作循环（*）4电流互感器的订货参数额定二次电流值；计量和测量用电流互感器准确级的标称；二次相关的配合参数：4电流互感器的订货参数简述保护用电流互感器准确级的标称；电流扩大值（与一次、二次专业均相关）；DL/T725二次相关的配合参数：4电流互感器的订货参数简述计量和测量用电流互感器的仪表保安系数（FS）；额定仪表限值一次电流与额定一次电流之比值。测量用电流互感器在二次负荷等于额定值，且复合误差等于或大于10%时的最小一次电流值为额定仪表限值一次电流。在系统故障电流超出IPL（额定仪表限值一次电流）时，复合误差应大于10%以限制二次电流，防止由其供电的仪表损坏。额定输出（容量）（CT额定负载）二次相关的配合参数：4电流互感器的订货参数简述额定电阻性负荷对TP级电流互感器，当额定二次电流为1A时，以表示的额定电阻性负荷标准值在下列数值中选取：2.5、5、7.5、10、15。对额定二次电流不是1A的电流互感器，上列值按电流平方的反比进行换算。保护用电流互感器的准确限值系数（P）（二次专业复核）保护用电流互感器的准确限值系数：5、10、15、20、30等。额定对称短路电流倍数（TP）（二次专业复核）具有暂态特性的保护用电流互感器暂态参数（二次专业复核见下表）二次相关的配合参数：4电流互感器的订货参数简述电流互感器的级别TPSTPXTPYTPZ额定电流比（额定一次电流与额定二次电流之比值）××××额定对称短路电流倍数Kssc××××电网一次时间常数Tp－×××二次回路时间常数Ts－－－－工作循环(单：t’,tal’;双:t’,tal’,tfr,t”,tal”)－××－额定电阻性负载Rb××××二次绕组电阻Rct×－－－面积增大参数K×－－－在Ual下的最大Ial（二次励磁电流）（Ual为额定等效二次极限电动势）×－－－“×”适用，“－”不适用。当用户希望获得新设备与现有设备兼容时，在相配合的技术规范中可规定某些参数的限值，例如Ts和Rct，但必须承认不同设计之间可能有差别。二次绕组数量与级次组合的要求；电流互感器次级数量及级次组合应满足继电保护、自动装置、测量仪表及计量装置的要求。一般情况下应配置各自独立的保护绕组、测量和计量绕组。对计量和测量用的互感器实际负载应在其额定输出的25％～100％，功率因素为0.8～1的范围内，以保证计量或测量准确级的要求。参见《电流互感器范本》或《电流互感器技术标准》二次相关的配合参数：4电流互感器的订货参数简述上述相关的配合参数考虑详见工程设计部分标志5电流互感器的标志与铭牌标志5电流互感器的标志与铭牌铭牌5电流互感器的标志与铭牌铭牌5电