电流互感器饱和特性仿真仿真

电流互感器饱和特性仿真

一：概述

使用MATLAB PSB模块库中的饱和变压器／互感器元件，其电流比为2000A／5A，额定容量为25V A。CT一次绕组为单匝，穿过环形铁心；二次绕组为400匝，一次绕组R1=0．O01p．u(标幺值)，L．= 0．04p．U；二次绕组尺2=0．00lp．U，L2=0．04p．U；表示铁心有功损耗(涡流和磁滞损耗)的电阻R =100p．u。电流互感器铁心的非线性磁化线曲线用分段线表示，并考虑铁心可能存在剩磁的情况，CT二次负载为一个l欧的电阻。二次侧串接有只开关,它通常情况下是闭合的，当它断开时用于模拟二次侧开路时CT的运行状况。

1 正常运行状态

将断路器设置在t=1．25T(25ms)时闭合，此时电源电压为峰值，即电压初相角a=90。电路电流的非周期分量近似为零。开始仿真，观察CT一次电流和二次电流(示波器第l通道)，电流与电压均为正弦波，CT电阻与漏抗所引起的测量误差并不显著。

2 在含有非周期分量电流作用下的饱和特性

将断路器设置在t=lT (20ms)时闭合，此时电源电压瞬时值过零，即电压初相角a=0。，电路电流中产生最大的非周期分量。开始仿真，头3个周期，磁通远低于饱和拐点(10pu)。CT 输出电压随着一次电流变化。然而，3个周期后，一次电流中的非周期分量引起CT饱和，所以CT二次电压出现大的失真。

3 CT二次侧开路情况下的饱和特性

重新将断路器设置在t=1．25T(25ms)时闭合，此时一次电流中不含非周期含量。将CT二次侧的开关设置在t=01s时断开，造成CT二次侧开路。开始仿真，，CT二次侧开路时磁通为方波，其值在+10pu与-10pu之间变化.巨大的dcI2／dt变化率在CT二次侧引起很高的过电压，其峰值达到250V。

二电路原理

在电力系统中，广泛运用并联电抗器来吸收高压输电线路的充电功率。装设有并联电抗器的系统的简化单相电路如图1所示。电流互感器的的运行特性与其一次电流的大小和性质密切相关，当一次电流为基波电流且在一定的范围内变化时，电流互感器处于稳态运行且二次电流与一次电流呈线性关系；如果一次电流中含有非周期分量(如短路电流)，电流互感器的铁心将会饱和。为模拟电流互感器的稳态和饱和状态这两种运行状态，在此通过控制断路器(CB)的合闸时刻，而在电路中产生不同的电流。其原理简述如下：

三仿真结果分析

1，正常情况下：（t断路器=1.25T）

2，含周期分量

1）含正周期分量：（t断路器=1T）

1含负周期分量（t断路器=1.5T）

：

3，二次侧开路（t断路器=1.25T,t开关=0.1s）

电流互感器使用注意事项

电流互感器使用注意事项 主要注意下面七个方面 1)电流互感器的接线应遵守串联原则 即一次绕阻应与被测电路串联 而二次绕阻则与所有仪表负载串联。 2)按被测电流大小 选择合适的变化 否则误差将增大。同时 二次侧一端必须接地 以防绝缘一旦损坏时 一次侧高压窜入二次低压侧 造成人身和设备事故 3)二次侧绝对不允许开路 因一旦开路 一次侧电流I1全部成为磁化电流 引起φm和E2骤增 造成铁心过度饱和磁化 发热严重乃至烧毁线圈;同时 磁路过度饱和磁化后 使误差增大。电流互感器在正常工作时 二次侧近似于短路 若突然使其开路 则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值 铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波 因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波 其值可达到数千甚至上万伏 危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。 另外 二次侧开路使E2达几百伏 一旦触及造成触电事故。因此 电流互感器二次侧都备有短路开关 防止一次侧开路。如图l中K0 在使用过程中 二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载 然后 再停车处理。一切处理好后方可再用。 4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等

装置的需要 在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2 8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统 一般按三相配置;对于小电流接地系统 依具体要求按二相或三相配置 5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如 若有两组电流互感器 且位置允许时 应设在断路器两侧 使断路器处于交叉保护范围之中 6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障 电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。 7)为了减轻发电机内部故障时的损伤 用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障 用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

