2022年CT-PT容量的选择

1、- -35kV、10kV 电力系统中 PT、CT 的挑选随着电力系统网络的日益扩大,系统短路容量随之增大 ,电网上谐波也随之增多 .在 10 kV、35 kV 中压电网中电流互感器 CT、电压互感器PT是电力系统中一次与二次的连接环节,他们的各项性能指标直接影响整个电力系统的平安运行和二次自动化爱护的正确动作 .由于电网中谐振现象的普遍存在,所以 PT 是电网运行中很简单显现故障的元件 ,挑选时肯定要谨慎 ;而某些 10 kV、35 kV 线路正常供电负荷又相对较小 ,造成挑选 CT 时既要确保动热稳固要求以及线路短路时保护 CT满意 10%误差曲线要求 ,又要保证正常情形下表计测量的精确性

2、,仍要考虑构造紧凑、 经济合理 .实际运行中曾显现过线路短路时 CT 饱和,爱护拒动 ,因而影响系统平安 ;也显现过变比挑选过大造成计量不准 ,影响企业效益和信誉 .因此在设计和挑选 因素. 1 变电站的实际应用情形PT、CT 时必需综合考虑各种 35 kV 伊店变电站主变容量 8 000 kVar,电压等级 35/10 kV.由于该变电站靠近 110 kV变电站 ,10 kV母线短路容量较大 ,而 10 kV出线负荷在一年不同季节变化较大 ,正常时负荷比拟小 ,农忙季节负荷又很大 .10 kV 出线负荷情形见表1.建站时 10 kV 开关站采纳的是预装式开关站,其 CT 变比为两条线路100

3、/5,两条线路 150/5;PT 为一般型 JDZJ-10一组,采纳 RN1 10/0.5熔断器爱护 .在半年的实际运行中 ,显现了如下问题: 计量上显现 35 kV 侧与 10 kV 侧有误差现象 ; PT 及爱护熔断器各烧坏一只 .经过分析认为缘由如下 : 10 kV侧负荷长时间小于 CT负- . word.zl- -荷的 50%,造成计量显现偏差 ;当地电网中谐振比拟大 ,而 PT 又没有采取抗谐振措施 ,熔断器的反响时间过长造成的.伊店变电站 35 kV 侧系统阻抗为 0.098 2 .经运算主变额定容量运行时 ,10 kV母线三相短路电流为 16.12 kA.依据以上运算 ,CT 爱

4、护变比挑选 100/5,那么 10 kV 母线三相短路电流将为 CT 一次电流的 16 倍多,而一般 CT 不超过 10%误差曲线的倍数为 1015 倍.依据有关技术反事故措施文件要求 ,10 kV、35 kV 系统中 CT 爱护变比挑选应大于200/5,以保证继电爱护动作的精确性 .解决上述问题的措施如下 :10 kV 侧 CT 更换为双变比 CT,计量、测量变比分别为50/5、100/5;75/5、150/5,爱护级变比全为200/5;PT 更换为 JSZF-10三相一体式电压互感器 ,它具有抗谐振功能 , 熔断器换为 XRNP-10/0.5 型高分断才能的熔断器 .投入运行至今两年 多没

5、有再出过问题 . 2 电流互感器的挑选第一依据线路的最大负荷电流挑选CT 的一次额定电流 .确定线路的最大负荷电流时 ,应考虑回路可能显现的过负荷以及近 5 年来负荷的增长情形 ;其次是校验动热稳固要求 .依据远景规划运算系统短路容量 ,由于系统短路电流较大 ,对于负荷较轻的线路的CT 不能满意要求 ,此时只能提高变比以确保满意该项技术指标 ;第三是额定输出容量的选择.是指在额定一次电流、额定变比条件下 能输出的最大容量 . CT 输出容量依据式 1挑选: ,保证所要求的精确级时 ,所其中: I2 为 CT 的额定二次电流 ,K2 为连接导线的接线系数 ,Z2 为连接- . word.zl-

