常规电流互感器和电压互感器参数选择及计算.ppt

常规电流互感器和电压互感器参数选择及计算二次相关专业部分,(内部交流与探讨),2015年12月,3.电流互感器的选择和配置要求,目录,4.电流互感器的订货参数,7.工程配合特殊情形及注电考题分析,1.概述,8.电压互感器分类及订货,9.与二次专业相关的配合要求,5.电流互感器的标志与铭牌,6.工程设计中对电流互感器的考虑,2.相关的国际标准、国标及行标,10.工程设计中对电压互感器的考虑,本PPT主要依据新版DL/T866-2015电流互感器和电压互感器选择及计算规程进行展开，旨在合理地解决电力工程中CT、PT选择和计算中的问题。包括类型和参数选择，性能要求和相关计算方法等。对某些长期未能妥善解决的问题，提出合理的规范的解决办法。新版DL/T866导则内容主要关心电力工程用电流/电压互感器性能和参数选择及计算等二次有关内容，不包括绝缘结构等一次有关内容。导则主要适用常规电流/电压互感器及其辅助互感器，还包括电子式互感器，由于其包括内容较多，限于篇幅，本PPT暂不述及电子式互感器、保护内部专用变换器及实验室互感器等相关内容。,PPT主要内容,1.概述,CT参数选择内容CT一次额定电流与最大传输电流关系；保护精工电流、电度表计精度要求保护CT次级精度选择、核算（P级、TPY级；一次抽头、二次抽头；粗算、核算；注电工程师考题；）500kV等站用变正常小负荷、故障时大短路电流情形解决方案表计CT次级精度要求、保安系数保护CT次级容量要求（一次抽头、二次抽头）表计CT次级容量要求（一次抽头、二次抽头）变压器中性点、接地变、高压电抗器CT次级选择TPY级C-O-C-循环要求CT次级排列要求（常规站与智能站）CVT安装位置（串抗、串补对线路保护、高抗保护的影响）,将对下列内容进行探讨：,1.概述,分为两大类：1）测量用；2）保护用测量用电流互感器重点考核正常运行时的准确性能保护用电流互感器重点考核系统短路时的准确性能a)对称短路电流下的稳态性能b)短路电流偏移（有直流分量）和/或有剩磁时的暂态性能,1.概述,电流互感器类型及性能：,电流误差（比值差），相位差适用于电流基本为正弦波，可用相量表示,Ie,Ip,Is,复合误差适用于电流畸变较严重情况,Ie,Ie,Ip,Is,过去保护用互感器常用10误差，实际为比值误差，对相角差另有规定,1.概述,电流互感器准确性能,由于电力系统发展和电力系统引入市场机制，潮流负荷变化多，如何选择互感器以保证电能测量准确性各级电压系统如何合理考虑保护用电流互感器的饱和问题，特别是暂态饱和问题，例如超高压系统及大机组的电流互感器暂态饱和严重，如何合理选用互感器及进行必要的正确验算实现电流互感器信息共享，避免一组互感器二次线圈过多,1.概述,电流互感器重点问题：,测量用电流互感器的准确特性,520100120%,+0.35+0.20,+0.75,-0.2-0.35,-0.75,负荷电流变化范围大时应采用S级电流互感器,0.2S级02级0.5级,-1.5,+1.5,1.概述,测量用电流互感器（1）,突出问题是保证电能计量的位置设置正确和准确性0.1级与0.2S级的比较,520100120%,+0.35+0.20,+0.75,-0.2-0.35,-0.75,小变比单匝式互感器不易满足较高准确级（如0.2、0.5）要求,0.2S级02级0.1级,1.概述,测量用电流互感器（2）,类型主要考虑稳态特性：包括5P、10P、5PR、10PR、PX，其中PR和PX为IEC颁布的新标准考虑暂态特性：TPS、TPX、TPY、TPZ准确性能稳态饱和：影响因素主要是短路电流、二次负荷等暂态饱和：影响因素主要是短路电流非周期分量和剩磁等。严重时可能需要互感器铁心增大几倍至几十倍,1.概述,保护用电流互感器：,以复合误差为指标5P、5PR：要求稳态复合误差小于510P、10PR：要求稳态复合误差小于10TPX、TPY、TPZ：要求暂态复合误差小于10以励磁特性为指标PX、TPS：要求励磁电压拐点不低于规定值,1.概述,保护用电流互感器性能指标：,IEC标准PX,美国标准IEEEStdC37.110-1996,0,EEk,IekIe,E/Ek=1.1Ie/Iek=1.5,IEC标准TPS,E/Ek=1.1Ie/Iek=2.0,Ie,EEk,45,1.概述,电流互感器励磁特性拐点电压：,恰当选择电流互感器性能和参数，使在工程的实际短路情况下CT不致饱和或影响不大保护装置采取措施减缓CT饱和影响当前母线保护一般采取了抗饱和措施，可以适当降低对CT的要求。微机母线保护技术条件（DL/T6701999）要求保护装置不受CT暂态饱和影响。各种保护的性能差别很大，应由研制部门提出具体的选择CT的方法其它微机保护宜采取抗CT饱和措施，但在制造部门提出具体选择CT方法前，暂考虑由适当选择CT性能参数来防止饱和或减缓其影响参见附图：090427,1.