如何计算电流互感器的饱和点

如何计算电流互感器的饱和点 点击次数：380 发布时间：2010-3-14 10:22:10 1前言 保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内，二次电流的综合误差不超出规定值。对于有铁心的电流互感器，形成误差的最主要因素是铁心的非线性励磁特性及饱和。电流互感器的饱和可分为两类：一类是大容量短路稳态对称电流引起的饱和(以下称为稳态饱和)；另一类是短路电流中含有非周期分量和铁心存在剩磁而引起的暂态饱和(以下称为暂态饱和)。这两类饱和的特性有很大不同，引起的误差也差别很大。在同样的允许误差条件下，考虑暂态饱和要求的互感器铁心截面可能是仅考虑稳态饱和的数倍至数十倍。因而对互感器造价及安装条件提出了严峻的要求。以往在中低压系统和发电机容量较小的情况下，互感器暂态饱和的影响较轻，一般未采取专门对策。而对当前的超高压系统和大容量机组，为保证继电保护的正确动作，暂态饱和已成为必须考虑的因素。由于互感器暂态饱和的机理和计算较复杂，要求互感器暂态不饱和所需代价很高，因而在实际工程中应用情况较混乱。本文根据国内外的标准和应用经验，提出较规范的考虑暂态饱和的互感器选择和计算方法，供工程应用参考。作为示例，本文给出大型发电机变压器组差动保护用电流互感器的选择计算及 参数选择的建议。

2电流互感器的稳态饱和特性及对策 当电流互感器通过的稳态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时，互感器铁心将开始出现饱和。这种饱和情况下的二次电流如图1所示，其特点是：畸变的二次电流呈脉冲形，正负半波大体对称，畸变开始时间小于5ms(1/4周波)，二次电流有效值将低于未饱和情况。对于反应电流值的保护，如过电流保护和阻抗保护等，饱和将使保护灵敏度降低。对于差动保护，差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。 例如某一1200/5的电流互感器，制造部门提供的规范为［1］：5P20，30VA。其中5P为准确等级，30VA为二次负荷额定值，20为准确限值系数(ALF)。电流互感器在额定负荷下的二次极限电动势E s＝(ALF)· I sn·(R ct＋R bn)，此时综合误差应不超过5%。综合误差也可选用10%。选择保护用电流互感器时，一般要求ALF与额定一次电流乘积大于保护校验用短路电流，二次负荷小于互感器额定负荷，实际二次电动势不超过极限二次电动势。当前工程中经常遇到的问题是短路电流过大，ALF不满足要求，但实际负荷比额定负荷小得多。对于低漏磁电流互感器［2］，可以在实际负荷下的二次电动势不超过极限

TPS系列套管式电流互感器技术要求

一、TPS系列套管式电流互感器适用于全封闭组合电器（GIS）和变压器套管使用，为电力系统做电流、电能计量及继电保护与自动控制用。其性能完全符合GB1208-2006《电流互感器》和GB 16847-1997《保护用电流互感器暂态特性技术要求》. TPS级，一种低漏磁电流互感器，其性能由二次励磁特性和匝数比误差限值规定。 二、主要性能指标 准确级：TPS 额定负荷：30VA 额定一次电流：2500A 额定二次电流：1A 额定对称短路电流倍数Kssc：25 极性：减极性 绝缘电阻：>100MΩ 工频耐压：3KV?1min 工作电压：154kV 三、其他性能指标 一次时间常数Tp 二次时间常数Ts 工作循环：C-O或C-O-C-O 剩磁系数Kr≤10% 暂态误差≤10% 四、产品尺寸和外形 产品尺寸和外形符合技术要求确定，外形尺寸误差一般在±3mm以内. TPS产品照片

一、LRB系列套管式电流互感器适用于全封闭组合电器（GIS）和变压器套管使用，为电力系统做电流、电能计量及继电保护与自动控制用。其性能完全符合GB1208-2006《电流互感器》和GB 16847-1997《保护用电流互感器暂态特性技术要求》.电流互感器型号字母含义如下： L：电流互感器R：装入式B：带保护准确级.型号后面为所配套的GIS装置及变压器套管的电压等级的千伏数. 二、技术数据 准确等级：5P 额定负荷：20VA 额定一次电流：2500A 额定二次电流：1A 准确限值系数：20 极性：减极性 绝缘电阻：>100MΩ 工频耐压：3KV?1min 工作电压：154kV 三、产品尺寸和外形 产品尺寸和外形符合技术要求确定，外形尺寸误差一般在±3mm以内. LRB产品照片

