康麟

摘 要：在保護(hù)整定計(jì)算中對(duì)電流互感器的進(jìn)行5%誤差校驗(yàn)是有必要的，這樣才能保證過(guò)電流時(shí)的誤差不超過(guò)規(guī)定值。

關(guān)鍵詞：電流互感器；繼電保護(hù) 5%誤差

在工廠電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電力線路和設(shè)備的繼電保護(hù)與電流互感器密切相關(guān)。

有關(guān)電流互感器，我們就想到校驗(yàn)中應(yīng)滿足一次回路的額定電壓、額定電流和短路時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定性要求。但由于激磁電流和鐵損的存在，電流互感器一次電流和二次電流的差值是一個(gè)向量，誤差包括比值差和相角差，那么要求繼電保護(hù)用電流互感器在短路狀態(tài)下準(zhǔn)確，即要求互感器對(duì)穩(wěn)態(tài)短路電流和暫態(tài)短路電流均能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換和正確的動(dòng)作負(fù)載，這就必須要求在短路情況下減輕鐵心的飽和程度和減少電流互感器二次側(cè)實(shí)際負(fù)載阻抗，才能滿足誤差要求，工程上就是校驗(yàn)電流互感器5%誤差曲線。但現(xiàn)在選用電流互感器過(guò)程中誤差校驗(yàn)卻經(jīng)常被大家忽視。

過(guò)去的繼電保護(hù)主要由控制方式和保護(hù)裝置決定（見(jiàn)圖1），控制方式復(fù)雜，元器件多，元件、線路損耗大，在設(shè)計(jì)校驗(yàn)中步驟繁瑣，例如交流操作的繼電保護(hù)（去分流跳閘方式）的保護(hù)裝置的計(jì)算內(nèi)容包括：保護(hù)裝置的整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)；電流互感器10%誤差校驗(yàn)；繼電器強(qiáng)力切換觸點(diǎn)容量校驗(yàn)和脫扣器動(dòng)作可靠性校驗(yàn)（一般也是利用電流互感器10%誤差曲線計(jì)算）?？梢?jiàn)電流互感器誤差校驗(yàn)是一個(gè)必須的重要環(huán)節(jié)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前微機(jī)保護(hù)器運(yùn)用到繼電保護(hù)中（見(jiàn)圖2），減少了保護(hù)用的繼電器，簡(jiǎn)化了保護(hù)裝置，可以看出校驗(yàn)也可簡(jiǎn)化到只用電流互感器5%誤差校驗(yàn)，所以目前它在設(shè)計(jì)中仍是非常的重要。

圖1 圖2

那么如何進(jìn)行電流互感器5%誤差校驗(yàn)?zāi)?？步驟如下：

1.按照保護(hù)裝置類型計(jì)算流過(guò)電流互感器的一次電流倍數(shù)；

2.根據(jù)電流互感器的型號(hào)、變比和一次電流倍數(shù)，在5%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負(fù)荷；

3.按照對(duì)電流互感器二次負(fù)荷最嚴(yán)重的短路類型計(jì)算電流互感器的實(shí)際二次負(fù)荷；

4.比較實(shí)際二次負(fù)荷與允許二次負(fù)荷，確定是否滿足要求。

我們以煙臺(tái)東源5000t/d水泥廠為例，做一個(gè)具體的分析：

已知條件：總降壓站配出至石灰石破碎電氣室的10kV線路負(fù)荷電流為184A，石灰石破碎電氣室的中壓進(jìn)線柜保護(hù)采用的電流互感器為：LZZBJ9-10，按線路負(fù)荷電流選擇，變比暫定為300/5，保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)為5P10；在最大運(yùn)行方式下，線路末端短路時(shí)的最大短路電流為5870A。

解：1.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)：

Idz.j=1.2×1×5870/60=117.4 ，取118A 電流互感器5%誤差校驗(yàn)，電流速斷保護(hù)在動(dòng)作條件下， 確定電流互感器的一次電流計(jì)算倍數(shù)：m=1.1×118 / （5×1）=25.96

2.根據(jù)電流互感器5%誤差曲線在m為25.96時(shí)，查閱 圖3，m值超出了5%誤差曲線，所以會(huì)導(dǎo)致不動(dòng)作，不能滿足要求。

圖3

那么在不能滿足5%誤差要求時(shí)，常用以下措施來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求：

1.首先選擇變比更大的電流互感器，減小一次電流倍數(shù)；

2.增大允許二次負(fù)荷應(yīng)增大導(dǎo)線的截面，減小實(shí)際二次負(fù)荷，如采用較大截面的電纜，或多芯并聯(lián)使用，以減少二次負(fù)載的阻抗值；

3.選用較小內(nèi)阻的微機(jī)保護(hù)器。

在這里，我們首選增大電流互感器的變比，將變比增大為400/5，再次校驗(yàn)：

瞬時(shí)電流速斷保護(hù)：Idz.j=1.2×1×5870/80=88.05 ，取89A

1.電流互感器5%誤差校驗(yàn)，電流速斷保護(hù)在動(dòng)作條件下，確定電流互感器的一次電流計(jì)算倍數(shù)：m=1.1×89 / （5×1）=19.58

2.根據(jù)電流互感器5%誤差曲線在m為19.58時(shí)，查閱《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》：LZZBJ9-10型電流互感器的最大允許二次負(fù)荷Zfh.r約為0.28Ω。

3.電流互感器的實(shí)際二次負(fù)荷：

是電流互感器至微機(jī)保護(hù)裝置之間的線路電阻Rdx和

接觸電阻Rjc、微機(jī)保護(hù)裝置的內(nèi)阻Zj之和。

Zfh=0.02208+0.05+0.02= 0.09208

其中Rdx=ρl/S=0.0184×3/2.5=0.02208Ω， 一般Rjc=0.05Ω， Zj=0.02Ω

4.比較實(shí)際二次負(fù)荷與允許二次負(fù)荷：

Zfh

從上面的例子中，我們可以總結(jié)出三點(diǎn)：

1.在水泥廠的石灰石破碎電氣室由于負(fù)荷較小，僅憑借線路負(fù)荷電流選擇電流互感器還不行，還須進(jìn)行5%誤差曲線的校驗(yàn)；

2.在誤差不滿足要求時(shí)，改用變比較大的電流互感器是最為有效的辦法；

3.在采用微機(jī)保護(hù)的時(shí)，微機(jī)保護(hù)器的內(nèi)阻相對(duì)較小，但由于電流互感器至微機(jī)保護(hù)器的線路阻抗，特別是采用集中設(shè)置保護(hù)屏?xí)r，往往影響較大，所以進(jìn)行5%誤差校驗(yàn)是必要的。

總之，目前電流互感器5%誤差曲線校驗(yàn)在保護(hù)設(shè)計(jì)中仍是不可或缺的一個(gè)步驟，在工廠的穩(wěn)定、可靠、安全的生產(chǎn)上也起著重要的作用。

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