零序電流互感器選型手冊

1、ISO9001國際質(zhì)量認(rèn)證企業(yè)零序電流互感器選型手冊保定市伊諾爾電氣設(shè)備有限公司零序電流互感器設(shè)計選型參考手冊一、概 述保定市伊諾爾電氣設(shè)備有限公司開發(fā)生產(chǎn)的零序電流互感器是一種套在電纜上的CT，它的一次繞組為穿過CT內(nèi)孔的三相一次導(dǎo)體電纜，它的一次電流是一次三相電流的向量和（在正常、三相平衡時為0），當(dāng)發(fā)生一次系統(tǒng)單相接地時三相平衡關(guān)系被打破，這時零序電流互感器的二次就有電流輸出，供給保護裝置，實現(xiàn)保護和監(jiān)控。零序電流互感器的一次絕緣就是電纜自身絕緣，所以這種零序電流互感器可以套在任一電壓等級的電纜上。二、沒有精度和變比的高靈敏度零序電流互感器這種零序電流互感器主要用在中性點不接地或經(jīng)消弧線

2、圈接地的系統(tǒng)。1、小電流選線裝置用零序電流互感器小電流選線裝置本身沒有整定值，零序電流只是裝置的判據(jù)之一，要求零序電流互感器在一次接地電流較小時，和非金屬性接地時，零序電流互感器也要有一定的輸出，來滿足裝置啟動的門坎值。裝置本身的負(fù)載阻抗并不大，但需要通過電纜將各個零序電流互感器與裝置連接起來，所以電纜的阻抗就是零序電流互感器的主要負(fù)載阻抗，這種零序電流互感器的負(fù)載阻抗一般為2.5左右，經(jīng)過多年實踐和試驗得知與小電流選線裝置配套的零序電流互感器選用： 變比：150/5 容量：5VA 或變比：40/1 容量：2.5VA這兩種零序電流互感器在負(fù)載阻抗2.5時，一次1A，二次輸出在20mA左右，一次

3、40A時二次1A，沒有嚴(yán)格的變比關(guān)系。2、與DD11/60型繼電器配套使用的零序電流互感器DD11/60型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為10，COS=0.8，我公司生產(chǎn)的ENRLJ（K）××A型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品，二次電流60mA時零序電流互感器一次電流4A。3、與DL11/0.2型繼電器配套使用的零序電流互感器 DL11/0.2型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為10，COS=0.8，我公司生產(chǎn)的ENRLJ（K）××B型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品，二次電流0.2A時零序電流互感器一次電流10A。三、有變比、容量、精度要求的零序電流互感器。1、國家標(biāo)準(zhǔn)GB1208199

4、7國標(biāo)中規(guī)定，保護用電流互感器誤差限值。準(zhǔn)確級額定一次電流下的電流誤差%額定一次電流下的相位差±（）在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差%5P±1±60510P±3102、精度與容量（額定負(fù)荷）的關(guān)系國標(biāo)中規(guī)定：“在額定頻率及額定負(fù)荷下，電流誤差，相位差和復(fù)合誤差不超過上表所列限值。”所以所選零序電流互感器的容量要與二次回路（裝置及回路）阻抗匹配，才能達到上表精度，如所選容量大時零序電流互感器在使用時將出現(xiàn)正誤差，反之則出現(xiàn)負(fù)誤差。3、容量與二次阻抗的關(guān)系Z=S/I2 或 S=I2×Z式中S：容量（額定負(fù)荷）用“VA”表示I：二次額定電流，（5A

5、或1A）用“A”表示Z：二次所接儀器或繼電器的阻抗和二次聯(lián)結(jié)線路阻抗之和，用“”表示。例如：變比100/5 容量：5VA、 Z=S/I2=5/52=0.2（） 變比150/5 容量：10A、 Z=S/I2=10/52=0.4（） 變比 100/1 容量： 2.5VA Z=S/I2=2.5/12=2.5（） 變比 50/1 容量： 1VA Z=S/I2=1/12=1（）根據(jù)例子可以看出二次電流為1A的所需容量較小，所以建議優(yōu)先使用二次額定電流為1A的零序電流互感器。四、變比的選擇1、變比：額定一次電流與額定二次電流之比零序電流互感器的應(yīng)用一般都選用較小變比，常用的如：50/5、75/5、100/