电流互感器的特性及其对保护的影响

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 电流互感器的特性及其对保护的影响 摘要电流互感器是电力系统中较为重要的高压电气设备之一，它被广泛地应用于继电保护、电流测量和电力系统分析应用中，其一次侧与一次系统串联，二次侧接测量仪表与或者继电保护，为测量仪表、继电保护等二次电气设备获取一次回路的信息。 电流互感器在正常运行时，它能够准确的传变一次系统的电流量。但由于电流互感器主要是由非线性的电磁元件组成的，当故障发生时，非线性元件会使互感器的铁心饱和，导致电流互感器的二次侧电流无法真实的反映一次侧电流的变化情况。本主要对电流互感器的稳态和暂态特性进行分析，并通过建模仿真来观察饱和电流互感器的特性及其对电流速断和电流差动保护的影响，最后提出几种降低电流互感器饱和影响的措施。12330 关键词电流互感器稳态暂态保护建模仿真影响措施 1 / 20

毕业设计说明书（论文）外文摘要 TitleThe Characteristics of Current Tansfomers and its impact on Protections Abstract Current transformers are one kind of important high voltage electrical equipment in power system,they are widely used in relay protection、current measurement and analysis applications of power system. Their primary sides are connected with primary systems, and their second sides are connected with measuring instruments or protection equipments, obtaining the primary information for those second electrical equipments,such as measuring instruments and relay protections.When current transformer work in normal operation, they can transmit the current of the primary system accurately. Since a current transformer is mainly composed of nonlinear electromagnetic elements, when a fault occurs, the nonlinear elements may make the transformer core

电流互感器的精度 ()

电流互感器的精度5P20，表示当一次侧电流为CT一次侧额定电流的20倍时，CT的复合误差能保证在5%以内。这是保护级CT的精度要求。 一、精度等级定义 互感器的精度是制造时就规定好的。常用的精度是0.1级、0.5级、10P 级。不同的负载使用不同的精度。计量要求准确，使用0.1级。当发生短路时，电流很大、考虑互感器线圈的磁饱和问题，所以保护一般选择10P 级。测量选用0.5级。 5P10,5P20,10P10,10P20 是电流互感器保护用绕组的准确级标示。以该准确级在额定准确限值一次电流下所规定的最大允许复合误差百分数标称，其后标以字母“P”(表示保护)。保护用电流互感器的标准准确级有：5P和10P。例如5P10后面的10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% 5P20表示当一次电流是额定一次电流的20倍时，该绕组的复合误差≤±5% 测量用电流互感器的标准准确级有:0.1,0.2,0.5,1,3,5。 特殊使用要求的电流互感器的准确级有0.2S和0.5S。 带S的是特殊电流互感器，要求在1％－120％负荷范围内精度足够高，一般取5个负荷点测量其误差小于规定的范围； 0.2，0.5等一般就是测量线圈，要求误差20％－120％负荷范围内精度足够高，一般取4个负荷点测量其误差小于规定的范围（误差包括比差和角差，因为电流是矢量，故要求大小和相角差）。

而5P，10P是保护用电流互感器的精度要求，即要求在短路电流下复合误差小于一定的值，5P即小于5％，10P即小于10％。 另外还有一种保护用CT，即差动保护用CT，采用D级电流互感器，这是一种非标准的准确级。其特点是CT的抗饱和特性非常好，在短路情况下，不会像其他保护用CT一样容易饱和。 所以电流互感器根据用途规定了不同的准确度，也就是不同电流范围内的误差精度。