概述,克服电流互感器饱和影响的措施：,GB12082006电流互感器（eqvIEC60044-1：2003）GB168471997保护用电流互感器暂态特性技术要求(idtIEC60044-6:1992)IEC600441：2003电流互感器第一号修改单GB12072006电磁式电压互感器(eqvIEC60044-：2003)GB47032007电容式电压互感器（已作废）DL/T7252000电力用电流互感器订货技术条件DL/T7262000电力用电压互感器订货技术条件英国标准BS3938：1973电流互感器规范IEEEStdC57.13-2008:仪表用互感器要求IEEEStdC37.110-2007:保护用电流互感器应用导则及IEEEC37.110Corri1-2010保护用电流互感器应用导则勘误表1：等式18和等式19的更正DL/T5136火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T866电流互感器和电压互感器选择及计算导则,暂不细及二次各专业相关标准,2相关的国际标准、国标及行标,太多,应满足一次回路的额定电压、最大负荷电流及短路时的动、热稳定电流的要求；应满足二次回路测量仪表、继电保护和自动装置的要求；电流互感器带实际二次负荷在稳态短路电流下的准确限值系数或励磁特性（含饱和拐点）应满足所接保护装置动作可靠性的要求；电流互感器连接的二次负荷，不应超过电流互感器额定二次负荷。测量级电流互感器实际二次负载应在电流互感器额定负载的25100%范围内。在工作电流变化范围较大情况下作准确计量时可选用S类电流互感器，当因动热稳定要求无法选择小变比CT时也可选用S类电流互感器以满足测量精度的要求。,电流互感器的选择应符合以下要求：,3电流互感器的选择和配置要求,DL/T5136,保护用电流互感器的选择，应根据保护特性综合考虑，暂态特性应满足继电保护的要求，必要时应选择TP类电流互感器，其特性应符合GB16847的要求。330kV及以上系统保护、高压侧为330kV及以上的变压器和300MW及以上的发电机变压器组差动保护用电流互感器宜采用TPY电流互感器。互感器在短路暂态过程中暂态过程中误差应不超过规定值。220kV系统保护、高压侧为220kV的变压器和100MW级的发电机变压器组差动保护用电流互感器可采用P类、PR类或PX类电流互感器。110kV及以下系统保护用电流互感器可采用P类电流互感器。母线保护用电流互感器可按保护配置的要求或按暂态短路条件选用,电流互感器的选择应符合以下要求：,3电流互感器的选择和配置要求,DL/T5136,1.电流互感器的类型、二次绕组的数量与准确等级应满足继电保护自动装置和测量表计的要求。2.保护用电流互感器的配置应避免出现主保护的死区。保护接入电流互感器二次绕组的分配，应注意避免当一套保护停用时，出现电流互感器内部故障时的保护死区；双重化保护的电流互感器应采用不同的二次绕组。3.保护用电流互感器的配置应避免出现电流互感器内部故障时扩大故障范围。4.对中性点直接接地系统，可按三相配置；对中性点非直接接地系统，依具体要求可按两相或三相配置。,电流互感器的配置应符合以下要求：,3电流互感器的选择和配置要求,DL/T5136,5.当采用一台半断路器接线时，对独立式电流互感器每串宜配置三组。6.用于变压器差动保护的各侧电流互感器铁心，宜具有相同的铁心型式。7.用于同一母线差动保护的电流互感器铁心，宜具有相同的铁心型式。8.110kV及以上的电流互感器的额定二次电流宜选1A。参见附图：（20070807),电流互感器的配置应符合以下要求：,3电流互感器的选择和配置要求,DL/T5136,按以往分工，电流互感器的订货由变电一次专业负责，二次专业负责提供相关的配合资料。所有的订货参数由一次专业总归口，二次提供相关的配合参数给一次专业汇总。根据DL/T7252000电力用电流互感器订货技术条件，额定参数包括（与二次专业相关的配合标*）:额定电压及设备最高电压绝缘要求额定频率额定电流（*）额定短时热电流和短路持续时间额定动稳定电流准确级及误差限值（*）额定输出（*）温升限值对于具有暂态特性的保护用电流互感器还有：额定一次短路电流、额定一次时间常数、工作循环（*）,4电流互感器的订货参数,额定二次电流值；计量和测量用电流互感器准确级的标称；,二次相关的配合参数：,4电流互感器的订货参数,简述,保护用电流互感器准确级的标称；,电流扩大值（与一次、二次专业均相关）；DL/T725,二次相关的配合参数：,4电流互感器的订货参数,简述,计量和测量用电流互感器的仪表保安系数（FS）；额定仪表限值一次电流与额定一次电流之比值。测量用电流互感器在二次负荷等于额定值，且复合误差等于或大于10%时的最小一次电流值为额定仪表限值一次电流。在系统故障电流超出IPL（额定仪表限值一次电流）时，复合误差应大于10%以限制二次电流，防止由其供电的仪表损坏。,额定输出（容量）（CT额定负载）,二次相关的配合参数：,4电流互感器的订货参数,简述,额定电阻性负荷对TP级电流互感器，当额定二次电流为1A时，以表示的额定电阻性负荷标准值在下列数值中选取：2.5、5、7.5、10、15。对额定二次电流不是1A的电流互感器，上列值按电流平方的反比进行换算。保护用电流互感器的准确限值系数（P）（二次专业复核）保护用电流互感器的准确限值系数：5、10、15、20、30等。额定对称短路电流倍数（TP）（二次专业复核）,具有暂态特性的保护用电流互感器暂态参数（二次专业复核见下表）,二次相关的配合参数：,4电流互感器的订货参数,简述,二次绕组数量与级次组合的要求；电流互感器次级数量及级次组合应满足继电保护、自动装置、测量仪表及计量装置的要求。一般情况下应配置各自独立的保护绕组、测量和计量绕组。对计量和测量用的互感器实际负载应在其额定输出的25100，功率因素为0.81的范围内，以保证计量或测量准确级的要求。