一、沒有精度和變比的高靈敏度零序電流互感器
這種零序電流互感器主要用在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)。
1、小電流選線裝置用零序電流互感器
小電流選線裝置本身沒有整定值,零序電流只是裝置的判據(jù)之一,要求零序電流互感器在一次接地電流較小時(shí),和非金屬性接地時(shí),零序電流互感器也要有一定的輸出,來滿足裝置啟動的門坎值。裝置本身的負(fù)載阻抗并不大,但需要通過電纜將各個(gè)零序電流互感器與裝置連接起來,所以電纜的阻抗就是零序電流互感器的主要負(fù)載阻抗,這種零序電流互感器的負(fù)載阻抗一般為2.5ω左右,經(jīng)過多年實(shí)踐和試驗(yàn)得知與小電流選線裝置配套的零序電流互感器選用:
變比:150/5 容量:5va
或變比:40/1 容量:2.5va
這兩種零序電流互感器在負(fù)載阻抗2.5ω時(shí),一次1a,二次輸出在20ma左右,一次40a時(shí)二次≥1a,沒有嚴(yán)格的變比關(guān)系。
2、與dd11/60型繼電器配套使用的零序電流互感器
dd11/60型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為10ω,cosφ=0.8,伊諾爾生產(chǎn)的enr-lj(k)××a型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品,二次電流60ma時(shí)零序電流互感器一次電流≤4a。
3、與dl11/0.2型繼電器配套使用的零序電流互感器
dl11/0.2型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為10ω,cosφ=0.8,伊諾爾生產(chǎn)的enr-lj(k)××b型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品,二次電流0.2a時(shí)零序電流互感器一次電流≤10a。
二、有變比、容量、精度要求的零序電流互感器。
1、國家標(biāo)準(zhǔn)gb1208—1997
國標(biāo)中規(guī)定,保護(hù)用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±(ˊ)
在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差%
5p
±1
±60
5
10p
±3
——
10
2、精度與容量(額定負(fù)荷)的關(guān)系
國標(biāo)中規(guī)定:“在額定頻率及額定負(fù)荷下,電流誤差,相位差和復(fù)合誤差不超過上表所列限值。”所以所選零序電流互感器的容量要與二次回路(裝置及回路)阻抗匹配,才能達(dá)到上表精度,如所選容量大時(shí)零序電流互感器在使用時(shí)將出現(xiàn)正誤差,反之則出現(xiàn)負(fù)誤差。
3、容量與二次阻抗的關(guān)系
z=s/i2 或 s=i2×z
式中s:容量(額定負(fù)荷)用“va”表示
i:二次額定電流,(5a或1a)用“a”表示
z:二次所接儀器或繼電器的阻抗和二次聯(lián)結(jié)線路阻抗之和,用“ω”表示。
例如:變比100/5 容量:5va z=s/i2=5/52=0.2(ω)
變比150/5 容量:10a z=s/i2=10/52=0.4(ω)
變比 100/1 容量: 2.5va z=s/i2=2.5/12=2.5(ω)
變比 50/1 容量: 1va z=s/i2=1/12=1(ω)
根據(jù)例子可以看出二次電流為1a的所需容量較小,所以建議優(yōu)先使用二次額定電流為1a的零序電流互感器。
三、變比的選擇
1、變比:額定一次電流與額定二次電流之比
零序電流互感器的應(yīng)用一般都選用較小變比,常用的如:50/5、75/5、100/5、150/5、200/5、20/1、50/1、100/1、150/1、200/1等,因?yàn)橹挥邪l(fā)生一次接地故障時(shí),零序電流互感器才有輸出。人們不會讓接地電流很大時(shí)才使保護(hù)動作(不用考慮躲過負(fù)荷電流)。可是由于一次繞組是電力電纜,僅有一匝,這樣,50/5的零序電流互感器的二次額定匝數(shù),僅10匝,所以50/5的零序電流互感器負(fù)荷特性較差,實(shí)際負(fù)載阻抗和零序電流互感器的容量不一致時(shí)將會出現(xiàn)較大的誤差,而且在低于額定電流時(shí)誤差也會加大,所以在允許的情況下盡量選用大一些的變比。