电流互感器饱和度计算

电流互感器饱和计算： 估算，当一次侧电流达到电流互感器额定电流的10倍时，保护用电流互感器就认为饱和了。 电流互感器的暂态饱和及应用计算 1前言 保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内，二次电流的综合误差不超出规定值。对于有铁心的电流互感器，形成误差的最主要因素是铁心的非线性励磁特性及饱和。电流互感器的饱和可分为两类：一类是大容量短路稳态对称电流引起的饱和(以下称为稳态饱和)；另一类是短路电流中含有非周期分量和铁心存在剩磁而引起的暂态饱和(以下称为暂态饱和)。这两类饱和的特性有很大不同，引起的误差也差别很大。在同样的允许误差条件下，考虑暂态饱和要求的互感器铁心截面可能是仅考虑稳态饱和的数倍至数十倍。因而对互感器造价及安装条件提出了严峻的要求。以往在中低压系统和发电机容量较小的情况下，互感器暂态饱和的影响较轻，一般未采取专门对策。而对当前的超高压系统和大容量机组，为保证继电保护的正确动作，暂态饱和已成为必须考虑的因素。由于互感器暂态饱和的机理和计算较复杂，要求互感器暂态不饱和所需代价很高，因而在实际工程中应用情况较混乱。本文根据国内外的标准和应用经验，提出较规范的考虑暂态饱和的互感器选择和计算方法，供工程应用参考。作为示例，本文给出大型发电机变压器组差动保护用电流互感器的选择计算及参数选择的建议。 2电流互感器的稳态饱和特性及对策 当电流互感器通过的稳态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时，互感器铁心将开始出现饱和。这种饱和情况下的二次电流如图1所示，其特点是：畸变的二次电流呈脉冲形，正负半波大体对称，畸变开始时间小于5ms(1/4周波)，二次电流有效值将低于未饱和情况。对于反应电流值的保护，如过电流保护和阻抗保护等，饱和将使保护灵敏度降低。对于差动保护，差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。 例如某一1200/5的电流互感器，制造部门提供的规范为［1］：5P20，30VA。其中5P为准确等级，30VA为二次负荷额定值，20为准确限值系数(ALF)。电流互 感器在额定负荷下的二次极限电动势E s ＝(ALF)· I sn ·(R ct ＋R bn )，此时综合误 差应不超过5%。综合误差也可选用10%。选择保护用电流互感器时，一般要求ALF 与额定一次电流乘积大于保护校验用短路电流，二次负荷小于互感器额定负荷，实际二次电动势不超过极限二次电动势。当前工程中经常遇到的问题是短路电流过大，ALF不满足要求，但实际负荷比额定负荷小得多。对于低漏磁电流互感器［2］，可以在实际负荷下的二次电动势不超过极限值的条件下，适当提高ALF的可用值。但应指出，对于某些不符合低漏磁要求的互感器，如U型电流互感器、一次多匝的互感器等，在一次短路电流倍数超过ALF时，由于铁心局部饱和可能引起二次极限电动势降低，不能在降低二次负荷时，按反比提高ALF。有些制造厂提供的

互感电路实验报告结论

竭诚为您提供优质文档/双击可除互感电路实验报告结论 篇一：互感器实验报告 综合性、设计性实验报告 实验项目名称所属课程名称工厂供电 实验日期20XX年10月31日 班级电气11-14班 学号05姓名刘吉希 成绩 电气与控制工程学院实验室 一、实验目的 了解电流互感器与电压互感器的接线方法。 二﹑原理说明 互感器（transformer）是电流互感器与电压互感器的统称。从基本结构和工作原理来说，互 感器就是一种特殊变压器。电流互感器（currenttransformer，缩写为cT，文字符号为TA），是一种变换电流的互感器，其二次侧额定电流一般为5A。电压互

感器（voltagetransformer，缩写为pT，文字符号为TV），是一种变换电压的互感器，其二次侧额定电压一般为100V。（一）互感器的功能主要是：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路（一次电路）绝缘这既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备，有可防止仪表、继电器等二次设备的故障影响主回路，提高一、二次电路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。（2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围通过采用不同变比的电流互感器，用一只5A量程的电流表就可以测量任意大的电流。同样，通过采用不同变压比的电压互感器，用一只100V量程的电压表就可以测量任意高的电压。而且由于采用互感器，可使二次仪表、继电器等设备的规格统一，有利于这些设备的批量生产。 （二）互感器的结构和接线方案 电流互感器的基本结构和接线电流互感器的基本结构 原理如图3-2-1-1所示。它的结构特点是：其一次绕组匝数很少，有的型式电流互感器还没有一次绕组，而是利用穿过其铁心的一次电路作为一次绕组，且一次绕组 导体相当粗，而二次绕组匝数很多，导体很细。工作时，一次绕组串联在一次电路中，而二次绕组则与仪表、继电器等电流线圈相串联，形成一个闭合回路。由于这些电流线圈的阻抗很小，因此电流互感器工作时二次回路接近于短路状