参见电流互感器范本或电流互感器技术标准,二次相关的配合参数：,4电流互感器的订货参数,简述,上述相关的配合参数考虑详见工程设计部分,标志,5电流互感器的标志与铭牌,标志,5电流互感器的标志与铭牌,铭牌,5电流互感器的标志与铭牌,铭牌,5电流互感器的标志与铭牌,铭牌,5电流互感器的标志与铭牌,铭牌,5电流互感器的标志与铭牌,参见附图：主变间隔回路图,6工程设计中对电流互感器的考虑,根据以往的分工，示出电流互感器变比、准确级的主接线由变电一次专业负责，变电二次专业仅对相关部分负责，并进行会签。会签须审核上述相关的配合参数额定二次电流值（1A或5A）新建工程参照DL/T5136“110kV及以上的电流互感器的额定二次电流宜选1A”；扩建工程参照本站同电压等级值。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器准确级的标称测量仪表装置用电流互感器的准确级次，按照该电流互感器二次绕组所串接的准确度要求最高的仪表选择，并符合GB50063-2008电力装置的电测量仪表装置设计规范及DL/T5202-2004电能量计量系统设计技术规程的规定。二次选择与计算的原则：电流互感器二次回路电缆截面的选择，按照一次设备额定运行方式下电流互感器的误差不超过上述条件下选定的准确级次。计算条件应为电流互感器一次电流为额定值、一次电流三相对称平衡，并应计及电流互感器二次绕组接线方式、电缆阻抗换算系数，仪表阻抗换算系数和接线端子接触电阻及仪表保安系数等因素。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器准确级的标称对关口计量，参照GB50063“I类、II类装置准确度最低要求，电流互感器0.2S或0.2。并要求选用专用的CT次级”；参照DL/T5202：,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器准确级的标称“III、IV、V类电流互感器准确度要求，参照国网公司设备基建标准与运行标准统一意见（差异条款解释2104版）：,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器准确级的标称对非关口计量点及测量：可选为0.2、0.2S、0.5，考虑到工程的适用性，对即使不为关口计量的电能计量点，由于一次专业经常要对线路进行换间隔，电能计量点统一按0.2S配置，并且按独立次级考虑；对测量回路，由于0.2次级与0.2S次级价格上相差不大，参照国网最近的二次典设（常规变电站与智能变电站），均可按0.2S配置。,工程设计配合：,总结！,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器负载其实际连接的二次负荷值不应超出下表规定的范围（DL/T866）：,工程设计配合：,在选择CT确定负载参数时，要对负载进行粗略计算。负载主要包括两块：电缆负载及二次设备负载。计算公式见下页：,6工程设计中对电流互感器的考虑,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器负载设备负载需根据工程设备资料统计，对表计1A，可忽略不计（设备参考资料为0.004VA），如无设备资料，可参照规范书限值要求。对测量装置可查测控单元的负荷资料，对1A，一般为0.5VA，如无设备资料，可参照规范书限值要求（1VA）。电缆负载，按铜导线，长度按300500m计（粗估实际长度），电缆截面至少为4mm2，如长度太长，可调整至6或8mm2。Zl=L/A(L为电缆长度，A为导线截面，为电导系数，铜取57m/Xmm2)。对测量、计量，长度不用乘2，接线系数星形取1，对6线制电能计量接线，建议乘2。,工程设计配合：,关于计量，有很多省公司要求CT二次负载（参见图中标注）不应大于5VA（江苏、福建）。参考典设，对常规变电站要求根据计算值，对智能变电站，不应大于10VA。,总结！,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器负载测量CT负载容量与计量相似。主要考虑有三个要求：即规范GB500638.1.2条。2.GB500638.1.5条。3.IEC60044-1标准,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,工程设计配合：,IEC-60044-1,DL/T866,IEC-60044-1,典设和规程中要求：电流互感器二次绕组所接入的负荷，应保证实际二次负荷在25%100%额定二次负荷范围内。实际工程中还是很难做到，实际情况所接入的负荷可能低于25%。因为采用的是0.2s级，初期的负荷可能为20%30%，这时的最小负荷=0.2A*0.2A*2=0.08VA，2=0.050.1接触电阻+1.3（300m4mm2电缆）+0.5表计,只有5VA的1.6%，达不到GB50063的25%，对测量也只有10VA的0.8%。所以，要求测量、计量CT次级带抽头！,6工程设计中对电流互感器的考虑,工程设计配合：,对二次绕组带抽头的多变比CT，精度要求指的是最高变比的情况。所标的负载容量也是指最高抽头，如果碰到上面的情形，应该换抽头。举例如下：如果400050006000/1的CT，如换至4000一档，6000A20%的电流反映到4000档的实际电流为400030%，实际负载变为=0.3*0.3*2=0.18VA,该档下的额定负载为5*4000/6000=3.333,为额定负载的5.4%，也达不到25%，抽头选择不正确！