6、-导线的阻抗 ,R 为接触电阻 ,取 0.050.1 ,对于测量表计用 CT:K1 为测量表计的接线系数 ,Z1 为测量表计的电流线圈阻抗 ,对于爱护用 CT:K1为继电器的接线系数 ,Z1 为继电器的电流线圈阻抗 . 测量表计用 CT 二次的实际容量应在额定容量的 25%100%之间,在这一围 ,电流互感器运行在磁化曲线的直线局部,误差最小 .爱护用 CT二次的实际容量应小于额定容量 .此外,爱护用 CT 仍应按 10%误差曲线校验 : 1运算出 CT 二次所接的实际负荷阻抗 Z. 2运算出在最严峻短路情形下,通过 CT 一次侧的短路电流为一次额定电流的倍数 m=KkI1max/I1, 式中

7、 I1max 为 CT 一次侧可能流过的最大短路电流有效值 ;I1 为一次额定电流值 ;Kk 为牢靠系数 ,取 12. 3依据厂家供应的 10%误差曲线和算出的 的最大阻抗 ZmaxZ. m 值,查出二次侧答应接入依据上述运算值及要求 ,经综合分析比拟 ,挑选出能满意上述各项要 求的 CT.但因上述各项要相互制约甚至相互冲突的 ,挑选比拟时应注 意以下两点 : 1大变比 CT 可使爱护 CT 满意要求 ,但计量 CT 可能超出误差 ,因此应 选用多变比计量 CT,大变比爱护 CT. 2挑选大容量 CT 可能造成开关柜设备过分拥挤,给检修带来不必要的麻烦 ,因此应适中选取 CT 的二次输出容量

8、,以满意要求 ,少有余度为 宜. 3 电压互感器的挑选- . word.zl- -第一依据变电站的实际情形挑选二次电压值及级别精度 ;其次是校验动热稳固要求 ;第三是额定输出容量的挑选,此外需要留意的就是电网中的谐振对 PT 产生的危害 ,特殊是分频谐振 ,它产生的过电压并不高,但流过电压互感器的电流却很大,可以到达正常电流的3050倍2,所以经常使电压互感器过热而爆炸 随着电力系统网络的日益扩大,使整个变电站停电 ,造成比拟严峻 ,系统短路容量随之增大 ,电网上谐波也随之增多 .在 10 kV、35 kV 中压电网中电流互感器 CT、电压互感器 PT是电力系统中一次与二次的连接环节,他们的各

9、项性能指标直接影响整个电力系统的平安运行和二次自动化爱护的正确动作 .由于电网中谐振现象的普遍存在,所以 PT 是电网运行中很简单显现故障的元件 ,挑选时肯定要谨慎 ;而某些 10 kV、35 kV 线路正常供电负荷 又相对较小 ,造成挑选 CT 时既要确保动热稳固要求以及线路短路时 爱护 CT满意 10%误差曲线要求 ,又要保证正常情形下表计测量的精确 性,仍要考虑构造紧凑、 经济合理 .实际运行中曾显现过线路短路时 CT 饱和,爱护拒动 ,因而影响系统平安 ;也显现过变比挑选过大造成计量不准,影响企业效益和信誉 .因此在设计和挑选 各种因素 . 1 变电站的实际应用情形PT、CT 时必需综

10、合考虑 35 kV 伊店变电站主变容量 8 000 kVar,电压等级 35/10 kV.由于该变电站靠近 110 kV变电站 ,10 kV母线短路容量较大 ,而 10 kV出线负荷在一年不同季节变化较大 ,正常时负荷比拟小 ,农忙季节负荷又很大 .10 kV 出线负荷情形见表1.建站时 10 kV 开关站采纳的是预装式开关站,- . word.zl- -其 CT 变比为两条线路100/5,两条线路 150/5;PT 为一般型 JDZJ-10一组,采纳 RN1 10/0.5熔断器爱护 .在半年的实际运行中 ,显现了如下问 题: 计量上显现 35 kV 侧与 10 kV 侧有误差现象 ; PT