2、已有保護(hù)整定值時(shí)變比選擇
已有保護(hù)定值,變比就很容易選擇了。
如定值是一次電流80a時(shí)保護(hù)動作,可靠國標(biāo)選100/5 或100/1。
3、電阻接地系統(tǒng)變比的選擇
電阻接地系統(tǒng)接地點(diǎn)電流由兩個(gè)分量組成,一個(gè)是電容電流,另一個(gè)是中性點(diǎn)電阻電流,兩者相差90o。故障回路的零序電流等于接地點(diǎn)電流與本線路接地電容電流向量差,即等于所有非故障線路接地電容電流與電阻性電流向量和的負(fù)值。如:電阻接地系統(tǒng)(ir=1—1.5ic)。
ic
阻值
ir
故障i合
6kv
10—50
20—200
20—80
25—200
10kv
30—60
20—150
40—100
50—160
建議零序電流互感器變比選用:50/1 100/1 150/1 200/1 100/5 200/5。
4、中性點(diǎn)不接地和消弧線圈接地系統(tǒng)用零序電流互感器變比的選擇。
這種系統(tǒng)接地電流較大時(shí),或保護(hù)最小啟動電流較小時(shí),可選用大一些變比的零序電流互感器,如50/1、100/1、100/5、150/5及以上。可是有的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般不允許接地電流超過10a,所以一般10a以下保護(hù)就要動作。消弧線圈接地系統(tǒng)由于電感電流和電容電流的中和后,一般也不會有超過10a的接地電流(一般都是過補(bǔ)償,實(shí)際接地電流已是電感電流)由于使用的綜合保護(hù)(不用綜合保護(hù)的有時(shí)用高靈敏度零序電流互感器,和與其配套的繼電器,見2)。就要求有整定值,一般定值≤10a,如整定值一次電流為5a,可考慮100/5a或20/1a ,一次電流5a時(shí),二次電流0.25a,一般已超過綜合保護(hù)的啟動電流。如綜合保護(hù)最小啟動電流>0.25a也只好選用75/5、50/5、15/1、10/1的變比,這些變比的零序電流互感器最好選用整體式的,否則精度要差一些。
5、大電流接地系統(tǒng)變比的選擇
中性點(diǎn)接地系統(tǒng)單相接地就是單相短路。變比可以選大一些,如:150/5、150/1以上的變比,不要太小,否則躲不過不平衡電流。注意零線(n)不要穿過ct。
6、零序電流互感器二次額定電流的選擇
國標(biāo)規(guī)定有1a、2a、5a。考慮到零序電流互感器一般都是小變比,所以盡量選用1a的,來提高帶負(fù)載能力。
但是有些綜合保護(hù)設(shè)定1a或5a時(shí)是用菜單選擇,這時(shí)零序電流互感器的二次額定電流就要服從主ct二次額定電流值。
四、容量的選擇
容量要與保護(hù)裝置阻抗(含電纜阻抗)匹配,才能保證其精度(見3)
1、綜合保護(hù)等電子型保護(hù)的容量
這種保護(hù)如就地安裝(開關(guān)柜上),回路阻抗可以不計(jì),一般在0.2~0.4ω。二次額定電流5a的零序電流互感器選5va,二次額定電流1a的零序電流互感器0.2~0.4va。如電纜連接回路較長,要考慮回路阻抗,加大容量。
2、與繼電器配套的零序電流互感器容量
常用電磁繼電器阻抗(ω)
型號
最大整定電流(a)
線圈串聯(lián)
線圈并聯(lián)
dl—10
0.6
4
1
2
0.36
0.07
6
0.065
0.018
dl—20c
0.6
18.3
4.2
2
2
0.5
6
0.24
0.06
dl—30
2
2
0.5
6
0.2
0.06
根據(jù)阻抗和零序電流互感器的額定二次電流可計(jì)算出零序電流互感器的容量。
3、二次回路電纜電阻表(銅導(dǎo)線電阻表):
標(biāo)稱截面積
直流電阻20oc
mm2
ω/km
1.5
≤12.1
2.5
≤7.41
4
≤4.61