保护用电流互感器在低压配电系统中的应用及选型介绍

1、保护用电流互感器在低压配电系统中的应用刘丹玲江苏安科瑞电器制造有限公司 江阴 214405一、概述随着我国电力系统不断完善和发展, 低压配电系统的自动化程度不断提高, 测量、 计量 用均形成自动化, 而用户对自身用电设备的暂态和稳态保护意识越来越强, 为此保护用电流 互感器已被广泛地应用于电力保护装置之中。二、保护用电流互感器的分类保护用电流互感器分暂态(TP类和稳态(P类条件保护,TP 类电流互感器是考虑 暂态条件的保护用电流互感器。 一般 P 类保护用电流互感器仅考虑在稳态短路电流情况下保 证具有规定的准确性,在具有非周期分量的暂态条件下则可能饱和而使误差远超过允许值。 TP 类保护用电流

2、互感器则要求在规定工作循环的暂态条件下保证规定的准确性。三、P 和 PR 类保护用电流互感器的准确特性P 类电流互感器是 IEC 标准和我国国家标准 GB1208-2006规定的保护用电流互感器, 现 已在我国广泛应用。 由于 P 类互感器的铁心是闭合的, 在严重短路后可能残留有剩磁, 将严 重影响互感器的性能。故 IEC 关于电流互感器标准的修改单规定了 PR 类电流互感器,规定 该类电流互感器的剩磁系数小于 10%。P 类及 PR 类电流互感器的准确级在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百 分值标称,标准准确级为:5P、10P、5PR、10PR。电流互感器在额定频率及额定负荷下,电

3、 流误差、相位误差和复合误差不超过下表 3所列限值。表 3P 类及 PR 类电流互感器误差限值准确级在额定一次电流下在准确限值条件下电流误差(%相位差复合误差(% mincard 5P、5PR ±1±60±1.8510P、10PR±310对于 PR 电流互感器,有些情况下应规定二次时间常数 T s 值以限制复合误差。发电机和变压器主回路、 220kV 及以上电压线路宜采用复合误差较小(波形畸变较小 的 5P 或 5PR 级电流互感器。其他回路可采用 10P 或 10PR 级电流互感器。四、保护用电流互感器的选型保护用电流互感器就是为保护用继电器提供电流的

4、电流互感器器,与电流继电器等类似 电器配套使用,主要用于低压配电系统电流过载保护和短路保护。主要准确级有:5P、10P, 5、 10表示复合误差 5%、 10%, 准确限值系数又叫限值系数, 它是额定准确限值一次电流 (此 时符合误差不超过 5%、10%与额定一次电流的比值,准确限值系数有,5、10、15、20。 以江苏安科瑞 AKH-0.66P 系列保护用电流互感器为例,常见保护用电流互感器的型号 规格见表 1表 1保护用电流互感器的型号规格电流互感器型号 输入、输出 主要特点 主要规格AKH-0.66/P-双 M8系 列 输入:3-100A输出:0-5A (0-1A配合 100A 及以下保

5、护,10P10P-双 M8AKH-0.66/P-M8系列 输入:150-400A输出:0-5A (0-1A主要使用在核电项目小空间柜体中使用,10P10P-M8AKH-0.66/P-III系 列 输入:250-6300A输出:0-5A (0-1A主要用于柜体空间较小的大电流场合 5P10、 10P10、 10P15P-50III、P-60III、 P-80III、P-100III、 P-120III、P-130IIIAKH-0.66/P-II系列 输入:200-6300A输出:0-5A (0-1A一般用于如电厂等高要求,大电流场合,5P10、5P15、5P20P-60×50、P-80

6、×50、 P-100×50、P-120×50、 、 P-180×50、 P-220×50、P-220×165、 P-280×90AKH-0.66P 低压保护用电流互感器4.1产品特点主要适用于多根母排穿越的继电保护回路, 该产品为保护系统检测短路故障而开发, 具 有不同准确级和准确限值系数,可扩展为不同穿孔尺寸,广泛应用于低压配电保护系统。4.2型号说明 4.3 规格参数对照表五、保护用电流互感器在某工厂的应用实例保护电流互感器在低压配电系统中,准确级以及准确限值系数的选择是用户经常碰到的 问题。2003年河北某工厂,由于新

7、厂房扩建,在新厂房 1500米附近安装了一台 250KVA (10/0.4kV配变,与主变距离 2500米,因负荷较小(额定电流 80A,当时为了考虑计 量准确,使互感器额定一次电流与最大负荷电流相接近,将电流互感器比选择 100/5A,同 时保护用电流互感器选择 100/5A,10P10。在施工下水道时,将电缆挖断,造成工厂附近大 面积停电。经电网参数计算得:主变短路电抗为 X1=0.07,配变短路电抗为 X2=0.5,短路 点前短路电抗为 X3=0.4, 计算电抗 X*=X1+X2+X3=0.97。 相短路时 TA 流经次 暂态短路电流周期分量有效值为:I"=1/X*×5.5=5.67(kA,此时短路电流是额 定电流的 56.7倍, 远远大于准确限值系数 10, 同时复合误差超过 10%时, 影响继电器动作, 应该选择 AKH-0.66P-100III 500/5A10P15。六、电流互感器使用过程中