低压电流互感器的选择

低压配电系统电流互感器的选择

低压配电系统电流互感器的选择

摘要分析了在低压配电系统中电流互感器的选用和校验， 对一些常见和容易忽视的问题提出了一些看法。

关键词 电流互感器 电流误差 相位差 励磁电流

压配电系统设计中， 一些业界同仁常依据动稳定校验、热稳定校验、满足10 % 误差特性曲线等多方面的计算结果来进行电流互感器的选型， 以保证短路时高压配电系统中继电保护的安全可靠。而对低压配电系统中的电流互感器， 通常只依据电流互感器额定电流大于用电设备工作电流的原则来选择电流互感器的型号。这种方法比较简便， 但在一些情况下电流互感器容易产生误差。

1 测量用电流互感器的定义

测量用电流互感器是为指示仪表、积分仪表和其它类似电器提供电流的电流互感器。测量用电流互感器的准确级可分为0 . 1、0 . 2、0 . 5、1、3、5 共6 个等级。

2 测量用电流互感器的误差

电流互感器的误差分为电流误差和相位差两种。电流误差是互感器在测量电流时所产生的误差， 它是由于实际电流比与额定电流比不相等造成的， 电流误差的百分数为：

相位差是指互感器的一次电流与二次电流相量的相位差。相量方向是按理想互感器

的相位差为零来决定的。二次电流相量超前于一次电流相量， 则相位差为正值， 滞后时为负值。

3 影响电流互感器误差的主要因素及减小误差的措施

影响误差的主要因素及减小误差的措施：

a . 减小电流互感器一次电流， 则磁通密度相应减少， 可减小误差。

b . 当电流互感器一次电流在规定的范围内变化时， 二次电流按比例变化； 当二次负载阻抗在规定范围内变化时， 不影响二次电流的大小。所以， 二次侧负载在额定范围内减少时， 磁通密度减少， 由于二次电流不变， 励磁电流减小， 误差也将减小。在现场运行中， 可增大连接导线截面或缩短连接导线的长度，减小实际二次负荷； 也可以选择变比较大的电流互感器， 以增大允许二次负荷。

4 电流互感器的选择

4． 1 实例分析

某厂设置一座10 kV 变配电所， 内设一台2 000kV·A / 10 / 0 . 4 kV 干式变压器。变压器一次侧短路容量S = 200 MV·A， Uk = 6 %， 变压器负荷的功率因数cos φ = 0 . 8。由变配电所引出电源， 引至生产车间的现场生产用电设备A， 设备A 额定工作电压为0 . 38 kV， 功率为37 kW。供电点至设备A 的距离为150 m， 本工程选用YJV22 - 1 kV - 4 × 35 + 1 × 16 mm2电缆作为设备A 的供电电缆。

对设备A 选取、安装电流互感器， 以便在变配电所内实现远距离的测量和控制。

暂选用BH - 0 . 66，100 / 5 A， 容量为2 . 5 V·A 的电流互感器。对其进行

校验：

a . 电流互感器额定电压应大于工作电压。BH -0 . 66， 100 / 5 A， 额定电压为0 . 66 kV， 大于设备A的工作电压0 . 38 kV， 故满足要求。

b . 电流互感器额定电流应大于工作电流。BH -0 . 66， 100 / 5 A， 额定电流为100 A， 大于设备A 的工作电流72 A， 故满足要求。

c . 短路时动、热稳定校验（多在高压系统中计算， 设备A 属于低压设备， 故不做验算）。

4． 2 二次负载阻抗及容量的校验

在使用中保证电流互感器二次负载的阻抗不超出规定值是保证运行准确度的一个重要因素。电流互感器铭牌上标注的额定容量有些是用Ω 为单位，有些是用V·A 为单位， 二者存在以下的关系：

在化工厂区内， 生产厂房多为爆炸性1 区和2区环境， 变电站可能不安装在厂房内， 而是安装在距离厂房较远的公用设备室， 这就导致了供电点至设备A 之间的距离很长， 阻抗很难控制在0 . 2 Ω 之内。因为一次电流不随着二次负载的变化而变化，而是取决于负荷电流的大小变化， 这时我们会发现，变电站低压配电柜内的电流表显示现场用电设备的工作电流与现场设备的实际工作电流有出入。

为避免误差的产生， 可以采取增大二次侧允许负载或减小二次侧电流的方法， 以保

证电流互感器的准确度， 分析如下：

通过以上两种方法的比较， 显然后者更有优势，因为距离远了， 控制阻抗的最佳办法就是增大电缆截面积， 但这样做增加了投资。而将电流互感器的二次负载电流调整为1 A， 操作起来简单易行， 二者优劣不言而喻。另外， 将电流互感器就近安装在测量、控制仪表侧，以减少电缆长度，满足允许阻抗要求，这也是工程中常用的处理方法。