选择电流互感器的动稳定和短时热电流的方法论文（精选2篇）由网友“sixiao22”投稿提供，以下是小编帮大家整理后的选择电流互感器的动稳定和短时热电流的方法论文，仅供参考，欢迎大家阅读。
篇1：选择电流互感器的动稳定和短时热电流的方法论文
选择电流互感器的动稳定和短时热电流的方法论文
摘要：本文分析了电网短路电流的特点，结合10kV的具体情况，介绍了根据电网短路电流选择电流互感器的额定动稳定电流和短时热电流的方法。
关键词：电网 短路电流 电流互感器
随着我国的电力系统的传输容量越来越大，系统的短路容量快速增加。以10kV系统为例，短路容量从以前的几千安增大到了几十千安。我国以前生产的电流互感器的额定动稳定电流和额定短时热电流（以下简称动稳定电流和短时热电流）是按照当时电力系统短路容量设计的，其值都比较小，目前，这种变化给电力系统的安全运行带来的隐患没有引起有关人员的高度注意，更没有及时对运行中的电流互感器的动、短时热稳定电流进行校核，及时更好不满足要求的电流互感器，各电网经常发生电流互感器的爆炸事故，造成不必要的损失。这种爆炸事故不但会造成电流互感器本身的损坏，而且还会引起断路器等其它设备的损坏，每次事故的损失都比较严重。因此，大家应十分重视电流互感器的动、短时热稳定电流的选择和校核工作。
一、电流互感器额定动稳定、短时热电流和试验方法
电流互感器的短时热电流（Ith）是在二次绕组短路的情况下，电流互感器在一秒钟内承受住且无损伤的最大一次电流方均根值。而额定动稳定电流（Idyn）是在二次绕组短路的情况下，电流互感器能承受其电磁力的作用而无电气或机械损伤的最大一次电流峰值。并且，动稳定电流通常为短时热电流的2.5倍。
在电流互感器的型式试验中，需试验电流互感器的动稳定电流和短时热电流是否达到铭牌值，其短时热电流的试验方法：对于短时热电流（Ith）试验，互感器的初始温 度应在5～40℃之间，本试验应在二次绕组短路下进行，所加电流I 和持续时间t应满足（I2t）不小于 ，且t在0.5～5s之间。
动稳定试验应在二次绕组短路下进行，所加一次电流的峰值，至少有一个峰不小于额定动稳定电流（Idyn）。
动稳定试验可以与上述热试验合并进行，只需试验中电流第一个主峰值不小于额定动稳定电流（Idyn）。
二、电力系统短路电流计算
在电力系统中，一般三相短路电流数值较大，产生的`电动力和发热也最严重。在确定电流互感器动稳定和短时热电流时，可以只根据三相短路电流来选择，而不必考虑系统中的中性点是否接地。
当三相短路时，并设短路发生在Um=0时：
式中ik――短路全电流瞬时值；
Um――系统母线电压；
上式右边第一部分为正弦电流，是短路电流的周期分量。第二部分是一个按指数衰减的直流分量，又叫非周期分量或自由分量。
ik=ip+inp
某一瞬时的短路全电流有效值Ik(t)是以t为中点的一个周期内的ip有效值Ip(t)与inp在t瞬时值inp(t)的方均根值，即
短路电流经过半个周期（t=0.01s），短路电流瞬时值达到最大值，这一瞬时电流为短路冲击电流，用ish表示。
式中ksh――短路电流冲击系数
短路全电流ik的最大有效值是短路后第一个周期的短路全电流有效值，用Ish表示，也叫冲击电流有效值。
式中――短路次暂态电流有效值，是短路后第一周期的短路电流周期分量ip的有效值
对于一般的高压电力网而言，电抗均较电阻值要大得多，值一般取=0.05s，相应的ksh=1.8，因此
ish=2.55
短路暂态过程在经过0.2s后就衰减完毕，这时的短路电流达到稳定状态，称为短路稳态电流，用Ik表示。
在无限大容量系统中，由于系统电压在短路过程中是恒定的，所以可以认为暂态过程以后，所有时间短路电流完全相同，即
Ip==Ik
ish=2.55Ik
短路冲击电流ish用来校验电流互感器的动稳定度。
短路稳定电流Ik=用来校验电流互感器的短时热稳定。
在电力系统中，一般都知道母线的短路容量，根据下式，可以方便地计算出系统的三相短路电流(三相短路电流的周期分量有效值)为：
式中Um――短路点的计算电压（母线电压的平均值），对于不同的母线电压，可取对应取0.4、10.5、37、115、230、525kV；