11、及爱护熔断 器各烧坏一只 .经过分析认为缘由如下 : 10 kV侧负荷长时间小于 CT负 荷的 50%,造成计量显现偏差 ;当地电网中谐振比拟大 ,而 PT 又没有采取抗谐振措施 ,熔断器的反响时间过长造成的.伊店变电站 35 kV 侧系统阻抗为 0.098 2 .经运算主变额定容量运行时 ,10 kV母线三相短路电流为 16.12 kA.依据以上运算 ,CT 爱护变比挑选 100/5,那么 10 kV 母线三相短路电流将为 CT 一次电流的 16 倍多,而一般 CT 不超过 10%误差曲线的倍数为 1015 倍.依据有关技术反事故措施文件要求 ,10 kV、35 kV 系统中 CT 爱护变比

12、挑选应大于200/5,以保证继电爱护动作的精确性 .解决上述问题的措施如下 :10 kV 侧 CT 更换为双变比 CT,计量、测量变比分别为50/5、100/5;75/5、150/5,爱护级变比全为200/5;PT 更换为 JSZF-10三相一体式电压互感器 ,它具有抗谐振功能 , 熔断器换为 XRNP-10/0.5 型高分断才能的熔断器 .投入运行至今两年 多没有再出过问题 . 2 电流互感器的挑选第一依据线路的最大负荷电流挑选CT 的一次额定电流 .确定线路的最大负荷电流时 ,应考虑回路可能显现的过负荷以及近 5 年来负荷的增长情形 ;其次是校验动热稳固要求 .依据远景规划运算系统短路容量

13、 ,由于系统短路电流较大 ,对于负荷较轻的线路的CT 不能满意要求 ,此时只能提高变比以确保满意该项技术指标 ;第三是额定输出容量的选- . word.zl- -择.是指在额定一次电流、额定变比条件下 能输出的最大容量 . CT 输出容量依据式 1挑选: ,保证所要求的精确级时 ,所其中: I2 为 CT 的额定二次电流 ,K2 为连接导线的接线系数 ,Z2 为连接导线的阻抗 ,R 为接触电阻 ,取 0.050.1 ,对于测量表计用 CT:K1 为测量表计的接线系数 ,Z1 为测量表计的电流线圈阻抗 ,对于爱护用 CT:K1为继电器的接线系数 ,Z1 为继电器的电流线圈阻抗 . 测量表计用 C

14、T 二次的实际容量应在额定容量的 25%100%之间,在这一围 ,电流互感器运行在磁化曲线的直线局部,误差最小 .爱护用 CT二次的实际容量应小于额定容量 .此外,爱护用 CT 仍应按 10%误差曲线校验 : 1运算出 CT 二次所接的实际负荷阻抗 Z. 2运算出在最严峻短路情形下,通过 CT 一次侧的短路电流为一次额定电流的倍数 m=KkI1max/I1, 式中 I1max 为 CT 一次侧可能流过的最大短路电流有效值 ;I1 为一次额定电流值 ;Kk 为牢靠系数 ,取 12. 3依据厂家供应的 10%误差曲线和算出的 的最大阻抗 ZmaxZ. m 值,查出二次侧答应接入依据上述运算值及要求

15、 ,经综合分析比拟 ,挑选出能满意上述各项要 求的 CT.但因上述各项要相互制约甚至相互冲突的 ,挑选比拟时应注 意以下两点 : 1大变比 CT 可使爱护 CT 满意要求 ,但计量 CT 可能超出误差 ,因此应 选用多变比计量 CT,大变比爱护 CT. - . word.zl- - 2挑选大容量 CT 可能造成开关柜设备过分拥挤,给检修带来不必要的麻烦 ,因此应适中选取 CT 的二次输出容量 ,以满意要求 ,少有余度为宜. 3 电压互感器的挑选第一依据变电站的实际情形挑选二次电压值及级别精度 ;其次是校验动热稳固要求 ;第三是额定输出容量的挑选,此外需要留意的就是电网中的谐振对 PT 产生的危