电流互感器饱和问题

电流互感器饱和引起的保护误动分析及试验方法 近年来，广东省内多个发电厂出现过高压厂用变压器或起动-备用变压器在区外故障时或厂用大容量电动机起动时差动保护误动作的情况。究其原因，除个别是因为整定值的问题外，大多数是因电流互感器特性不理想甚至饱和而导致的。 众所周知，设计规程中对电流互感器的选型有严格的规定，要求保护用的电流互感器在通过15倍甚至是20倍额定电流的情况下，误差不超过5%或10%，即不出现饱和。而上面提及的出现差动保护误动的情况，无一例外地都选用了保护级的电流互感器。经过对几个电厂的大容量电动机起动电流的核算，最大容量的电动机起动时电流大概是变压器额定电流的3～5倍，远达不到电流互感器额定电流的15倍。那为什么差动保护还会因为电流互感器饱和而误动呢？ 下面就电流互感器的工作原理、工作特性对保护的影响及其检验方法进行探讨。 1电流互感器工作原理简述 电流互感器的工作原理与变压器基本相同，因此可以使用变压器的等值电路分析电流互感器。电流互感器的等值电路如图1所示[1]。图1中，Z1为电流互感器原方漏抗，Z2为电流互感器副方漏抗，ZL为电流互感器二次回路的负载阻抗，其 次侧的参量。 正常运行时，漏抗Z1和Z2很小，负载阻抗ZL也很小，而励磁阻抗Zm因为电流互感器铁心磁通不饱和而很大。因此，可忽略励磁电流Im。根据磁势平衡原理，原、副方电流成固定的比例关系为其中N1和N2分别为原、副方绕组匝数。 当铁心磁通密度增大至饱和时，励磁阻抗Zm会随着饱和的程度而大幅下降。此时Im 已不可忽略，即I1与I2不再是线性的比例关系。 电流互感器饱和的原因有两种[2]：一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大；二是二次负载（即ZL）过大，在同样的一次电流下，要求二次侧的感应电动势增大，也即要求铁心中的磁通密度增大，铁心因此而饱和。原、副方绕组感应电动势有效值与磁通的关系为 2确定电流互感器饱和点的方法 要研究电流互感器的工作特性，确认其在保护外部故障通过大电流时是否会饱和而影响保护动作的正确性，可通过一些试验方法进行检测。 显然，最直接的试验方法就是二次侧带实际负载，从一次侧通入电流，观察二次电流找出电流互感器的饱和点。但是，对于保护级的电流互感器，其饱和点可能超过15～20倍额定电流，当电流互感器变比较大时，在现场进行该项试验会有困难。 除此之外，还可通过伏安特性试验测出电流互感器的饱和点。如前所述，电流互感器饱和是由于铁心磁通密度过大造成的，而铁心的磁通密度又可通过电流互感器的感应电动势反映出来。因此由伏安特性曲线上的饱和电压值，通过式[3]（1）可以计算出电流互感器的饱和电流。伏安特性的试验方法为：原方开路，从副方通入电流，测量副方绕组上的电压降。由于电流互感器的原方开路，没有原方电流的去磁作用，在不大的电流作用下，铁心很容易就会饱和。因此，伏安特性试验并不需要加很大的电流，在现场较容易实现。 3试验 以一次电流互感器的试验为例，说明通过伏安特性试验确定电流互感器饱和点的方法。 试验的电流互感器的额定变比为300 A /5 A，二次额定负载为0.2Ω。 3.1电流互感器变比试验 用电阻约为0.2Ω的导线短接电流互感器副方绕组，从原方通入电流并逐渐加大直至副

