电流互感器选型 继电保护对互感器性能要求
1、保证保护的可靠性 • 要求保护区内故障时电流互感器误差不致影响保护可靠动作。
2、保证保护的安全性。 • 要求保护区外最严重故障时电流互感器误差不会导致保护误动 作或无选择性动作。
电流互感器的铁芯饱和是影响其性能的最重要因素
1、稳态饱和
• 因为一次电流值太大，进入了电流互感器饱和区域，导致二次 电)
K为给定的暂态系统, Kpcf 保护校验系数，Kpcf=Ipcf/Ipn (按可能最大故障电流进行估算Es=237V)
• 电流互感器的额定二次极限电动势应大于保护校验要求的二次 感应电动势，即：
Es1≥Es
• CT饱和裕度K值为2.19
CT选型校核结论
1. 过饱和系数1.5（最大稳态短路电流与额定电流限值一次电流之比） 不 满足要求。 2.对于不满足抗饱和能力要求的电流互感器，由于实际二次负载较额定 二次负载要小很多，在过饱和系数不大的情况下，该CT的抗饱和能力 能有所提高。 结论：该CT的选型能够满足要求。
Rbn =20欧,实际二次负荷根据电 缆长度估算约200米,估算Rb不大 于2欧
二次极限电动势校验方法
• 额定二次极限电动势（Esl）为：
Esl=KalfIsn(Rct+Rbn)
二次负荷仅计及电阻
准确限值系数Kalf ，额定二次电流Isn (Esl=520V)
• 继电保护性能校验要求的二次感应电动势（Es）为：
某发电厂升压变零差保护误动
• 保护动作情况： 18:41:31:134 电厂500kV出线发生C相瞬时性接地故障； 18:41:31:147 线路主一保护RCS931DMM电流差动保护 动作； 18:41:31:156 线路主二保护RCS902DFZ光纤纵联距离、 光纤纵联零序保护动作； 18:41:31:173 500kV 5312断路器C相跳闸, 1020ms 后重 合闸动作合上5312断路器C相。 18:41:31:158 500kV 5313断路器C相跳闸; 线路保护动作正确，重合闸动作正确。
在额定一次电流 时电流误差 （±%） 在额定一次电流时相位差 （±′） （±crad） 在准确极限条件 下最大峰值瞬态 误差（%）
准确级
TPY TPZ
1 1
60 180±18
1.8 5.3 ±0.6
10 10（交流分量）
某发电厂升压变零差保护误动
分析是否满足5P20的要求，按照二次 负载为2Ω计算，求该CT误差为10%时的 最大一次电流。 当电压为16V时，二次侧电流为8A， 励磁电流为0.742，误差为: 0.742/8.742=8.49% 当电压为16.5V时，二次侧电流为 8.25A，励磁电流为1.365A，误差为: 1.365/9.615=14.2% 即CT误差为10%时二次电流在 8.742A-9.615A之间 ，对应的一次电流 为874A到960A间，不满足5P20的要求。
主变中性点CT伏安特性曲线 型号：SH-LXK40 产品编号7046 变比100/1
电流互感器饱和原因分析：基础知识
电流互感器等值电路
电流互感器基础: 稳态误差相量图
电流互感器稳态误差相量图
稳态误差
电流误差的百分数用下式表示:
i
K n I 2 I1 100% I1
'
AD AC I 0 i sin( 0 ) 100% OD OD I '1
某发电厂升压变零差保护误动 • 保护动作情况：
500kV 3号主变第一套保护（RCS-985)、 4号主变第一套保护（RCS-985) 、 4号主变第二套保护（RCS-985) 零序差动保护动作； 18:41:31:146 500kV 3号主变第二套保护（RCS-985)零 序差动保护动作； 18:41:31:320 500kV 5311断路器三相跳闸； 18:41:31:254 500kV 5313断路器三相跳闸。 主变零序差动保护不正确动作。 18:41:31:139
某发电厂升压变零差保护误动
（2）根据相关事故动作报告，请计算故障时线路和 #3、4主变高压侧零序电流。
法二：从主变零差保护动作波形看，3号主变当时空载状态，基本 没有负荷电流，故障录波显示零序分量IHA1=1.21A，IHB1=1.22A， IHC1=1.22A，主变高压侧CT变比400/1，主变中性点零序CT变比 100/1。主变高压侧自产零序电流二次值IH02=3.65A，对应一次值 IH01=1460A。 从故障波形中可以看到保护装置主变高压侧自产零序电流 IH10=14.75In，该装置零序电流In采用中性点零序CT的一次额定值即 100A，所以装置自产零序电流一次值约为1475A，跟之前计算主变高 压侧零序电流值基本吻合。 通过序网络分析，可以得出#3、#4变压器故障电流不同的原因。
• 主要因素：短路电流幅值、二次回路的阻抗、电流互感器的工 频励磁阻抗、电流互感器匝数比和剩磁等