16、害 ,特殊是分频谐振 ,它产生的过电压并不高,但流过电压互感器的电流却很大,可以到达正常电流的3050倍2,所以经常使电压互感器过热而爆炸 的后果 . ,使整个变电站停电 ,造成比拟严峻依据上述要求 ,经综合分析比拟 ,挑选 PT 时应留意以下三点 : 1 一次熔断器是爱护 PT的第一道关卡 ,它的挑选是特别重要的 .肯定要选用具有高分断才能、响应时间快的熔断器 . 2 在输出容量许可的情形下 ,肯定要挑选本身带有抗谐振功能的 PT. 3 选用大容量 PT 时,由于大容量 PT 都是单相的 ,肯定要加装消谐装置. 4 完毕语 PT、CT 是 35 kV、10 kV 电力系统中保证表计计量精确和

17、爱护正确动作的重要组成元件 ,也是变电站系统中一次和二次自动化爱护的主要连接元件 ,对电力系统的平安与运行都有直接影响 .在挑选 PT、CT时,第一应保证它们的动热稳固要求 ,然后可通过挑选多变比 CT 满意- . word.zl- -爱护和计量要求 ,通过挑选带有抗谐振功能的 的 PT,以削减谐振对 PT 造成的危害 . PT 或加装帮助消谐设备. 依据上述要求 ,经综合分析比拟 ,挑选 PT 时应留意以下三点 : 1 一次熔断器是爱护 PT的第一道关卡 ,它的挑选是特别重要的 .肯定要选用具有高分断才能、响应时间快的熔断器 . 2 在输出容量许可的情形下 ,肯定要挑选本身带有抗谐振功能的

18、PT. 3 选用大容量 PT 时,由于大容量 PT 都是单相的 ,肯定要加装消谐装置. 4 完毕语 PT、CT 是 35 kV、10 kV 电力系统中保证表计计量精确和爱护正确动作的重要组成元件 ,也是变电站系统中一次和二次自动化爱护的主要连接元件 ,对电力系统的平安与运行都有直接影响 .在挑选 PT、CT时,第一应保证它们的动热稳固要求 ,然后可通过挑选多变比 CT 满意爱护和计量要求 ,通过挑选带有抗谐振功能的 的 PT,以削减谐振对 PT 造成的危害 . PT、CT 爆炸缘由分析PT 爆炸缘由分析PT 或加装帮助消谐设备在 635 kV 的中性点非有效接地系统中,由于变压器、电压互感器、

19、消弧线圈等设备铁心电感的磁路饱和作用,激发产生连续的较高幅值- . word.zl- -的铁磁谐振过电压； 铁磁谐振可以是基波谐振、 高次谐波谐振、 分次 谐波谐振； 这种谐振产生的过电压的幅值虽然不高,但因过电压频率 往往远低于额定频率, 铁心处于高度饱和状态, 其表现形式可能是相 对地电压上升,励磁电流过大,或以低频摇摆,引起绝缘闪络、避雷 器炸裂、高值零序电压重量产生、 虚幻接地现象显现和不正确的接地 指示；严峻时仍可能诱发爱护误动作或在电压互感器中显现过电流引起 PT 烧坏； 1 故障现象及相关数据6 kV 系统共有八段,采纳的是华通开关厂生产的电气组合柜, 该厂设备自投产以来, 主部

20、件未发生大 的缺陷,但其帮助测量 PT 发生了 8 台次损坏,现象表现为本体炸裂、部绝缘物质喷出故障,致使6 kV 系统的相关爱护不能投运,局部自动功能无法实现；这给厂用系统的平平稳固运行带来了极大的隐患；2 故障缘由初探依据故障现象,经过初步判定,估量是由于下述的几个缘由所致； 1 产品质量不好：假如由于产品本身绝缘、铁心叠片 及绕制工艺不过关等, 均可能致使电压互感器发热过量使绝缘长期处于高温下运行, 从而导致绝缘加速老化, 显现击穿； 该类型的电压互感器一次侧绕组发生匝间短路,这样电流会快速增大, 铁磁也将快速饱和从而导致谐振过电压,使绝缘击穿,高压熔断器被熔断；2 电压互感器二次负荷偏