三、电流互感器的动、短时热稳定电流的选择
电流互感器的额定动稳定电流应满足下面的条件：
Idyn≥ish＝2.55Ik
电流互感器的额定短时热电流应满足以下条件：
式中Ith――设备的短时热稳定的电流铭牌值；
T――电流互感器铭牌的短时热稳定电流值持续的时间。
Ik――短路电流稳态值
tk――短路电流持续时间，短路发生到开关切断电流的时间，一般用保护动作时间代替；
在电流系统中，电流互感器安装地点不同，流过的短路电流不同，10kV线路都为单电源，短路电流情况最为简单，便于分析说明选择原则，以下就以10kV出线电流互感器为例，分析说明电流互感器的动、短时热稳定电流的选择方法，其分析方法也同样适用于其它安装地点的电流互感器的选择。
对于10kV出线的电流互感器，线路的任一点发生短路，短路电流都会流过该电流互感器，短路电流随短路点离母线距离越远短路电流而变小，当短路点发生在出线端时，短路电流最大，其值与母线短路电流基本一样。对于负荷侧变电站母线，流过进线电流互感器的短路电流也是与负荷侧母线的短路电流基本相同，应此，在选择电流互感器动、短时热稳定电流时，可以取临近的母线短路电流Ik。
短路电流持续时间越长，电流互感器发热越严重。在计算短路电流持续时间时，应考虑到断路器可能发生拒动的情况，由后备保护动作切断短路电流。另外，当断路器重合闸时，由于断路器两次动作时间间隔很短，电流互感器的热量来不及散发，温度不会发生明显变化，应该将两次短路电流持续时间相加作为短路电流持续时间tk。一般情况下，后备保护动作时间比重合闸叠加时间更长，应此，应以该断路器的后备保护动作时间作为tk。
根据上面的分析结果，很容易地计算出Ik和tk，在根据上面电流互感器动、短时热稳定电流的应满足的条件，可以方便地确定电流互感器动、短时热稳定电流值。
四、电流互感器动、短时热稳定电流的一般规定
电流互感器额定动稳定电流通常为额定短时热电流的2.5倍。如与此值不同，应在铭牌上标明。从上面对电力系统的短路电流分析可知，短路时的冲击电流也基本上是稳态短路电流的2.5倍，因此，当电力互感器的短时热电流满足安装地点的短路电流的要求时，动稳定电流一般都能满足要求。但在实际选择中，还是要注意电流互感器铭牌短路电流持续时间对结果的影响。
电流互感器额定短时热电流的交流分量应从下列数值中选取：
3.15，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100kA。
短路持续时间应在下列数值中选取：
1，2，3，4，5s。
参考资料：
1、《电流互感器》GB1208-
2、《电力用电流互感器定货技术条件》GB/725-
篇2：电流互感器变比检查试验方法论文
电流互感器变比检查试验方法论文
摘要：根据电流互感器的等值电路图，讨论了2种电流互感器变比检查试验方法(电流法和电压法)的原理和特点，推荐一种简便可靠的电流互感器变比检查现场试验方法――电压法。
关键词：电流互感器 变比检查 电流法 电压法
不管是老标准还是新规程，都把电流互感器交接时和更换绕组后的现场变比检查试验列为重要试验项目。虽然电流互感器变比的准确度应由制造部门保证，但由于种种原因，现场试验时偶而也能检查出错误(大多是抽头引错)。因此现场变比检查试验成为多年不变的项目。
电流互感器工作原理大致与变压器相同，不同的是变压器铁心内的交变主磁通是由一次线圈两端交流电压所产生，而电流互感器铁心内的交变主磁通是由一次线圈内电流所产生，一次主磁通在二次线圈中感应出二次电势而产生二次电流。
从电流互感器工作原理可知：决定电流互感器变比的是一次线圈匝数与二次线圈匝数之比，影响电流互感器变比误差的主要原因有：(1)电流的大小，比差和角差随二次电流减小而增大；(2) 二次负荷的大小，比差和角差随二次负荷减小而减小；(3)二次负荷功率因数，随着二次负荷功率因数的`增大，比差减小而角差增大；(4) 电源频率的影响；(5)其它因素。电流互感器内部参数也可能引起变比误差，如二次线圈内阻抗、铁心截面、铁心材料、二次线圈匝数等，但这是由设计和制造决定的。
