低壓配電系統(tǒng)電流互感器的選擇-建筑電氣2009.9

低 壓 配 電系 統(tǒng) 電流 互 感 器 的 選 擇
胡 岱 (天津市化工設計院，天津市 300193)
Selection of Current Transformer for Low—voltage Distribution System
Hu Dai(China Tianjin Chemical Engineering Design Institute，Tianjin 300193，China)
Abstract The selection and verification of current 由于實際電流比與額定電流比不相等造成的。電流誤
transformers in low—voltage distribution system are 差的百分數(shù)為：
analyzed in this paper，and some viewpoints about some
K l 一 l
problems that are common and easy to overlook are put ，T ％ =— ～ ×100％
forward． l
Key words Current transformer Current
一
deviation Phase difference Excitation current ：_ ，— ×100％ (1)
．
摘 要 分析 了在低壓配電系統(tǒng)中電流互感器的
選用和校驗 ，對一些常見和容易忽視的問題提出了一 式中：K —— 額定電流比；
些看法。 ，】—— 實際一次電流，A；
關(guān)鍵詞 電流互感器 電流誤差 相位差 勵磁 ，2—— 在測量條件下 ，流過 ，l時的實際二次
電流 電流，A。
相位差是指互感器的一次電流與二次電流相量的
在高壓配電系統(tǒng)設計中．一些業(yè)界同仁常依據(jù)動 相位差。相量方向是按理想互感器的相位差為零來決
穩(wěn)定校驗、熱穩(wěn)定校驗 、滿足 l0％ 誤差特性曲線等 定的。二次電流相量超前于一次電流相量 ，則相位差
多方面的計算結(jié)果來進行電流互感器的選型，以保證 為正值，滯后時為負值。
短路時高壓配電系統(tǒng)中繼電保護的安全可靠。而對于
3 影響電流互感器誤差的主要因素及減小
低壓配電系統(tǒng)中的電流互感器 ，通常只依據(jù)電流互感
誤差的措施
器額定電流大于用電設備工作電流的原則來選擇電流
互感器的型號。這種方法比較簡便，但在一些情況下
影響誤差的主要因素及減小誤差的措施：
電流互感器容易產(chǎn)生誤差。
a． 減小電流互感器一次電流，則磁通密度相應
1 測量用電流互感器的定義 減少，可減小誤差。
b． 當電流互感器一次電流在規(guī)定的范圍內(nèi)變化
測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其
時，二次電流按比例變化；當二次負載阻抗在規(guī)定范
它類似電器提供電流的電流互感器。測量用電流互感
圍內(nèi)變化時，不影響二次電流的大小。所以，二次側(cè)
器的準確級可分為 0．1、0．2、0．5、1、3、5共 6個
負載在額定范圍內(nèi)減少時，磁通密度減少 ，由于二次
等級
電流不變，勵磁電流減小，誤差也將減小。在現(xiàn)場運
2 測量用電流互感器的誤差
行 中，可增大連接導線截面或縮短連接導線的長度，
電流互感器的誤差分為電流誤差和相位差兩種。 減小實際二次負荷；也可以選擇變比較大的電流互感
電流誤差是互感器在測量電流時所產(chǎn)生的誤差 ，它是 器，以增大允許二次負荷。
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低壓配電系統(tǒng)電流互感器的選擇(胡岱
457建 虢電乞。
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2口1：39年第9期I ELECTRIC!TY
4 電流互感器的選擇 2：』】×5／100
： 3．6
4．1 實例分析
二次側(cè)容許阻抗 (Q)為：
某廠設置一座 10 kV變配電所 ，內(nèi)設一臺 2 000
2
kV·A／1O／0．4kV干式變壓器。變壓器一次側(cè)短路容 Z =S|I 2
量S=200 MV·A， =6％，變壓器負荷的功率因數(shù) = 2．5／3．6
COS =0．8。由變配電所引出電源，引至生產(chǎn)車間的 — 0．2