6、5、150/5、200/5、20/1、50/1、100/1、150/1、200/1等，因為只有發(fā)生一次接地故障時，零序電流互感器才有輸出。人們不會讓接地電流很大時才使保護動作。（不用考慮躲過負(fù)荷電流）可是由于一次繞組是電力電纜，僅有一匝，這樣，50/5的零序電流互感器的二次額定匝數(shù)，僅10匝，所以50/5的零序電流互感器負(fù)荷特性較差，實際負(fù)載阻抗和零序電流互感器的容量不一致時將會出現(xiàn)較大的誤差，而且在低于額定電流時誤差也會加大，所以在允許的情況下盡量選用大一些的變比。2、已有保護整定值時變比選擇已有保護定值，變比就很容易選擇了。如定值是一次電流80A時保護動作，可靠國標(biāo)選100/5 或100/

7、1。3、電阻接地系統(tǒng)變比的選擇電阻接地系統(tǒng)接地點電流由兩個分量組成，一個是電容電流，另一個是中性點電阻電流，兩者相差90º。故障回路的零序電流等于接地點電流與本線路接地電容電流向量差，即等于所有非故障線路接地電容電流與電阻性電流向量和的負(fù)值。如：電阻接地系統(tǒng)（IR=11.5IC）IC阻值IR故障I合6KV10502020020802520010KV3060201504010050160建議零序電流互感器變比選用：50/1 100/1 150/1 200/1 100/5 200/54、中性點不接地和消弧線圈接地系統(tǒng)用零序電流互感器變比的選擇。這種系統(tǒng)接地電流較大時，或保護最小啟動電流較

8、小時，可選用大一些變比的零序電流互感器，如50/1；100/1；100/5；150/5及以上?？墒怯械闹行渣c不接地系統(tǒng)一般不允許接地電流超過10A，所以一般10A以下保護就要動作。消弧線圈接地系統(tǒng)由于電感電流和電容電流的中和后，一般也不會有超過10A的接地電流（一般都是過補償，實際接地電流已是電感電流）由于使用的綜合保護（不用綜合保護的有時用高靈敏度零序電流互感器，和與其配套的繼電器，見2）。就要求有整定值，一般定值10A，如整定值一次電流為5A，可考慮100/5A或20/1A ，一次電流5A時，二次電流0.25A，一般已超過綜合保護的啟動電流。如綜合保護最小啟動電流>0.25A也只好選

9、用75/5；50/5；15/1；10/1的變比，這些變比的零序電流互感器最好選用整體式的，否則精度要差一些。5、大電流接地系統(tǒng)變比的選擇中性點接地系統(tǒng)單相接地就是單相短路。變比可以選大一些，如：150/5、150/1以上的變比，不要太小，否則躲不過不平衡電流。注意零線（N）不要穿過CT。6、零序電流互感器二次額定電流的選擇國標(biāo)規(guī)定有1A、2A、5A?？紤]到零序電流互感器一般都是小變比，所以盡量選用1A的，來提高帶負(fù)載能力。但是有些綜合保護設(shè)定1A或5A時是用菜單選擇，這時零序電流互感器的二次額定電流就要服從主CT二次額定電流值。五、容量的選擇容量要與保護裝置阻抗（含電纜阻抗）匹配，才能保證其精

10、度（見3）1、綜合保護等電子型保護的容量這種保護如就地安裝（開關(guān)柜上），回路阻抗可以不計，一般在0.20.4。二次額定電流5A的零序電流互感器選5VA，二次額定電流1A的零序電流互感器0.20.4VA。如電纜連接回路較長，要考慮回路阻抗，加大容量。2、與繼電器配套的零序電流互感器容量常用電磁繼電器阻抗（）型號最大整定電流（A）線圈串聯(lián)線圈并聯(lián)DL100.64120.360.0760.0650.018DL20C0.618.34.2220.560.240.06DL30220.560.20.06根據(jù)阻抗和零序電流互感器的額定二次電流可計算出零序電流互感器的容量。3、二次回路電纜電阻表：銅導(dǎo)線電阻表標(biāo)