电流互感器检测报告

编号：DY-GY-01-CF-0101 干式固体结构电流互感器试验报告设备名称001 1BBA01 #1发电机出线 1．设备参数 型号LZZBJ9-12/175b/4 短时热电流31.5/4 kA/s 额定动稳定电流80 kA 额定绝缘水平值 E 二次绕组1S1-1S2 2S1-2S2 3S1-3S2 / 准确等级5P30 5P30 0.2S / 额定容量(VA) 20 20 20 / 变比1000/1 1000/1 1000/1 / 相别A相B相C相 产品编号170400559 170400558 170400555 制造厂中国大连第一互感器有限公司出厂日期2017.04 2．试验依据 GB 50150-2016 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 3．绕组的绝缘电阻及交流耐压试验 测试绕组 出厂耐 压值 （kV） 耐压 值 （kV） 耐压 时间 (min) A相（MΩ）B相（MΩ）C相（MΩ） 耐压前耐压后耐压前耐压前耐压后耐压前一次绕组对二次绕组、末 屏及外壳 / 33 1 6430 5370 5230489052804980一次绕组间/ / / / / / / / / 1S1-1S2对2S1-2S2、 3S1-3S2、4S1-4S2及地 / 2 1 1670 1520 16901580 1590 1890 2S1-2S2对1S1-1S2、 3S1-3S2、4S1-4S2及地 / 2 1 1580 1670 14801350 1460 1570 3S1-3S2对1S1-1S2、 2S1-2S2、4S1-4S2及地 / 2 1 1690 1590 15701470 1540 1680 4S1-4S2对1S1-1S2、 2S1-2S2、3S1-3S2及地 / / / / / / / / / 末屏对二次绕组及地/ / / / / / / / / 备注二次绕组回路耐压采用 2500V 兆欧表代替，试验持续时间为 1min 试验环境环境温度： 34 ℃，湿度：45%RH 试验设备FLUKE1550C 电动兆欧表/量程（250V-5000V）； FBG-6kVA/50kV 试验变压器（含操作箱） 试验人员试验日期年月日4.测量绕组直流电阻 相别A相B相C相最大差值（%）一次绕组（μΩ）53.5 53.9 53.6 0.75

差动保护用的电流互感器需要满足两个条件

差动保护用的电流互感器需要满足两个条件，其一是稳态误差必须控制在10%误差范围之内，因为整定计算中采用的不平衡稳态电流是按10%误差条件计算。其二是暂态误差，影响电流互感器暂态特性的参数主要有：短路电流及其非周期分量，一次回路时间常数，电流互感器工作循环及经历时间，二次回路时间常数等。电流互感器剩磁对于饱和影响很大，当剩磁与短路电流暂态分量引起的磁通极性相同时，加重二次电流的畸变，因此电流互感器铁心中存在剩磁，则电流互感器可能在一次电流远低于正常饱和值即过早饱和。差动保护的暂态不平衡电流比稳态时大得多，仅在整定计算时将稳态不平衡电流增大二倍是不够安全的。采取抗饱和的办法是使用带有气隙的TPY级电流互感器。但是差动保护广泛使用的是P级电流互感器，对P级电流互感器规定允许稳态误差不超过10%，暂态误差必然要超过稳态误差，在实用上可在按稳态误差选出的技术规范基础上通过“增密”以限制暂态误差。采用增密的方法有以下几种[2]：（1）将准确限值系数增大二倍（允许短路电流为额定电流的倍数）；（2）将二次额定负担增大一倍；（3）增大二次电缆截面使二次回路的总电阻减半；（4）改用5P 级电流互感器（复合误差由10%降为5%）。目前110kV及以下电压等级均采用P级电流互感器，220kV变压器亦采用P级电流互感器或5P级、PR级（剩磁系数小于10%）电流互感器，因此差动保护需要采取抗电流互感器饱和的措施。500kV变压器在500kV侧、220kV 侧均用TPY级电流互感器，对于600MW大型发电机变压器组保护，500kV侧均采用TPY级电流互感器，在发电机侧已有TPY级电流互感器可选用。

