电流互感器资料

从前面的讨论可知，对大容量机组和超高压输电线路，由于故障后，短路电流大，直流衰减时间常数大，加之快速保护的应用，一定要使用暂态特性良好的电流互感器。

暂态特性良好的电流互感器与普通电流互感器相比，具有良好的抗饱和性能，这在制造中可以通过增加铁芯的截面积、选用高导磁材料或同时在铁芯中加入非磁性间隙等办法来改变磁路特性。改变磁路特性的大小不同形成了等级的暂态型电流互感器。暂态保护特性级的基本标志字母为“TP”。根据对误差特性要求的不同，在TP之字后加一个相应的字母以示区别。国家标准GB16847规定了四种暂态保护级，分别用TPS、TPX、TPY、TPZ表示。各等级暂态型电流互感器具有如下特点。

1)TPS级为低漏磁电流互感器，铁芯中不设非磁性间隙，暂态面积系数也不大，铁芯截面比稳态保护级大得不多，无剩磁通限值，制造工艺比较简单。TPS级大多接于高阻抗继电器做母线差动保护等用。

2)TPX级在铁芯中不设非磁性间隙，在同样的规定条件下与TPY和TPZ级相比，铁芯暂态面积系数要大得多，无剩磁通限值，只适用暂态单工作循环，不适合使用重合闸的情况。

3)TPY级在铁芯中设置一定的非磁性间隙，其相对非磁性间隙长度(实际非磁性间隙长度与铁芯磁路长度之比值)大于O.1％。剩磁通不超过饱和磁通的1O％。由于了剩磁，TPY级适用于双循环和重合闸情况。

4)TPZ级在铁芯中设置的非磁性间隙尺寸较大，一般相对非磁性间隙长度要大于O.2％以上，无直流分量误差限值要求，剩磁实际上可以忽略。TPZ级准确级由于铁芯非磁性间隙大，铁芯磁化曲线线性度好，二次回路时间常数小，对交流分量的传变性能也好，但传变直流分量的能力极差。 TPZ级铁芯截面积比TPY级要小，但在制造上要满足指定的二次回路时间常数难度较大。

7.1保护用暂态互感器的误差[2]P105

暂态保护互感器在暂态过程中的误差是随时间而变化的，不能采用就是说合误差的概念。在说明瞬时误差之前先介绍几个有关名词。

瞬时误差电流——二次电流瞬时值i2与额定电流比Kn的乘积与一次电流瞬时值i1之差，即iKni2i1，A；当电流中存在交流分量i1ac、i2ac和直流分量i1dc、i2dc时，瞬时误差电流可表示为iiacidc(Kni2aci1ac)(Kni2dci1dc)，A；

额定一次短路电流——对称一次短路电流方均根值，为电流互感器额定准确度性能依

据。

额定对称短路电流倍数——额定一次短路电流与额定一次电流的比值

KsscI1ac/I1n

国家标准GB16847[保护用电流互感器暂态特性技术要求]定义了以下几种误差：

图7.1误差电流波形

ˆ）——在规定的工作循环内的最大瞬时误差电流，表示为额峰值瞬时（总）误差（定一次短路电流峰值的百分数。

ˆ1002I1SCi1002I1SCC

式中：I1sc——额定一次短路电流；

i——瞬时误差电流；图图7.1中的C值。

ˆac）——交流分量的最大瞬时值误差电流，表示为额定一次峰值瞬时交流分量误差（短路电流峰值的百分数。

ˆac1002I1SCiac1002I1SCb；图中各量意义如图7.1中所示。 27.2 TP类电流互感器的误差限值和规范

TPS；TPX；TPY和TPZ级电流互感器的误差限值和规范摘录[6]（DL/T866P21-7.3节）如下， ------------------------------------------------------------------------

7.3.1.1 TPS类电流互感器的误差限值

TPS类电流互感器的匝数比应等于1/Kn，匝数比误差应不超过±0.25%。

准确限值条件由励磁特性确定，且励磁二次极限电动势Eal不低于规定值，此电动势应使其幅值增大10%时致使相应励磁增大不超过100%。

当客户有规定时,在励磁二次极限电动势下测得的励磁电流峰值应不超过规定值，如果未指定限值，则

励磁电流应不超过折算到二次侧的

Ith的10%。参见表10中的TPX级电流互感器误差特性.

对于TPS,一般由用户规定的额定等效二次极限电动势，通常如下表示：

EalKKsscRctRbI2n式中：Eal——额定等效二次极限电动势，V；

K——用户给定的暂态系统(载面增大参数)；

Kssc——对称短路电流倍数,一般选用10、15、20、25、30、40、50。

Rct——二次绕组电阻；； Rb——负荷电阻；； I2n——额定二次电流，A；

其中K为客户给定的尺度增大参数，由制造厂的设计确定，但在有些使用条件下，为了与其他设备相配合，可由客户提出其限值。

注：一般来说，具有实际上环形连续的铁芯且气隙均匀分布的，一次导体在中心对称位置，以及箱壳外邻近导体和相邻导体的影响可以忽略的互感器就可以认为是低漏磁电流互感器。但是还应按GB16847规定通过试验验证。

因为TPS级无剩磁限值，不能保证在重合闸情况下的误差。 7.3.1.2 TPX、TPY、TPZ电流互感器的误差限值（GB/T16847-1997）

在二次回路电阻值为RsnRctRbn时，误差应不超过表10所列值。

表10 TP电流互感器误差限值 在额定一次电流下 在准确限值条件下 最大峰值瞬时误差 crad ±0.9 ±1.8 5.3±0.6 % ε=10 ε=10 εac 类别 比值差 % TPX TPY TPZ ±0.5 ±1 ±1 相位差 （′） ±30 ±60 180±18 =10 7.3.2 TP类电流互感器的规范

各级电流互感器的规范内容如表11所示。

表11 TP电流互感器规范内容

电流互感器的类别 额定一次电流Ipn TPS × TPX × TPY × TPZ 说明 × 由用户提出额定二次电流Isn 额定频率× × × × 规范 f × × × × 设备最高电压和额定绝缘水平 额定短时热电流Ith 额定动稳定电流Idyn 规范采用的电流比Kn 额定对称短路电流倍数Kssc 规定一次时间常数Tp 工作循环 单：cto 双：ctotfr× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × － × × × － × × － cto × × × × 额定二次负荷电阻Rbn 用户规定的暂态系数K × － － － 由用户提出规范 互感器二次绕组电阻Rct 额定暂态面积系数Ktd 额定二次时间常数Ksn 注1： ×适用；－不适用 × × × × 由制造部门提供的补充规范 － × × × － － × － 注2： 当客户希望获得新设备与现有设备兼容时，在相配合的技术规范中可规定某些参数的限值，例如Ts（实际的二次时间常数）或Rct。但必须承认不同设计之间可能有些差别。 注3：技术规范包括由制造部门提供的补充规范，应标明在产品名牌和产品型录上，以便用户进去性能校验。