電流互感器和變送器

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1、11.1TA的工作原理TA——把大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數(shù)值，以便用儀表直接測量，并作為各種繼電保護(hù)的信號源。TA的一次繞組串聯(lián)在電力線路中，線路電流就是互感器的一次電流，二次繞組外部接有測量儀表和保護(hù)裝置作為二次繞組的負(fù)荷。TA的一、二次繞組之間有足夠的絕緣，從而保證所有低壓設(shè)備與高電壓相隔離。11電流互感器及接線運(yùn)行中的TA，二次回路必須接有負(fù)荷或直接短路，如果在一次繞組有電流的情況下，二次開路，則二次反磁勢不再存在，一次電流全部用來勵磁，鐵芯中的磁感應(yīng)急劇增加，二次感應(yīng)電勢急劇上升。此時因鐵芯飽和，磁通波形將變成平頂波，二次電壓很高，當(dāng)出現(xiàn)很高

2、的開路電壓時，會對二次繞組的絕緣和測量及繼電保護(hù)裝置構(gòu)成威脅，所以TA運(yùn)行時，應(yīng)特別注意防止二次繞組開路?！局匾崾尽縏A二次回路嚴(yán)禁開路！11.2TA極性圖1-5TA參考方向示意圖11.3電流互感器的誤差1)電流互感器符號、等效電路、相量圖如圖1-7所示。圖1-7TA符號、等值電路及相量圖2)電流互感器誤差在誤差為10％情況下二次阻抗與一次電流的關(guān)系曲線稱為10％曲線，如圖所示，圖中m為一次電流倍數(shù)，ZLMax為允許的最大二次阻抗。圖1-8電流互感器10％誤差曲線準(zhǔn)確度分為測量用的準(zhǔn)確度級和保護(hù)用的準(zhǔn)確度級。測量用TA的準(zhǔn)確度級分為0.1、0.2、0.5、1、

3、3、5等六個標(biāo)準(zhǔn)。一般的測量用TA的準(zhǔn)確度采用0.5級，計量回路可采用0.2級的TA。TA由于存在電流波形畸變，需采用復(fù)合誤差來規(guī)定其誤差特性。GB1208－87規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)用TA有5P和10P兩個準(zhǔn)確度級，如表1-3所示。在表示保護(hù)用TA準(zhǔn)確度級時，通常也將準(zhǔn)確限值系數(shù)一并寫出，如，某保護(hù)用TA的準(zhǔn)確度級為5P20，其中20即為準(zhǔn)確限值系數(shù)。整個含義是：該互感器是供保護(hù)用的（P）,在一次側(cè)流過的最大電流為其一次額定電流20倍時，該互感器的綜合誤差不大于5％。表1-3IEC規(guī)定5P、10P的誤差極限準(zhǔn)確度級比值誤差土(％)（額定一次電流下）復(fù)合誤差土(％)（額

4、定準(zhǔn)確限值的一次電流下）額定一次電流下相位差±（’）±(rad×10-2)5P15601.810P310————電流互感器二次負(fù)載由二次電纜阻抗、保護(hù)、測量設(shè)備負(fù)載、接觸電阻組成，保護(hù)用電流互感器的二次全負(fù)載Z2的計算公式如下：連接導(dǎo)線阻抗換算系數(shù)電流互感器的全部二次負(fù)載繼電器的阻抗換算系數(shù)繼電器的內(nèi)阻接觸電阻，一般為0.05～0.1Ω連接導(dǎo)線阻抗表1-4保護(hù)用電流互感器的阻抗換算系數(shù)電流互感器接線方式阻抗換算系數(shù)三相短路兩相短路單相短路經(jīng)Y，d變壓器兩相短路單相212121三相星形11112111兩相星形2222331212131兩相差接42三角形333322

5、3311.4電流互感器的接線方式及在電流保護(hù)中的應(yīng)用1)基本概念電流互感器接線方式即為二次繞組與負(fù)載的連接方式，負(fù)載主要有保護(hù)用負(fù)載、測量用負(fù)載和自動化設(shè)備負(fù)載等。這里主要討論電流保護(hù)接線方式。所謂電流保護(hù)接線方式，是指電流保護(hù)中電流繼電器線圈或變送器與電流互感器二次繞組之間的連接方式。（1）對保護(hù)接線方式的要求：能反應(yīng)各種類型故障，且靈敏度盡量一致。（2）電流保護(hù)接線方式有：三相三繼電器完全星形接線、三相四繼電器完全星形接線、兩相兩繼電器的不完全星形接線、單繼電器兩相電流差接線。特點(diǎn)：①能反應(yīng)相間短路；②能反應(yīng)接地短路；③接線系數(shù)KC=1,；④多用于大接地電流

6、系統(tǒng)。2）三相完全星形接線用于110kV及以上電壓等級大電流接地系統(tǒng)，可以獲得三相相電流。（3）電流保護(hù)接線系數(shù)KC：流入電流繼電器的電流與電流互感器二次繞組電流的比值。3）三相完全星形接線的中線上可以獲得三相電流之和，即3倍的零序電流，如圖中4KA上流過反應(yīng)于接地故障時產(chǎn)生的零序電流。特點(diǎn)：①能反應(yīng)相間短路；②能反應(yīng)接地短路及不平衡電流；③接線系數(shù)KC=1,；④多用于大接地電流系統(tǒng)。4）單繼電器兩相電流差接線多用于電動機(jī)保護(hù)或靈敏系數(shù)易滿足的線路。特點(diǎn)：①能反應(yīng)相間短路；②不能反應(yīng)接地短路；③接線系數(shù)與短路故障類型有關(guān)：★三相短路，KC=★AC、AB、BC兩相

7、短路，KC=1；；兩相電流差接線5）兩相不完全星形接線用于35kV及以下電壓等級小電流接地系統(tǒng)，可以獲得A、C相電流。圖中KA為電流繼電器或繼電保護(hù)電流測量元件在電流保護(hù)中的應(yīng)用（1）特點(diǎn)：①能反應(yīng)相間短路；②不能反應(yīng)接地短路；③接線系數(shù)KC=1；④多用于小接地電流系統(tǒng)(2)采用不完全星形接線時必須注意保護(hù)應(yīng)統(tǒng)一安裝在同名相上（通常裝于A、C相）。如果保護(hù)未裝于同名相，如圖2-25所示，發(fā)生圖示兩點(diǎn)接地故障時，保護(hù)將會拒動。不同線路的不同相別兩點(diǎn)接地短路時不完全星形接線保護(hù)動作情況表線路L1接地相別AABBCC線路L2接地相別BCCAABL1保護(hù)動作情況動作動作

8、不動作不動作動作動作L2