2、暂态饱和 • 短路暂态过程中，短路电流可能存在非周期分量而严重偏移， 大量非周期分量的存在，电流互感器进入饱和区域
电流互感器类型选择（摘自DL/T866-2004 6.2条）
电流互感器类型选择（摘自DL/T866-2004 6.2条）
互感器的选型：
1、保证保护的可靠性 • 要求保护区内故障时电流互感器误差不致影响保护可靠动作。
2、保证保护的安全性。 • 要求保护区外最严重故障时电流互感器误差不会导致保护误动 作或无选择性动作。
某发电厂升压变零差保护误动 （3）重点分析主变高压侧中性点零序电流IB0波形 畸变的原因。
• 根据铭牌数据和V-A特性判断1500A一次稳态电流下CT是 否会饱和？会饱和 • 这只CT选型是否合适？
电流互感器额定参数选择
3、准确度的选择
• 额定电流限值一次电流Ipal：电流互感器能满足符合误差要求的 最大一次电流值，即在互感器的一次侧流过该值电流时，其复 合误差不会超过允许值。
• 准确级：指对互感器所给定的等级，其误差在规定使用条件下 应在规定的限值之内。标准准确级有5P和10P，即在额定准确 限值一次电流时，复合误差限值为5％和10％。 • 准确限值系数Kalf：电流互感器的额定准确限值一次电流与额 定一次电流之比。常用标准值为5、l0、15、20、30、40。
某发电厂升压变零差保护误动 看录波图 讨论下列问题： （1）请分析判断主变零差保护CT极性接线正确与 否？ （2）根据相关事故动作报告，请计算故障时线路和 #3、4主变高压侧零序电流。 （3）分析即主变高压侧中性点零序电流IB0波形畸 变的原因。
某发电厂升压变零差保护误动 （1）请分析判断主变零差保护CT极性接线正确与 否？
某发电厂升压变零差保护误动 （3）重点分析主变高压侧中性点零序电流IB0波形 畸变的原因。
• 根据铭牌数据和V-A特性判断1500A一次稳态电流下CT是 否会饱和？ • 这只CT选型是否合适？
某发电厂升压变零差保护误动 • CT特性分析：主变中性点零序CT（合同要求该 电流互感器准确级为5P20、容量20VA），进行 伏安特性试验，试验曲线如下：
某发电厂升压变零差保护误动
• 一次主接线：
某发电厂升压变零差保护误动
• 当时运行方式： 500kV线路运行，厂内500kV断路器5311、 5312、5313合环运行，#3、#4主变压器（同型 号）运行，#3机组停机，#4发电机通过#4主变并 网运行，有功130MW，无功-70MVar。 故障后检查500kV电缆及3、4号主变压器一次 设备状况，未发现异常。
i 2 --—二次电流的瞬时值；
T--一个周波的时间。
GB1208-2006图C3
TA一次过电流并进入饱和段时，一、二次及励磁电流的波形示意图
因为电流互感器的非线性条件使励磁电流出现了高次 谐波，所以复合误差不合适用相量图表示，在这种情况下 应用复合误差的概念就显得极为重要。---摘自GB12082006C4
参考高压电网继电保护原理与技术-P289 朱声石
保护用电流互感器的类型

电流互感器基础知识 电流互感器基础：
级别：P级、TP级 P级是一般保护用电流互感器，其误差是在稳态、 正弦一次电流条件 下的误差。
准确级 在额定一次电 流时电流误差 （±%） 在额定一次电流时相位 差 （±′） （±crad） 在额定准确限值 一次电流时复合 误差（%）
5P 10P
1 3
60 --
1.8 --
5 10
额定准确限值系数：5、10、15、20、30
继电保护和电网安全自动装置现场检验

电流互感器基础：
级别：P级、TP级 TP级用于有暂态误差要求的保护中，分成四种：TPS、TPX、 TPY、TPZ； TPY级：准确限值规定为指定的暂态循环中的峰值瞬态误差， 剩磁通不超过饱和磁通的10% 。
典型案例分析
电力研究院
2016年3月 昆明
某电厂升压变零差保护误动 保护动作情况简介 电流互感器饱和进行分析估算 电流互感器的选型进行评估 电流互感器的VA特性试验
某发电厂升压变零差保护误动
• 故障情况简介： 1月22日18 :41某电厂500kV出线发生C相瞬时性 接地故障，两侧线路保护动作，故障快速切除， 重合闸动作成功，同时电厂#3、#4主变压器的两 套零序差动保护跳500kV #5311、#5313断路器 及#4机出口041断路器。
电流互感器额定参数选择
1、一次额定电流的选择
• 电流互感器的一次额定电流应大于回路可能出现的最大负荷电 流；
• 应满足短时热稳定、动稳定电流的要求； • 由同一母线引出的各回路，电流互感器的变比应尽可能一致； • 应与国标的一次电流标准一致，尽量不采用非标。
电流互感器额定参数选择
2、二次额定电流的选择
电流互感器性能验算
DL/T866-2004 《电流互感器和 电压互感器选择 及计算导则》