現(xiàn)場 生產(chǎn)用 電設備 A，設 備 A額定 工作 電壓 為 在化工廠區(qū)內(nèi)，生產(chǎn)廠房多為爆炸性 1區(qū)和 2
0．38 kv。功率為37 kW。供電點至設備 A的距離為 區(qū)環(huán)境，變電站可能不安裝在廠房內(nèi)，而是安裝在
150 in，本工程選用 YJV坦一1 kV一4×35+1×16 nlm 距離廠房較遠的公用設備室，這就導致了供電點至
電纜作為設備 A的供電電纜。 設備A之間的距離很長，阻抗很難控制在0．2 Q之
對設備 A選取、安裝電流互感器，以便在變配電 內(nèi)。因為一次電流不隨著二次負載的變化而變化，
所內(nèi)實現(xiàn)遠距離的測量和控制。暫選用 BH一0．66， 而是取決于負荷電流的大小變化，這時我們會發(fā)現(xiàn)，
100／5 A，容量為 2．5 V·A的電流互感器。對其進行
變電站低壓配電柜內(nèi)的電流表顯示現(xiàn)場用電設備的
校驗：
工作電流與現(xiàn)場設備的實際工作電流有出入。
a． 電流互感器額定電壓應大于工作電壓。BH—
為避免誤差的產(chǎn)生，可以采取增大二次側(cè)允許負
O．66，100／5 A，額定電壓為0．66 kV，大于設備 A
載或減小二次側(cè)電流的方法，以保證電流互感器的準
的工作電壓 0．38 kV，故滿足要求。
確度 ，分析如下：
b． 電流互感器額定電流應大于工作電流。BH一
S：10 V·A，／2=5 A時， 容許二次側(cè)負載阻抗
0．66，100／5 A，額定電流為 100 A，大于設備 A的
Z=S／I：：10／5 =0．4 Q。
工作電流 72 A，故滿足要求。
c． 短路時動 、熱穩(wěn)定校驗 (多在高壓系統(tǒng)中計 S：2．5 V·A，，2=l A時，容許二次側(cè)負載阻抗
算，設備A屬于低壓設備，故不做驗算)。
Z=S／，：：2．5／1 =2．5 Q。
4．2 二次負載阻抗及容量的校驗
通過以上兩種方法的比較，顯然后者更有優(yōu)勢，
在使用中保證電流互感器二次負載的阻抗不超
因為距離遠了，控制阻抗的最佳辦法就是增大電纜截
出規(guī)定值是保證運行準確度 的一個重要 因素。電流
面積，但這樣做增加了投資。而將電流互感器的二次
互感器銘牌上標注的額定容量有些是用 Q 為單位 ．
負載電流調(diào)整為 1 A，操作起來簡單易行，二者優(yōu)劣
有些是用 V·A為單位，二者存在以下的關(guān)系：
不言而喻。另外，將電流互感器就近安裝在測量、控
2
S=，2×Z
制儀表側(cè)，以減少電纜長度 ，滿足允許阻抗要求，這
式中： 5—— 電流互感器的額定容量，V·A；
也是工程中常用的處理方法。
Z—— 電流互感器的二次負載阻抗，Q；

在2009年9月的《建筑電氣》期刊中，有一篇文章詳細探討了低壓配電系統(tǒng)中電流互感器（Current Transformer, CT）的選擇方法。文章針對建筑物電力供應中的特定需求，著重闡述了以下幾個關(guān)鍵點： 1. **背景介紹**：首先簡要介紹了電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的重要作用，包括電流監(jiān)測、保護接地、計量和自動化控制等方面的應用。 2. **選擇原則**： - **額定電壓與系統(tǒng)等級匹配**：根據(jù)建筑物所在電網(wǎng)的電壓等級（如400V/380V或660V），選擇相應額定電壓的電流互感器。 - **準確度要求**：依據(jù)電力監(jiān)控、計量以及繼電保護設備對電流測量精度的不同要求，選取不同準確度級別的電流互感器（例如0.5S、1級、3P等）。 - **額定一次電流與負荷電流匹配**：為了確保正常運行和防止過載，需計算出配電系統(tǒng)的最大預期負荷電流，并選擇能夠滿足此電流值及一定裕量的CT。 - **二次回路容量與導線規(guī)格**：合理設計二次繞組的額定容量及電纜截面積，以保證信號傳輸?shù)臏蚀_性和穩(wěn)定性。 3. **特殊應用場合考慮**：針對建筑物內(nèi)部特殊用電設備（如電梯、消防設備、應急照明等）對電流互感器的特殊需求進行論述，如高短時耐受能力、快速響應特性等。 4. **安裝與維護注意事項**：對電流互感器的安裝位置、接線方式、防護措施以及定期校驗與維護的要求進行了說明。 綜上所述，該篇文章為讀者提供了一套完整且實用的低壓配電系統(tǒng)中電流互感器選擇指南，旨在幫助電氣工程師和相關(guān)專業(yè)人員更好地理解和實施相關(guān)的技術(shù)標準與實踐操作。