電流互感器的準確級

發(fā)布時間:2023-09-17
電流互感器的準確級次可以從設備的銘牌看出,也可以用儀器測得,測量的方法是測量在規(guī)定的二次負荷變化范圍內,一次電流為額定值時的最大電流誤差。
準確級與測量數(shù)據(jù)的對照:
電流互感器的準確級:電流互感器根據(jù)測量誤差的大小可劃分為不同的準確級。準確級是指在規(guī)定的二次負荷變化范圍內,一次電流為額定值時的最大電流誤差。
對于保護用電流互感器的要求與測量用電流互感器有所不同。保護用電流互感器主要工作在系統(tǒng)短路時,因此在額定一次電流范圍內的準確度要求不如測量級高,為3~5級也可滿足要求,但在可能出現(xiàn)的短路電流范圍內,則要求電流互感器能夠準確地將一次回路電流信息傳送給保護裝置,保證必要的準確度。保護用電流互感器的誤差主要是由鐵芯飽和造成的。
保護用電流互感器按用途可分為穩(wěn)態(tài)保護用(p)和暫態(tài)保護用(tp)兩類。穩(wěn)態(tài)保護用電流互感器應用比較廣泛,它是按穩(wěn)態(tài)條件設計的,不考慮暫態(tài)飽和問題,可按通過互感器的最大穩(wěn)態(tài)短路電流選用電流互感器。由于在短路過程中電流關系復雜,故穩(wěn)態(tài)保護用電流互感器的準確級常用在規(guī)定的一次短路電流下,其允許的最大復合誤差百分數(shù)來標稱,有5p和10p兩種準確級,p表示保護用。能夠使保護用電流互感器復合誤差不超過限值的最大一次電流稱為額定準確限值一次電流。在表示穩(wěn)態(tài)保護用電流互感器的準確級時,一般將準確限值系數(shù)一并給出。所謂準確限值系數(shù)是指額定準確限值一次電流與額定一次電流的比值。例如5p20,表示該保護用電流互感器的準確級為5p,只要一次側流過的最大電流不超過一次額定電流的20倍,其復合誤差就不會超過5%。一般情況下,對于220kv及以下的電力系統(tǒng)的保護用電流互感器選用p級即可滿足要求。穩(wěn)態(tài)保護用電流互感器的準確級和誤差限值見表3-2,表中負荷的功率因數(shù)為0.8(滯后)。
表 穩(wěn)態(tài)保護用電流互感器的準確級和誤差限值
對于500kv等超高壓系統(tǒng),一方面短路電流不但幅值增大,而且由于系統(tǒng)時間常數(shù)增大,短路電流中非周期分量衰減變慢,短路電流的持續(xù)時間加長;另一方面,隨著系統(tǒng)容量的擴大,為了減輕故障電流的危害,要求縮短保護的動作時間,系統(tǒng)的主保護可能在故障的暫態(tài)過程中動作,因此要求選用能在暫態(tài)過程中準確工作的暫態(tài)保護用電流互感器。暫態(tài)保護用電流互感器采取一些特殊措施(如增大鐵芯截面,鐵芯設置非磁性間隙,選擇飽和倍數(shù)高的磁性材料等),使電流互感器在最嚴重的暫態(tài)條件下不飽和,二次電流誤差在規(guī)定范圍內。它包括tps、tpx、tpy、tpz等類型。tps級電流互感器是低漏磁型的,其鐵芯不設非磁性間隙,鐵芯截面比穩(wěn)態(tài)保護級的截面大得不多,適用于對互感器變比和勵磁特性有嚴格要求的情況,如高阻抗母線保護等,其準確級的誤差限值由匝數(shù)比誤差和二次勵磁特性確定,即匝數(shù)比誤差不得超過0. 20%,勵磁特性的二次極限電壓不低于規(guī)定值,此電壓幅值增大10%時致使相應勵磁電流增大不超過100%。tpx級電流互感器的鐵芯也不設非磁性間隙,在同樣的條件下與tpy、tpz級的相比,鐵芯暫態(tài)面積系數(shù)要大得多。tpy級電流互感器的鐵芯中設有非磁性間隙,非磁性間隙長度較短。穩(wěn)態(tài)保護用電流互感器的誤差限值條件由復合誤差規(guī)定。但對于tpx、tpy級的暫態(tài)保護用電流互感器來說,由于同時具有周期分量和非周期分量,只能用瞬時電流描述,所以其準確級的誤差限值規(guī)定為峰值瞬時誤差。tpz級電流互感器鐵芯中的非磁性間隙尺寸較大,鐵芯的磁導率基本恒定,鐵芯磁化曲線線性度好,對交流分量的傳變性能好,能保證交流分量的誤差,但不能保證非周期分量和低頻分量的誤差,所以一般不用于主設備保護和斷路器失靈保護。tpz級電流互感器準確級的誤差限值規(guī)定為交流分量峰值瞬時誤差。
測量用電流互感器和保護用電流互感器這兩類電流互感器的工作范圍和性能差別很大,一般不用同一個電流互感器同時實現(xiàn)測量和保護功能,但在同一回路中,往往需要數(shù)量很多的電流互感器,為了節(jié)約材料和投資,在高壓電流互感器中,可將多個沒有磁聯(lián)系的獨立鐵芯和二次繞組組裝在一組電流互感器內,一次繞組同時穿過多個鐵芯,分別實現(xiàn)測量和保護功能。例如10~35kv的電流互感器有兩個二次繞組,63~110kv有3~5個二次繞組,220kv及以上有4~7個二次繞組。
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