电流互感器饱和对差动保护的影响

电流互感器饱和对差动保护的影响 差动保护主要判断变压器的绕组、匝间等内部故障。因此加强保护装置的管理与动作分析是设备管理工作的重点。 1故障现象 自2005年5月，沙站变电站改造投运以来，因10kV线路故障，引起主变压器差动保护动作。两年来因线路故障，引起差动保护动作达十几次，检修工区组织人员多次查找与分析，始终没有得到有效解决，使检修人员承受着较大的压力和繁重的工作量。 2故障检修 故障发生后，对差动保护装置进行了全面检查。 对差动继电器进行了校验，并将正常运行的继电器进行了更换，检验合格。 检查差动保护整定值，与定值通知单的数据相符。 检查差动保护二次回路接线正确，二次回路绝缘符合规程要求。 测量相位角与差流均正确。 测量电流互感器的变化，变流比符合通知单要求。 差动保护传动试验，差动继电器动作正确，信号继电器掉牌正确，保护出口继电器动作正确，保护装置无误动或拒动现象。 以上各项目检查全部合格，说明差动保护装置及二次回路接线良好，没有故障。 3综合分析

根据以上常规的故障查找方法，均未查出明显的问题，因此查阅了有关资料，认为既然差动保护装置各项检查都合格，只有对TA作进一步分析，看TA是否有问题。但从历史统计数据来看，差动保护从未因TA 引起过误动，所以没有引起足够重视。但从故障性质进行分析，都是因为10kV线路速断动作引起的。也就说明短路电流较大时，造成TA 铁芯饱和，产生二次不平衡电流。因此，又查阅了关于电流互感器的反事故措施。反事故措施中强调要适度增大主变压器电流互感器变比，以减小电流互感器大电流时的饱和度。 目前常用的电流互感器的精度等级，0.2级用于测量，0.5级用于计量，3级、10P级用于保护，D级用于差动保护。另外10P级又分为：10P/10、10P/15、10P/20等，10P/10级型电流互感器，表示在10倍一次额定电流下，复合误差不超过5%。 根据这一原则，对高低压TA进行了详细的排查，结果发现，10kVTA差动保护为10P级，35kV断路器套管差动保护TA为0.2级。原因是这台断路器原来是线路断路器，变电站改造时，将其作为主变断路器，因TA变比过大，故进行更换，更换后厂家误更换为0.2级；没有更换铭牌。所以安装人员将其作为差动用TA。这样当外部产生较大的短路电流时，高低压侧TA的饱和状态和饱和程度不成正比，因此产生较大的不平衡电流，造成差动保护动作。 问题分析确认后，将套管TA，更换为10P/10级，差动保护误动作问题得到了有效的解决。

(完整版)电流互感器伏安特性试验

电流互感器伏安特性试验 阿德 一试验目的 CT伏安特性是指电流互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，因此也叫励磁特性。试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算10%误差曲线，并用以判断互感器的二次绕组有无匝间短路。 二试验方法 试验接线如图所示： SVERKER650 二次 接线比较复杂，因为一般的电流互感器电流加到额定值时，电压已达400V以上，单用调压器无法升到试验电压，所以还必须再接一个升压变(其高压侧输出电流需大于或等于电流互感器二次侧额定电流)升压和一个PT读取电压。(如果有FLUKE87型万用表，由于其可测最高交流电压为4000V，可用它直接读取电压而无需另接PT。) 试验前应将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除。试验时，一次侧开路，从电流互感器本体二次侧施加电压，可预先选取几个电流点，逐点读取相应电压值。通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验。试验后，根据试验数据绘出伏安特性曲线。 三注意事项 1.电流互感器的伏安特性试验，只对继电保护有要求的二次绕组进行。 2.测得的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性曲线比较，电压不应有显著降低。若有显著降低，应检查二次绕组是否存在匝间短路。当有匝间短路时，其曲线开始部分电流较正常的略低，如图中曲线2、3所示（指保护CT有匝间短路,曲线2为短路1匝，曲线3为短路2匝），因此，在进行测试时，在开始部分应多测几点。 3.电流表宜采用内接法。 4.为使测量准确，可先对电流互感器进行退磁，即先升至额定电流值，再降到0，然后逐点升压。 四典型U-I特性曲线