如选择200030006000/1，如改为2000这一档，实际负载变为=0.6*0.6*2=0.72VA,该档下的额定负载为5*2000/6000=1.667,为额定负载的43%，达到25%。如在最低档运行，且负荷电流在20%30%区间运行，实际负载容量又达不到25%，建议按IEC标准考虑。只要大于1VA且不超过15VA，CT的精度均能保证。,6工程设计中对电流互感器的考虑,工程设计配合：,如果仍达不到1VA，参见IEC的注释1，仍是可接受的，只是精度没有保证，因为这时的电能计量太小了，对精度也就没有讲究的必要了。譬如，一个菜要1角5分与要1角1分，你要在5分与1分间更精确，个人觉得没有必要了，因为买菜时1角或是2角的零头拉掉是很正常的事，再下去斤斤计较实属没有必要了。,6工程设计中对电流互感器的考虑,工程设计配合：,结论：无论是常规站还是智能站，电能计量最高抽头档可按5VA考虑，测量可按10VA选择。,总结！,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器抽头实际的抽头考虑，还是参照GB500638.1.2条，如在60%左右运行，应该是较为适当的。低于50%时，应该参照GB500638.1.3复核，如不满足要求，需要调整。关键是上述的计算没有考虑一个半接线中两个CT如何分配，且工程中有时并不知道本期负荷电流。建议先按最高档的20%左右，按上考虑选择最低档抽头。然后再选第二档。应大于第一档，且在第二档的60%左右。依次选更高一档。如果一次专业觉得抽头太多，强烈要求一次专业提供本期负荷电流。上面的选择计算均基于电能计量，对测量其相关规程的要求一样，但考虑到测量后面常接其他设备，如串接别的测控、还有PMU等，且测量精度要求不是很严格，所以适当放宽到10VA，且抽头也可比电能计量少一些。如果不细化，抽头可选择的与电能计量相同。对于智能站，个人认为对测量、电能计量可均基于5VA额定负载进行抽头选择。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器抽头对站用变，因为负荷可能很小，建议稍微特别考虑选择适当的抽头及额定负载。站用变对负荷的要求可适当放宽考虑，一次实际电流可能还很难满足2060%额定电流要求，须满足最低要求，即最小精确工作电流（能够正常工作），测控装置的精工电流一般为0.0430In。即按0.04In选择最低档。注：一次调整抽头不影响二次的参数有额定负载、电缆电阻、二次设备负载，但对二次设备性能有影响，因为变到二次的电流发生了变化，所以也需要校核，也影响二次侧抽头的选择。,工程设计配合：,结论：抽头的选择两个关键因素：精工电流、20%40%的最大抽头作为最低档或实际负荷电流/0.6设为最低档。,总结！,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器仪表保安系数,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,计量和测量用电流互感器仪表保安系数,工程设计配合：,仪表保安系数建议不考虑或者直接选10。不考虑的原因是在征求意见稿4.2.4最未一段还有一句话，“对电子式仪表，可不考虑保安系数”，送审稿中已删除。对数字采样式仪表都是电子式仪表，不存在损坏仪表的问题。但考虑到对“不再严格按比例增长”总须要有一个限值值，所以最终稿还是没有保留“不考虑”之类的话。关于比例限值，一般测控装置的范围较宽，如上所述，可达30倍。但是，对电能表计还没有这方面的参数。,结论：仪表保安系数建议不考虑或者直接选10。,总结！,6工程设计中对电流互感器的考虑,保护用的P次级电流互感器准确级的标称继电保护用电流互感器二次回路电缆截面的选择应保证误差不超过规定值（最大运行方式下最不利短路形式，并应计及互感器二次绕组接线方式、电缆阻抗换算系数，继电器阻抗换算系数及接线端子接触电阻等因素，对系统最大运行方式如无可靠资料，按断路器的断流容量确定最大短路电流）。第1个数值只有5或10选择，指最大复合误差，对110kV及以上建议选择5，其它优选5，要求较低的情况可选择10。第2个数值短路电流为额定电流的倍数，注电考试中为一次电流倍数。一般最大抽头档，按远景最大短路电流/一次额定电流，如果无远景最大短路电流数值，按设备短路电流选择，如50kA或60kA。严格上来说，对各抽头档，均要求在最大短路电流倍数以内，所以一般考虑最低抽头档要在本期设计水平年以内（投产年的35年内),最大短路电流/一次额定电流的倍数如果不能满足，需调大抽头档一次额定电流，如果一次专业提不出设计水平年最大短路电流值，只能按最严格要求与一次配合，即用设备最大短路电流，或提高实际的抽头档一次额定电流。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,保护用的P次级电流互感器准确级的标称但是，一次额定电流并不能提得很高，也是有限值要求的，受设备的精工电流限值。保护设备的精工电流厂家称可低至5%In，但调度觉得这个数值不大可信，一般要求至少为10%。当计算后如超限值，但超得不是很大，这时该如何考虑呢？这涉及到完全超过不可用，还是不超但留给二次专业的裕度多大的问题。