电流互感器二次容量的计算及选择
摘要：电流互感器的二次电流有 1A及5A两种，选用不同的二次电流，则二次的负荷及容量不同，所用的控制电缆截面也不同。
关健词：电流互感器;二次负荷;二次容量
1 引言
电流互感器在电力系统中起着重要的作用，电流互感器的工作原理类似于变压器，它将大电流按一定比例变为小电流，提供各种仪表使用和继电保护用的电流，并将二次系统与高电压隔离。
它不仅保证了人身和设备的安全，也使仪表和继电器的制造简单化、标准化，提高了经济效益。
电流互感器的额定一次电流根据不同回路的正常电流会有不同，但电流互感器额定二次电流却是标准化的，只有1A及5A两种，本文就这两种电流分别计算测量及保持用电流互感器在不同的传输距离下所需的二次容量。
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2 电流互感器二次负荷的计算
电流互感器的负荷通常有两部分组成：一部分是所连接的测量仪表或保护装置;另一部分是连接导线。
计算电流互感器的负荷时应注意不同接线方式下和故障状态下的阻抗换算系数。
电流互感器的二次负荷可以用阻抗Z2(Ω)或容量S(VA)表示。
二者之间的关系为
S=I2*I2*Z2
当电流互感器二次电流为5A时，S=25 Z2
当电流互感器二次电流为1A时，S=Z2
电流互感器的二次负荷额定值(S)可根据需要选用5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。
2.1 测量用的电流互感器的负荷计算。
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一般在工程计算时可负略阻抗之间的相位差，二次负荷Z2可按下式计算信息来源:
Z2=Kcj.zkZcj+Klx.zkZlx+Zc 信息来源:
式中：Zcj-------测量表计线圈的阻抗(Ω)
Zlx-------连接导线的单程阻抗(Ω)，一般可忽略电抗，仅计算电阻。
Zc-------接触电阻(Ω)，一般取0.05~0.1(Ω)。
Kcj.zk----测量表计的阻抗换算系数
Klx.zk----连接导线的阻抗换算系数信息来源:
测量用的电流互感器各种接线的阻抗换算系数见下表1：
2.2 保护用电流互感器。
一般在工程计算时可负略电抗，二次负荷Z2可按下式计算
Z2=Kj.zkZj+Kcx.zkZlx+Zc 请登陆: 浏览更多信息
式中：Zj-------继电器电流线圈的阻抗(Ω) 信息来源:
Zlx--------连接导线的单程电阻(Ω)。
Zc -------接触电阻(Ω)，一般取0.05~0.1(Ω)。
信息来源:
Kj.zk-----继电器的阻抗换算系数
Kcx.zk-------连接导线的阻抗换算系数请登陆: 浏览更多信息
保护用电流互感器在各种接线方式时不同短路类型下的阻抗换算系数见下表2
3 电流互感器二次负荷计算结果
3.1 计算条件
本文仅考虑目前常用的微机型保护测控装置及多功能电子式计量装置，目前各大综自保护厂家生产的测量、保护装置的功率都不大于1VA/相，接线一般采用三相星形接线或二相星形接线，电缆采用铜芯控制电缆，接触电阻取0.1欧，二次电流分别为1A及5A，电缆长度分别为50米、100米、150米及200米进行计算。
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3.2 测量用电流互感器二次负荷计算结果
在3.1计算条件下，测量用电流互感器二次负荷计算结果如表3：
表中Sl为电缆的截面积。
根据《电测量及电能计量装置设计技术规程》(DL/T 5137-2001)10.1.5的要求，即电流互感器二次绕组所接入的负荷(包括测量仪表、电能计量装置和连接导线等)应保证实际二次负荷在25%~100%额定二次负荷范围内，由表3可知，当电流互感器二次电流采用1A时，可选用10VA的二次容量，用2.5 mm2截面的电缆传输距离至少可达200米，而当电流互感
器二次电流采用5A时，如果用2.5 mm2截面的电缆进行传输，则选择30VA的二次容量时，传输距离都无法达到100米，故按照规程要求不宜采用2.5 mm2截面的电缆，至少要用4mm2截面的电缆，则如果要求传输的距离在L≤100米时，可选用二次容量为30VA的电流互感器，传输的距离在100米≤L≤200米时，可选用二次容量为60VA的电流互感器，如果增大传输电缆的截面，如采用6mm2截面的电缆时，只要L≤100米，二次容量只需30VA，而当100米≤L≤200米时，二次容量只需40VA。
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3.3 保护用电流互感器二次负荷计算结果
在3.1计算条件下，按阻抗换算系数较大的(除二相差接外)电流互感器二相星形接线、短路类型为经Y,d变压器二相短路的情形计算，其结果是其它各种短路方式中较大的，可以作为电流互感器二次负荷计算结果。
测量用电流互感器二次负荷计算结果如表4：······
5P10，后面的10就是准确限值系数。
5P10表示当一次电流是额定一次电流的10倍时，该绕组的复合误差≤±5%。
准确限值系数的意义就是在保证误差在±5%范围内时，一次电流不能超过额定电流的倍数，如果此时一次电流比较大，就要选用5P20的，甚至还可能选用5P30的。
比如，经计算，你需要装设保护的地方，在最大运行方式下短路电流是4KA，你选用的电流互感器是150/5,5P10，也就是说该电流互感器在150A*10倍=1500A=1.5KA时，能保证绕组的复合误差≤±5%；而很可能短路后，电流超过1.5KA，甚至达到4KA，这时就达不到复合误差≤±5%，如果选用150/5,5P30的电流互感器，电流互感器在150A*30倍=4500A=4.5KA时，能保证绕组的复合误差≤±5%，但最大短路电流才4KA，故在全量程中，均能保证保护用电流互感器的精度。
但实际应用中，为降低成本，保护并不需要太高的精度，10P已经能满足需要，且在选择电流互感器时，也没有必要保证在最大短路电流时还保证精度，一般在保护定值附近能保证精度就可以了。