变电站电流互感器二次容量的选用

提要：许多设计行业在对互感器的选择上都不太注重二次容量的配置，本文从设计角度举例说明电流互感器二次容量的计算选择方法。

关键词：保护电流互感器；测量及计量电流互感器，二次负荷；阻抗；

中图分类号：O361.4 文献标识码：A 文章编号：

１前言

变电站电流互感器的正确选择，是关系到整个电网保护和计费准确的重要设备。多年来，大家都不太重视这个问题，在选型过程中不把容量要求作为设备选型依据，许多工程依赖工程完工后实测负载进行补救措施，这都会影响工程的正确运行，怎么在设计阶段就把好关，选择好设备是至关重要的。本文通过两个具体工程实例说明电流互感器的选型应用，以供设计人员参考。

２选择原则

2.1保护用互感器二次负荷计算依据

2.1.1接线方式：

中性点直接接地 中性点非直接接地

中性点直接接地系统，短路类型按最严重的形式即单相短路时二次负荷最重，计算公式为Zfh=Zk+2Rdx+Rjc（单相）；

中性点非直接接地系统，短路类型按最严重的形式即二相及单相短路时二次负荷最重，计算公式为Zfh=2Zk+2Rdx+Rjc（二相及单相）；

其中：Zfh：电流互感器的实际二次负荷，Ω；

Zk：继电器的阻抗，Ω；

Rdx：连接导线的电阻，Ω；

Rjc：接触电阻，Ω，一般取0.05-0.1Ω；

2.1.2选型原则

根据互感器允许二次负荷，比较实际二次负荷大小，如果小于允许二次负荷，则满足电流互感器10%误差曲线。

2.2测量及计量用互感器二次负荷计算依据

2.2.1接线方式：

三相四线接线三相三线接线

测量及计量电流互感器的实际二次负荷按下式计算（根据国网公司通用设计）：

Zfh=Zcj+2Rdx+Rjc Ω

其中：Zfh：电流互感器的实际二次负荷，Ω；

Zcj：测量与计量仪表线圈的阻抗，Ω；

Rjc：接触电阻，Ω，一般取0.05-0.1Ω；

Rdx：连接导线的电阻，Ω；

（部分厂家给出的二次负载是电流互感器的容量，可以根据公式S2=I22r Zfhry，推出电流互感器的允许二次负荷，电流互感器的二次额定电流I2r一般为5A，因此Zfhry = S2/25A。）

2.2.2选型原则

根据互感器允许二次负荷，比较允许二次负荷和实际二次负荷的大小，若实际二次负荷的大小小于允许二次负荷，则满足计量误差要求。

3、例题

例题一、某新建220kV变电站，建设规模：主变2台，220kV出线5回、110kV出线10回、220kV及110kV为双母接线，35kV为单母分段接线。某110KV出线系统，互感器变比600/5，10P20，额定二次负载为1.2Ω,保护为南瑞RCS-941A产品。

经查：保护装置每相小于0.5VA，控制电缆单位长度阻抗为6.88m /mΩ（2.5mm），电缆长度为70米（110KV合闸电源），则：

Zfh=0.02+2*70*6.88*10-3+0.05=1.02 Ω＜1.2Ω，满足要求。

经查：计量装置每相小于0.5VA，控制电缆单位长度阻抗为4.3mΩ/m（4mm），电缆长度为70米（计量回路），则：

Zfh=0.02+2*70*4.3*10-3+0.05=0.67Ω＜0.8Ω，满足要求。

结论：因此110kV系统二次容量一般控制在保护30VA，计量20VA即可。

完全满足通用设计规定保护50VA，计量30VA。

例题二、某新建110kV变电站，建设规模：主变2台， 110kV出线4回、35kV出线6回， 10kV出线6回，35、10kV户外布置， 35KV出线系统，内置互感器变比400/5，10P20，保护额定二次负载为0.8Ω（20VA）, 计量额定二次负载为0.6Ω（15VA），保护为南瑞RCS-941A产品。

经查：保护装置每相小于0.5VA（0.02Ω），控制电缆单位长度阻抗为6.88mΩ/m（2.5mm），电缆长度为120米（35KV合闸电源），则：

Zfh=2*0.02+2*120*6.88*10-3+0.05=1.74Ω＞0.8Ω，不满足要求。由于内置互感器工艺要求，增大额定二次负载几乎不可能，只能改成外置互感器以增大额定容量或增大电缆线径。本题可以增大电缆线径采用2*4mm导线，计算后

计量电缆单位长度阻抗为2.15mΩ/m（2*4mm），则：

Zfh=0.02+2*120*2.15*10-3+0.05=0.586Ω＜0.6Ω，满足要求。

结论：因内置互感器厂方提供容量较小（一般为保护20VA，计量15VA），由此得出35kV系统在户外时，电流互感器建议选用外附CT或选择内附但在设计中增加电缆截面，以保证保护及计量都能满足要求。

参考文献

《工业与民用配电设计手册》

作者简介：卢素红：女，1975.12，工程师，从事电力工作

卢素霞：女，1972.1，高级工程师，从事电力设计工作