一般需经详细的核算，核算有两个考虑：一是裕度（可靠系数）；二是充分考虑负载的实际情形。可靠系数：规程中核算的可靠系数2有点偏大，来自于IEC；对美标，可取小些。规程中没有说明取2的原因，也有可能存在这样的情形，初算时电流倍数满足要求，但核算不满足要求，因为可靠系数2的原因。负载的影响：因为电流倍数是针对额定负载，相当于满载，如果实际不是满载，应还有部分潜力可挖。如计算案例中满载为780V，实际负载下的拐点电势为498V，之间还有裕度。（参见规程计算案例）,工程设计配合：,CT准确限值电压确定CT保持准确性条件Esl=KalfEsn=KalfIsn(Rct+Rbn)CT参数举例：5P20，30VA，Isn5A，Rct未提供Esl、Kalf（ALF）、Rb、Rct由制造厂确定一般要求准确限值系数Kalf(ALF)大于稳态短路电流倍数实际二次负荷小于CT额定负荷存在问题及处理办法由于系统容量大，Kalf值往往不够由于微机保护的应用，二次负荷有较大裕度为合理利用CT，对其性能进行较精确计算，求取实际二次负荷下允许的Kalf,6工程设计中对电流互感器的考虑,工程设计配合：,电流互感器稳态特性验算,1误差曲线按误差曲线由实际负荷Rb求实际可用的Kalf,Rb,Kalf,Rbn,注意：除低漏磁CT外，厂家提供的曲线必须是由直接法试验求得或经误差修正的,Kalf,6工程设计中对电流互感器的考虑,工程设计配合：,稳态特性验算方法（一）,2低漏磁CT验算低漏磁CT采用下式求实际可用的KalfKalf=Kalf3PX型CT验算在要求的计算倍数KX下，二次电动势不能超过拐点电压EkKX(Rct+Rb)IsnEal则满足要求。参见：核算程序,CT暂态特性校验,6工程设计中对电流互感器的考虑,基本计算公式前提是CT未饱和，励磁特性曲线为线性，不计及磁滞回线，非周期分量最大C-O循环C-O-C-O循环,CT暂态特性校验,6工程设计中对电流互感器的考虑,6工程设计中对电流互感器的考虑,保护用的TPY次级电流互感器准确级的标称1.需先计算Rb；2.Kpcf=短路电流/一次额定电流；3.为计算Ktd根据系统的实际参数Tp，需计算按实际负荷等效的Ts,确定实际的工作循环，单相重合闸CT工作循环：C-100ms-O-800ms-C-100ms-O。100ms为第一次保护切除故障时间，800ms为重合闸时间，100ms为合于故障后保护第二次检测到有故障并且出口跳闸能自保持到断路器跳闸可靠切除故障或能去起动失灵的时间。4.满足电动势要求；5.要求暂态误差应小于10%。如果按路器开断电流考虑通不过，最好能由一次专业得到线路、主变出口短路电流Id（远景年最大短路电流），再计算能通过,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,保护用的TPY次级电流互感器抽头选择同P次级。根据保护精工电流及设计水平年短路电流，确定最低档抽头。最低档的保护性能核算同上，但CT电阻、额定二次电阻或负载需根据抽头进行调整。额定二次时间常数可不调整，其与CT电阻与额定二次电阻之和成比例，所以不变。注：一次调整抽头不影响二次的参数有额定负载、电缆电阻、二次设备负载，但对二次设备性能有影响，因为变到二次的电流发生了变化，所以也需要校核，也影响二次侧抽头的选择。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,保护用的TPY次级电流互感器负载一般来说按实际的二次负载（包括电缆、可能连接多个二次设备的负载）进行预估，若不确定，可以稍微粗些，即裕度稍大些。结论：建议常规站最高抽头档按15VA（典设最高限值，并要求根据计算），智能站可按10VA选择。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,保护用的TPY次级电流互感器,工程设计配合：,三个部分的结论：1、精度：粗略核算Kssc,如不满足短路电流倍数要求，需进行详细计算;2.抽头：抽头最低档要大于精工电流，最高档按电流倍数选择；3.负载容量常规站15VA，智能站10VA。,总结！,6工程设计中对电流互感器的考虑,注意事项及特殊考虑对一个半断路器接线，绝对不允许中断路器CT与同它配合的边CT变比不一致。因为现在的测量、计量、线路保护、主变保护装置内部均默认不能调节，尤其计量、线路保护是两CT并接后再接入装置，不是分别接入，根本无法调整，虽然智能站可分别接入，但还没有提及内部可调整，还是建议要严格一致。尤其对扩建工程，要严格审核。工程施工图中要求确定本期工程中所用的变比在哪一档运行，设计交底时，调度部门要求我们在设计说明或主接线图中注明设计所选用的CT变比在哪一档，最好还有根据一次专业所提供的本期负荷资料，如一次专业不能提供，也说明一下前期情况或本期工程建议，还可写得灵活些，如在设备投产时，由调度保护专业根据调度运行方式科专业安排的潮流适时调整，或写成如本期设备投产时如线路潮流达到*，建议现场将抽头调整至*档。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,注意事项及特殊考虑对线路两侧、主变各侧、母线保护各间隔的CT变比要求：对主变保护，如不考虑选用高阻抗差动保护，各侧CT变比可以不一致。如要考虑选用高阻抗差动保护，则其中的最大值应为所要考虑的CT变比最高一档。