金鑫磁材：電流互感器變比的合理選擇

       在10kV配電所設(shè)計的過程中，10kV電流互感器變比的選擇是很重要的，如果選擇不當，就很有可能造成繼電保護功能無法實現(xiàn)、動穩(wěn)定校驗不能通過等問題，應(yīng)引起設(shè)計人員的足夠重視。10kV電流互感器按使用用途可分為兩種，一為繼電保護用，二為測量用；它們分別設(shè)在配電所的進線、計量、出線、聯(lián)絡(luò)等柜內(nèi)。在設(shè)計實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)在配變電所設(shè)計中，電流互感器變比的選擇偏小的現(xiàn)象不在少數(shù)。例如筆者就曾發(fā)現(xiàn)：在一臺630kVA站附變壓器（10kV側(cè)額定一次電流為36.4A）的供電回路中，配電所出線柜內(nèi)電流互感器變比僅為50/5（采用GL型過電流繼電器、直流操作），這樣將造成電流繼電器無法整定等一系列問題。

       對于繼電保護用10kV電流互感器變比的選擇，至少要按以下條件進行選擇：一為一次側(cè)計算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例；二為按繼電保護的要求；三為電流互感器的計算一次電流倍數(shù)mjs小于電流互感器的飽和倍mb1；四為按熱穩(wěn)定；五為按動穩(wěn)定。而對于測量用10KV電流互感器的選擇，因其是用作正常工作條件的測量，故無上述第二、第三條要求；下面就以常見的配電變壓器為例，說明上述條件對10kV電流互感器的選擇的影響，并找出影響電流互感器變比選擇的主要因素。

一.按一次側(cè)計算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例根據(jù)<<電氣裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范>>（GBJ63-90）的規(guī)定，在額定值的運行條件下，儀表的指示在量程的70%~100%處，此時電流互感器最大變比應(yīng)為：N=l1RT/（0.7*5）；11RT---變壓器一次側(cè)額定電流，A；N---電流互感器的變比；顯然按此原則選擇電流互感器變比時，變比將很小，下面列出400~1600kVA變壓器按此原則選擇時，電流互感器的最大變比：

400KVA11RT=23A N=6.6取40/5=8

500KVAI1RT=29A N=8.3取50/5=10

630kVAI1RT=36.4AN=10.4取75/5=15

800KVAI1RT=46.2AN=13.2取75/5=15

1000KVA11RT=57.7AN=16.5取100/5=20

1250KVA11RT=72.2A N=20.6取150/5=30

1600KVAI1RT=92.4AN=26.4取150/5=30

從上表可以看出，對于630kVA變壓器，電流互感器的最大變比為15，當取50/5=10時，額定電流僅占電流量程3.64/5=72.8%。這可能是一些設(shè)計人員把630kVA變壓器的供電出線斷路器處電流互感器變比取50/5的一個原因，另外在許多時候，設(shè)計時供電部門往往不能提供引至用戶處的電源短路容量或系統(tǒng)阻抗，從而使其他幾個條件的校驗較難進行，這可能是變比選擇不當?shù)昧硪粋€原因。

從下面的分析中，我們將發(fā)現(xiàn)按此原則選擇時，變比明顯偏小，不能采用。

二.按繼電保護的要求

為簡化計算及方便討論，假設(shè)：（1）斷路器出線處的短路容量，在最大及最小運行方式下保持不變；（2）電流互感器為兩相不完全星型接線；（3）過負荷及速斷保護采用GL-11型過電流繼電器：（4）操作電源為直流220V，斷路器分閘形式為分勵脫扣。圖1為配電變壓器一次主接線圖，B，C兩處短路容量按200，100，50MVA三檔考慮其影響。

配電變壓器的過負荷保護及電流速斷保護對變比的影響分析如下：

1.過負荷保護

過負荷保護應(yīng)滿足以下要求：

IDZJ=Kk*Kjx*Kgh*11RT/（Kh*N）

IDZJ----過負荷保護裝置的動作電流；Kk----可*系數(shù)，取1.3；Kjx.----接線系數(shù)，取1；Kgh----過負荷系數(shù)；Kh----繼電器返回系數(shù)，取0.85；a.對于民用建筑用配電所，一般可不考慮電動機自啟動引起的過電流倍數(shù)，此時Kgh取2，為滿足繼電器整定范圍要求，電流互感器變比最小應(yīng)為：

N=Kk*Kjx*Kgh*11RT/（Kh*IDZJ）（GL-11/10型繼電器整定范圍4~10A）。

Kgh=2時，各容量變壓器滿足上式要求的電流互感器的最小變比如下：

400KVA11RT=23A N=7.0取40/5=8IDZJ取9A

500kVA11RT=29A N=8.9取50/5=10IDZJ取9A

630kVA11RT =36.4A N=11.1取75/5=15IDZJ取8A

800KVAI1RT =46.2AN=14.1取75/5=15IDZJ取10A

1000KVA11RT=57.7A N=17.6取100/5=20IDZJ取9A

1250kVA11RT=72.2A N=22.1取150/5=30IDZJ取8A

1600kVAI1RT=92.4A N=28.3取150/5=30IDZJ取10A

注意：按上表選擇變比一般都不能滿足電流繼電器的瞬動電流倍數(shù)NS要求（詳見以下分析）。

b.對于工廠用配電所，一般需考慮電動機自啟動引起的過電流倍數(shù)，為可*起見，此時Kgh取3，顯然電流互感器變比

為滿足要求，其值最小為N==Kk*Kjx*Kgh*l1RT/（Kh*IDZJ）。

Kgh=3時，各容量變壓器滿足上式要求的電流互感器的最小變比如下：

400kVA11RT=23A N=10.6取75/5=15IDZJ取8A

500kVA11RT=29A N=13.3取75/5=15IDZJ取9A

630kVA11RT=36.4A N=16.7取100/5=20 IDZJ取9A

800kVA11RT =46.2A N=21.2取150/5=30IDZJ取8A

1000KVA11RT=57.7AN=26.5取150/5=30IDZJ取9A

1250KVA11RT=72.2A N=33.1取200/5=40IDZJ取9A

1600KVA11RT=92.4AN=42.3取250/5=50IDZJ取9A

比較以上數(shù)據(jù)，已經(jīng)可以得出以下結(jié)論：按一次側(cè)計算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例選擇的變比，一般是小于實際所需變比的。

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