电流互感器变化的误差试验应由制造厂在出厂试验时完成或在试验室进行。而电流互感器变比现场试验属于检查性质，即不考虑上述影响电流互感器变比误差的原因而重点检查匝数比。根据电工原理，匝数比等于电压比或电流比之倒数。因此测量电压比和测量电流比都可以计算出匝数比。
1 试验方法分析
现根据试验接线图和等值电路图分别讨论电压法和电流法检查电流互感器变化试验的原理和特点。1.1 电流法 1.1.1试验原理
电流法检查电流互感器变比试验接线图如图1所示。
图1 电流法的试验接线
――电流源包括 1 台调压器、1 台升流器；L1、L2――电流
互感器一次线圈2 个端子；K1、K2――电流互感器二
次线圈2个端子；A1――电流表(测量电流互感器
一次电流)；A2――电流表(测量电流互感器二次电流)
电流法检查电流互感器变比等值电路图如图2所示。
图2 电流法的等值电路
――电流源；A――电流表；I1――电流互感器的一次电
流；I2′――折算到一次侧的电流互感器二次电流；
r1、x1――电流互感器一次线圈电阻、
漏抗；r2′、x2′――折算到
一次的电流互感器二次线圈电阻、漏抗；
Zm――电流互感器激磁阻抗
当电流互感器正常运行时二次线圈处于短路状态，铁心磁密很低，即Zm很大。从等值电路图可知，当Zm很大时，I1＝I2′。
1.1.2 电流法试验的特点
电流法的优点是基本模拟电流互感器实际运行(仅是二次负荷的大小有差别)，从原理上讲是一种无可挑剔的试验方法，同时能保证一定的准确度，也可以说是一种容易理解的试验方法。但是随着系统容量增加，电流互感器电流越来越大，可达数万安培。现场加电流至数百安培已有困难，数千安培或数万安培几乎不可能。降低一些试验电流对减小试验容量没有多大意义，降低太多则电流互感器误差骤增。
1.2 电压法1.2.1电压法试验原理
电压法检查电流互感器变比试验接线图如图3所示。
图3 电压法的试验接线图
――电压源(1 台调压器)；L1、L2――电流互感器一次线
圈2个端子；K1、K2――电流互感器二次线圈2个端子；
V――电压表，测量电流互感器二次电压；mV――毫伏表，
测量电流互感器一次电压
电压法检查电流互感器变比等值电路图如图4所示。
图4 电压法的等值电路
――电压源；V――电压表；mV――毫伏表；I0――电流
互感器激磁电流；U1――电流互感器一次电压；
U2′――折算到一次侧的电流互感器二次电压；
r1、x1――电流互感器一次线圈电阻、漏抗；
r2′、x2′――折算到一次侧的电流互感器二次线圈电阻、漏抗；
Zm――电流互感器激磁阻抗
当电压法测电流互感器变比时，一次线圈开路，铁心磁密很高，极易饱和。电压U2′稍高，励磁电流I0增大很多。
从等值电路图可得下式：
U2′＋I0×(r2′＋jx2′)＝U1
从式中可知引起误差的是I0×(r2′＋jx2′)，变比较小、额定电流5A的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般小于1Ω，变比较大、额定电流为1A的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般1～15Ω。以1台 220 kV、2500A／1 A电流互感器现场试验数据为例：二次线圈施加电压250 kV，一次线圈测得电压100 mV，此时二次线圈激磁电流约2mA，二次线圈电阻和漏抗约15Ω，I0×(r2′＋jx2′)＝30 mV。30mV与250 V相比不可能引起误差。
从上述分析可知：电压法测量电流互感器变比时只要限制激磁电流I0为mA级，即可保证一定的测量精度。
1.2.2 电压法试验的特点
电压法的最大的优点是试验设备重量较轻，适合现场试验，只需要1个小调压器、1块电压表、1块毫伏表。仅仅是要注意限制二次线圈的励磁电流小于10mA，即可保证一定的准确度。
2 结论
(1)用电流法检查电流互感器变比的现场试验需要笨重的试验设备，而且达到数千安培几乎不可能。若试验电流降低太多，则电流互感器误差骤增。
(2)用电压法检查电流互感器变比的现场试验仅需要1个小调压器、1块电压表、1块毫伏表，是一种简便可靠的现场试验方法。
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