另外，对于母线保护，典型CT次级变比不宜相差4倍（超过需咨询母线保护厂家）；变压器保护CT次级变比不宜使平衡系数相差16倍，如果二次电流均为1A，16=V1*N1/V2*N2,V1为某一侧额定电压，N1为该侧的变比。主变保护平衡系数详见下：,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,注意事项及特殊考虑复式变比二次绕组抽头的选择：对特殊工程经科内讨论后决定是否考虑。扩大电流倍数的应用：当调度不允许出现大的CT变比，如6000/1，可考虑最大档用5000，再考虑120%的扩大电流倍数，一般情形下不建议采用，因涉及到CT、二次设备过载允许值及允许时间等诸多问题。关于变压器中性点、接地变、特高压交流站站用变、特高压换流站站用、高压电抗器及其中性下面单独探讨。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,电流互感器二次绕组数量及级次组合排列配合要求1.保护用电流互感器的配置应避免出现主保护的死区。保护接入电流互感器二次绕组的分配，应注意避免当一套保护停用时，出现电流互感器内部故障时的保护死区；双重化保护的电流互感器应采用不同的二次绕组。2.保护用电流互感器的配置应避免出现电流互感器内部故障时扩大故障范围。3.用于变压器差动保护的各侧电流互感器铁心，宜具有相同的铁心型式。4.用于同一母线差动保护的电流互感器铁心，宜具有相同的铁心型式。5.一个元件的两套互为备用的保护应使用不同二次绕组。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,电流互感器二次绕组数量及级次组合排列配合要求6.对于发电企业和电网企业之间的电能关口计量装置应设置S类专用电流互感器或专用二次绕组。7.线路用电流互感器宜布置在断路器线路侧，保护用绕组宜靠近断路器，测量/计量用绕组宜远离断路器。8.故障录波装置、故障测距装置、安全自动装置用电流互感器应采用保护级绕组，可采用独立绕组或与其他保护共用一个绕组。同步相量测量装置用电流互感器应采用测量级绕组，可采用独立绕组或与其他测量仪表或测控装置共用一个绕组。9.330kV及以上系统保护、高压侧为330kV及以上的变压器和300MW及以上的发电机变压器组差动保护宜采用TPY电流互感器。10.220kV系统保护、高压侧为220kV的变压器和100MW级200MW级的发电机变压器组差动保护用电流互感器可采用P类、PR类或PX类电流互感器。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,电流互感器二次绕组数量及级次组合排列配合要求11.主变压器高压侧为中性点直接接地系统时，主变压器高压侧中性点零序电流保护用电流互感器，宜选用P级电流互感器。12.110kV及以下系统保护用电流互感器可采用P类电流互感器。13.断路器失灵保护用电流互感器宜选用P级互感器。14.110kV变压器保护可不配置双套，但需采用主、后独立的装置，也要求采用不同的CT次级。15.高压母线差动保护用电流互感器宜按系统稳态短路电流或母线差动保护装置的要求选用适当的互感器。当母线差动保护具有暂态抗互感器饱和的能力时，可选用P级互感器。500kV及以上，（华东）要求选用TPY级。母线保护首要原则是采用相同的铁芯次级，即不宜混接，为兼顾近远期扩建，必要时P次级的母线保护可混接TPY次级。,工程设计配合：,6工程设计中对电流互感器的考虑,电流互感器二次绕组数量及级次组合排列配合要求16.失灵保护用的次级应在主保护所指向的保护设备范围的方向内，即单独的失灵保护次级宜在母线保护与线路保护之间、或在线路保护与主变保护之间，当不考虑CT次级之间的故障，P级宜靠近断路器断口。17.智能变电站一个半断路器接线的CT次级排列，对瓷柱式断路器，参照典设方案；对罐式断路器，断路器两侧宜各有2个TPY及1个P、1个0.2S次级。其他参照智能站典设。,工程设计配合：,配置合并单元后，保护对CT的配置原则要求有：1.保护区应相互重叠2.双重化的两套保护系统中仅有一套系统的二次设备因拒动或检修而不能正确起作用时（N-1），任何一处故障仍能被主保护覆盖3.当断路器拒动或发生死区故障时（N-2），断路器失灵保护应能切除故障。但此时如能被快速保护将故障切除，这种CT配置方案更优4.当主保护、断路器失灵保护不能切除故障时，对某些特殊情况（N-3），由远后备切除故障,7工程配合特殊情形,一次额定电流的选择：DL5222-2005导体和电器选择设计技术规定：电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应大于变压器允许的不平衡电流，一般可按变压器额定电流的30%选择。安装在放电间隙回路中的电流互感器，一次额定电流可按100A选择。条文说明：变压器允许的不平衡电流。供自耦变压器零序差动保护用的电流互感器，其各侧变比均应一致，一般按中压侧的额定电流选择。（条文说明：中性点按电流较大的中压侧互感器额定电流来选择，其变比各侧相同；）在自耦变压器公共绕组上作过负荷保护和测量用的电流互感器，应按公共绕组的允许负荷电流选择。（条文说明：最大允许的负荷电流，系发生在低压侧开断，而高-中压侧传输自耦变压器的额定容量时，此时公共绕组上的电流为中压侧和高压侧额定电流之差。）