11、稱截面積直流電阻20ºCmm2/KM1.512.12.57.4144.61六、孔徑的選擇交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護套電力電纜三芯單芯8.7/15KV12/20KV8.7/15KV12/20KV導(dǎo)線截面mm2電纜外徑mm建議CT孔徑（）導(dǎo)線截面mm2電纜外徑mm建議CT孔徑mm（）導(dǎo)線截面mm2電纜外徑mm建議CT孔徑導(dǎo)線截面mm2電纜外徑mm建議CT孔徑mm共三根共六根共九根共三根共六根共九根255380252310012014035558035638035241001201403527100120140505880506610050251001201405029100140160706

12、180706910070271001201407030100140160956610095741009529100140160953212014018012070100120771201203010014018012034120140180150731001508212015032120140180150351201402001857710018586120185341201402001853812016020024084120240921202403612016020024040120160200300891203009712030039120160200300431201802204004

13、2120180220400451402002405004514020024050048140200240七、零序電流互感器的一次、二次電流曲線1、起始階段0-1,零序電流互感器一次電流較小，由于其中一部分用于激磁，所以二次電流也較小，高靈敏度的零序電流互感器一般都工作在這個階段。2、1-2， 直線部分，一次電流與二次電流成比例，零序電流互感器工作在線性區(qū)，有變比和精度要求的零序電流互感器一般都工作在這個階段。3、2-3，過了2這點互感器進入飽和區(qū)。4、準(zhǔn)確限值系數(shù)越大2這一點越高，進入飽和區(qū)越晚。I二次 3 2 1I一次0八、準(zhǔn)確限值系數(shù)額定準(zhǔn)確限值一次電流與額定一次電流之比。例如：變比100

14、/5 10P510 P 5 復(fù)合誤差 保護級 準(zhǔn)確限值系數(shù)也就是說一次電流500A時，二次電流為25A左右，他的復(fù)合誤差10%，準(zhǔn)確限值系數(shù)在零序電流互感器應(yīng)用較少，因為我們要盡可能的使零序電流互感器工作在額定一次電流和額定二次電流時，以獲得較高的精度。九、動、熱穩(wěn)定電流動穩(wěn)定電流是一次電流很大時產(chǎn)生的電動力不會使電流互感器機械損壞，電纜型零序電流互感器一次繞組為電力電纜故沒有動穩(wěn)定電流的要求。熱穩(wěn)定電流是指在二次繞組短路的情況下，電流互感器在一秒內(nèi)能成承受住，且無損傷的最大一次電流方均根值，（用“KA/S”）表示。我公司零序電流互感器一般都在大于5KA/1秒上，所以均能滿足客戶要求，如有特殊

15、要求可提出。十、整體式與分體式為了方便安裝和便于改造工程，我公司型號中帶“K”為分體式（開合式）用M8M12內(nèi)六角螺絲將兩部分組在一起。這種零序電流互感器由于螺絲的松緊影響其精度所以只能做到“10P”級。整體式零序電流互感器，可以檢測精度后再澆注，故也能做到“5P”級或更高至測量級。十一、安裝利用互感器下面兩個內(nèi)螺栓孔（M8M12）安裝，也可以利用互感器正面4個8的孔安裝，但這四條螺絲不能上的太緊，否則會把開口式互感器連接處拉開影響精度，建議使用M6的螺絲安裝。由于互感器為澆注后切開，所以四孔尺寸有±3mm誤差。十二、有特殊要求的零序電流互感器1、線性好的零序電流互感器有的用戶要求零序電流互感器線性好，我公司可制作5%-100%額定電流區(qū)間