21、重, 一、二次电流较大, 使二次侧负载电流的总和超过额定值,造成PT 部绕组发热增加,特殊是在电压高于PT 额定电压 6kV情形下, PT 部发热更加严峻；再者,该系统属于中性点非有效接地系统, 故一次侧电压在运行中简单发生偏斜,当某相显现高电压时,该相 PT 更加简单发生热膨胀爆裂； 表 1 故障统计编号 电- . word.zl- -压互感器型号现象备注更换为 JDZX8-6 型电压互601 VKI7.2 C 相爆裂,引起匝间短路感器后,投运不到两天时间,又发生B 相爆裂,引起匝间短路603 VKI7.2 A 相爆裂,引起匝间短路604 VKI7.2 A 相爆裂,引起匝间短路606 VKI

22、7.2 A、C 相爆裂,引起匝间短路607 VKI7.2 A、C 相爆裂,引起匝间短路主要技术参数：变比600/根号 3/100 根号 3/100/3 ,额定容量90/100VA,互感器厂 注：1VKI 7.2 型电压互感器为引进型, 国相应的产品型号为 JDZX8-6；6kV段至段各有一组 3 台变比为 6000/3100/3100/3 的互感 器,2工艺为树脂浇注式半绝缘,一次中性点的耐受为 3kV出厂值 ；3 由于铁磁谐振而造成电压互感器被击穿,由于：被击穿的电压互感器所处的母线带的负荷呈感性的比拟多,特殊是、 段,带有大容量的深井泵, 在负荷安排上其感抗大于容抗,由于某种缘由, 而使系

23、统电压波动 如深井泵频繁启停等 ,使电路中电流和电压发生突变,可能导致电压互感器铁心快速饱和、感抗减小,当感抗小于容抗时,将产生铁磁谐振, 导致电压互感器激磁电流增大几十倍,而过电压幅值将到达近 2.5Ue,甚至于到达 3.5Ue以上,而且连续时间较长,电压互感器在这样大电压、大电流下运行,使本身的温度也快速上升,导致损坏；依据上述的分析,为此组织QC 小组对其缘由进展分析,同时派人外出调研, 调研结果说明： 1应不存在产品质量问题, 缘由- . word.zl- -是该互感器在华东地区广泛采纳,从收集的资料上看, 该厂产品的业绩是良好的, 虽然在某些地方也曾显现过一些问题,但象二滩电厂这样大

24、量的损坏是没有的； 2疑心电压互感器二次负荷偏重导致 PT 损坏的理由也不成立,缘由是该 PT 0.5级二次绕组额定容量为 90 VA,在 1998年 11 月 16 日,测量了 604PT二次侧星形接线负荷,在二次接线回路上施加 100V 的三相沟通电源 停用备自投 ,测得 Ia=0.61 A,Ib=1.05 A, Ic=0.605 A,测得星形接线负荷容量： Sa=35.2 VA,Sb=60.6 VA,Sc=35VA,PT 总输出容量为 105.6 VA；次日,测量 601PT二次侧星形接线负荷, 在二次接线回路上施加100V的三相沟通电源 停用备自投,有一块电度表未装 ,测得 Ia=0.4 A, Ib=0.7 A,Ic=0.4 A,测得星形接线负荷容量：Sa=23.09VA,Sb=40.04 VA,Sc=23.09 VA,PT 总输出容量为 69.28 VA；通过实际测量结果分析,除 604PT有一相超出额定值外,其余均在额定值围,同时,依据 PT 的容量为一个数列,一般 50 VA 就能满意使用, 所以说 90 VA 的容量应当是足够大的；因此,二滩大量的PT 损坏缘由应当为电磁谐振所致；3 铁磁谐振的几个特点 1对于铁磁谐振电路, 在一样的电源电势作用下回路可能不只一种稳固的工作状态； 电路究竟稳固在哪种工作状态要看外界冲击引起的过