,变压器中性点,7工程配合特殊情形,DL5222-2005导体和电器选择设计技术规定：中性点的零序电流互感器应按下列条件选择和校验：对中性点非直接接地系统，由二次电流及保护灵敏度确定一次回路起动电流(条文说明：由于零序电流互感器的一次安匝很小，励磁安匝占一次安匝的比例很大，故其电流和匝数不成反比关系，二次绕组匝数不能按电流比确定，所以零序电流互感器的额定变比没有实际意义。应先根据所选用的继电器动作电流本人注，一般最小动作电流为10%In，求出互感器二次绕组端电压，然后利用制造部门提供的曲线查出保护灵敏度即一次起动电流)；对中性点直接接地或经电阻接地系统，由接地电流和电流互感器准确限值系数确定电流互感器额定一次电流，由二次负载和电流互感器的容量确定二次额定电流。发电机横联差动保护用电流互感器，安装于中性点连接线上时，按发电机允许的最大不平衡电流选择，一般可取发电机额定电流的（2030）%。,变压器中性点,7工程配合特殊情形,变压器中性点,结论：1、中性点三相：保护用的零序差动同中压侧；测量或过负荷保护，按公共绕组允许的负荷电流选择。2.中性点直接接地系统的零序电流：测量按变压器接地侧的30%额定电流选择，保护由接地电流及准确限值系数确定。3.中性点非直接接地系统的零序电流：放电间隙额定电流为100A，测量可按此选择；保护额定变比没有意义，由最小零流保护整定值（10%*1A或5A)确定一定电流，即变比，准确限值系数按最大的接地零序电流选择，基本上2030即可满足。4.参照典设。,总结！,7工程配合特殊情形,消弧线圈与接地变压器的额定容量（DL5222-2005）：安装在YNyn接线的内铁心式变压器中性点上的消弧线圈容量，不应超过变压器三相绕组总容量的20。安装在YNd接线双绕组或YNynd接线三绕组变压器中性点上的消弧线圈的容量，不应超过变压器三相总容量的50%，并且不得大于三绕组变压器的任一绕组容量。如变压器无中性点或中性点未引出，应装设容量相当的专用接地变压器。单相接地变压器（安装于中性点）（DL5222-2005）SNU2*I2*1/K=Un*I2/(1.732*K*n)；U2接地变二次侧电压，I2为二次侧电阻电流，K为变压器过负荷系数，Un为变压器一次侧电压，n为变压器变比；三相接地变压器，其额定容量应与消弧线圈或接地电阻容量相匹配，其二次绕组还应考虑二次负荷容量。,接地变压器,7工程配合特殊情形,消弧线圈与接地变压器的额定容量（DL5222-2005）：三相接地变压器（安装于母线或变压器低压侧）（DL5222-2005）对Z型或YNd结线三相接地变压器，若中性点接消弧线圈或电阻的话，接地变容量为SNQx=消弧线圈额定容量，SNPr=接地电阻额定容量。对Y/开口d结线接地变压器（三台单相），若中性点接消弧线圈或电阻的话，接地变压器容量为SN3*Qx/3;SN3*Pr/3。电流互感器选择（参见20070807附图）接在变压器低压侧的接地变，需满足主变压器差动保护的要求，精确等级同变压器其他侧。保护、测量的CT变比可按接地变容量、消弧线圈容量选择，或按单相接地电容电流适当选择。接在母线上的接地变压器，CT变比选择同前，保护精确等级参考母线上的其他元件（电容器或电抗器）。,接地变压器,7工程配合特殊情形,特高压交流变电站站用变：主接线CT配置（参见下图）保护、测量配置（参见下图）WMH-800A,110kV母线保护，1600/1A,5P25WBH-812,站用变高压侧大变比差动（1600/1A,5P25;4000/1A,5P15）、小变比差动（100/1A,5P30;4000/1A,5P15），高压侧两个CT电流（1600/1A,5P25；100/1A,5P30）可兼作高压侧后备WBH-813（1-2n),站用变高压侧独立后备（大电流、小电流），同上后备PCS-9705(1n)高低压侧测量（高100/1A,0.2S；低4000/1A,0.5S）WBH-813（2-2n),站用变低压侧独立后备，接低压侧CT（4000/1A,5P15），低压侧中性点CT（2500/1A10P15)。现要求高低压侧后备一体化配置关键点：低压侧中性点CT要不要配置，如何配置？,特高压交/换流站站用变,7工程配合特殊情形,特高压换流站站用变：主接线CT配置（参见下图）保护、测量配置（参见下图）T21、T22,500kV母线保护，20004000/1A,TPYT11、T12,站用变差动（300600/1A,5P80，高压侧）、T13、T14,站用变差动（1250/1A,5P20,低压侧），T33、T34,站用变差动（200/1A,5P40，中性点）T21、T22低压侧后备（800/1A,5P20），可不要各侧测量，按最低变比,特高压交/换流站站用变,7工程配合特殊情形,高压并联电抗器CT设置与保护范围与制造能力有关：从500kV1000kV，均选用P级次级，与电压等级无关引线及部分绕组区，处于线路保护的范围内电抗保护区，短路电流都不大，经较大的高抗减弱；高抗制造厂在套管内也不大好做TPY次级或制造成本较高高、低端CT变比选择宜一致高抗中性点小电抗（DL/T52222005)额定电流按潜供电流小于20A、三相不平衡电流0.2%线路工作电流、并联电抗器额定电流的（58）%三者来选择50063电测量规范要求测电抗器中性点，但变压器中性点没有要求测量，对接地变两侧的测量也没有明确的要求保护一般不用中性点的零序CT，而取电抗器低压侧的中性点三相电流,高压并联电抗器及其中性点小电抗,7工程配合特殊情形,根据常规变电站还是智能变电站，了解典设相关要求及典设配置（与二次相关内容）；根据工程特点及地域特点，了解与二次有关的特殊要求特别了解一次与二次争议的重点（典设中没有明确的相关部分、对订货价格有较大权重的相关部分）。现了解下来，对订货权重较大的有：TPY次级数量、尤其是套管内的TPY次级数量、0.2S级要不要抽头档，几个抽头档。关于次级数量（P、TPY、0.2S、0.2、0.5）、排列顺序、伏安数请尽可能参照典设或推荐参考工程；对于不严重影响订货价格的，主设人可适当处理，如将0.2改为0.2s（如果不影响价格的话），多（少）一个P级，多（少）一个0.5（0.2）级；,工程中配合几点建议,7工程配合特殊情形,对典设没有提及的，如接地变、变压器套管CT、0.2S抽头档，根据工程特点及地域特点权衡确定。在做工程时，尽量搜集本间隔的最小、最大一次负荷；如果安稳或者保护、故障录波某地要求用独立的CT次级，尽量能搜集相关的文件证明，否则参照典设和规程。关于伏安数是否需要调整，可以计算复核一下；对于关口计量，还要参照规程要求；关于保护用电流互感器的准确限值系数、额定对称短路电流倍数也可参照DL/T866计算复核一下，了解可调整裕度有多大（有EXCEL编制的程序验算）。关于关口计量，1A，10VA；5A，15VA或根据计算选取。地域要求：福建电网有福建电网电流互感器管理规定文件（2008版）DB32_991-2007_电能计量装置配置规范（江苏）。但个人认为，江苏特意加大二次设备（或电缆）负载的做法欠妥,工程中配合几点建议,7工程配合特殊情形,某电网企业110kV变电站，两路电源进线、两路负荷出线（电缆线路），进线、出线对端均为系统内变电，四台主变压器（变压为110/10.5kV）；110kV为单母线分段接线，每段母线接一路进线、一路出线、两台主变；主变高压侧套管CT变比为300/1，其余110kVCT变比均为1200/1。最大运行方式下，110kV三相短路电流为18kA，最小运行方式下，110kV三相短路电流为16kA，10kV侧最大最小运行方式下三相短路电流接近，为23kA。110kV母线分段断路器装设自动投入装置，当一条电源线路故障断路器跳开后，分段断路器自动投入。如果主变压器配置差动保护和过流保护，请计算主变高压侧电流互感器的一次电流倍数为下列何值？（可靠系数取1.3）A.2.38B.9.51C.19.5D.24.91；答：一次电流倍数主要以验算保护区内与区外故障时CT不饱和为要求，还要有1.3的可靠系数，用最大短路电流，区外故障比区内故障更要求不饱和。区外：23*1000/300（10.5/110）1.39.51，选B。如主变过流采用套管外的独立CT，23*1000/1200（10.5/110）1.32.38，选A。区内：一般工程中区内故障用主变差动保护，独立CT考核，18*1000/1200*1.319.5，选C；如果考查过流保护，18*1000/300*1.378无答案。对套管CT，只有一个答案选B，但工程中如有主变差动，均用独立CT（题目没有说清楚）。综上因素，选B。,注电考题（2012年）,7工程配合特殊情形,某电网企业110kV变电站，两路电源进线、两路负荷出线（电缆线路），进线、出线对端均为系统内变电，四台主变压器（变压为110/10.5kV）；110kV为单母线分段接线，每段母线接一路进线、一路出线、两台主变；主变高压侧套管CT变比为300/1，其余110kVCT变比均为1200/1。最大运行方式下，110kV三相短路电流为18kA，最小运行方式下，110kV三相短路电流为16kA，10kV侧最大最小运行方式下三相短路电流接近，为23kA。110kV母线分段断路器装设自动投入装置，当一条电源线路故障断路器跳开后，分段断路器自动投入。如果110kV装设母线差动保护，请计算110kV线路电流互感器的一次电流倍数为下列何值？（可靠系数取1.3）A.2.38B.17.33C.19.5D.78答：18*1000/12001.319.5，选C。,注电考题（2012年）,7工程配合特殊情形,某新建110/10KV变电站设有2台主变，单侧电源供电。110KV采用单母分段接线，两段母线分列运行，2路电源进线分别为L1和L2，两路负荷出线分别为L3和L4，L1、L3接在1#母线上，110KV电源来自某220KV变电站110KV母线，其110KV母线最大运行方式下三相短路电流20KA，最小运行方式下三相短路电流为18KA。本站10KV母线最大运行方式下三相短路电流为23KA。线路L1阻抗为1.8，线路L3阻抗为0.9。已知主变高压侧CT变比为300/1，线路CT变比为1200/1.如果主变压器配置差动保护和过流保护，请计算主变压器高压侧电流互感器的一次电流倍数最接近下列哪项数值？（可靠系数1.3）（A）9.06（B）21.66（C）24.91（D）78答：本题为去年的考题23，所有参数跟去年一模一样，只是去年题目比较含糊，没有说明保护所采用的CT变比，现明确主变高压侧CT变比为300/1。区外故障比区内故障更要求不饱和，区内故障差动保护不会因CT饱和拒动。区外故障：23*1000/300（10/110）1.39.06；区内故障：20*1000/300*1.3=86.6。故选A。,注电考题（2013年）,8电压互感器分类及订货,电压互感器按构成原理分为电磁式（VT）和电容式（CVT）两类，其原理与等值图参见DL/T866-2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则P25页。根据以往的