继电保护对电流互感器暂态特性的要求 张熊熊

继电保护对电流互感器暂态特性的要求张熊熊 摘要：互感器是连接电力系统一次侧和二次侧的重要设备，对电网中的电压、 电流等信号的进行实时测量和监测，并为电力系统继电保护装置提供输入信号， 对继电保护装置的正确动作具有非常重要的作用。电流互感器的暂态特性对保护 的正确动作与否,息息相关,如电流互感器的暂态特性与保护的动作原理不相适应时,会引起保护的误动作或拒绝动作。本文着重讨论继电保护对电流互感器暂态特 性的要求。 关键词：继电保护；电流互感器；暂态特性 1电流互感器的暂态特性和饱和过程 当电流互感器发生一次系统短路现象时，描述系统一二次侧的电流以及励磁 电流、铁心磁通密度和暂态误差大小的变化特性称为电流互感器的暂态特性。为 了便于分析，先作如下假设： （1）短路故障发生时分析电流互感器的暂态特性，不考虑其铁心饱和现象，认为仍然处在磁化曲线的直线部分，此时励磁电感L0是一个定值。 （2）忽略运行过程中电流互感器的铁心损耗部分，就可以认为励磁电阻的大小是0，因此铁心合成磁通和励磁电流大小是成正比关系的。 （3）假设电流互感器处于不饱和的状态，且电路中元件参数不变，则此电路近似为线性的。 （4）不考虑二次漏抗或负荷电抗。 （5）当电流互感器的一次侧空载运行时，设此时发生短路故障时，则短路阻抗角的值为，把一次侧的短路电流值折算到二次侧可得： （1-1） 其中，为一次稳态短路电流幅值折算到二次侧后的值； Ip为流过电流互感器一次侧绕组的稳态短路电流的有效值； Tp是电流互感器的一次侧系统的时间常数，计算此值大小时，运用发性短路 故障时，一次侧系统中的电感和电阻之比。 θ是发生短路故障时电流的初始相位角，而cosθ是系统的全偏移系数。 从理论上讲，当系统发生短路的一瞬间，其初始相位角，此时一次侧回路中 会出现非周期性的直流分量，其幅值为最大值，一次侧的短路电流会发生全偏移。但在实际工程中，由于系统发生故障时，其初始相位角并不在这一时刻，因此， 作者分析时，把最坏的情况计算进去，故设偏移系数cosθ=1，此时上式(1-1)可进 行改写：（1-2） 从式（1-2）中可以看出，引起电流发生暂态变化的主要原因是由于指数信号 产生的非周期分量。当时间常数Tp越大时，则θ值就会越接近于0，此时非周期分量对电流所产生的影响就越大。若忽略运行时电流互感器的铁心损耗、一次侧 绕组的漏抗和电阻，则有（1-3） 其中Ip（t）用式（1-1）表示，则式（1-2）和（1-3）联立可得励磁电流 （1-4） 式中Tb为二次负载回路时间常数，Tb=Ls/Rs； Ts为二次闭合回路时间常数，Ts=（Le+Ls）/Rs； 为二次负载回路阻抗角，； 为二次闭合回路阻抗角， 式（1-4）可以看出，励磁电流共有四部分组成：一是具有周期变化的电流分

电流互感器伏安特性及试验

电流互感器伏安特性及试验 伏安特性中的“伏”就是电压，“安”就是电流，从字面解释，伏安特性就是电流互感器二次绕组的电压与电流之间的关系。如果从小到大调整电压，将所加电压对应的每一个电流画在一个座标系中（电压为纵坐标，电流为横坐标），所组成的曲线就称为伏安特性曲线。 由于电流互感器铁心具有逐渐饱和的特性，在短路电流下，电流互感器的铁心趋于饱和，励磁电流急剧上升，励磁电流在一次电流中所占的比例大为增加，使比差逐渐移向负值并迅速增大。由于继电器的动作电流一般比额定电流大好几倍，所以作为继电保护用的电流互感器应该保证在比额定电流大好几倍的短路电流下能够使继电器可靠动作。 FA-102 CT伏安特性测试仪可以完成的试验包括： CT伏安特性试验、CT极性试验、CT 变比极性试验。仪器能自动计算CT的任意点误差曲线，CT变比比差等结果参数。 电流互感器伏安特性试验 一、试验目的 CT 伏安特性是指电流互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，因此也叫励磁特性。试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算10%误差曲线，并用以判断互感器的二次绕组有无匝间短路。 二、试验方法 试验接线如图所示： 接线比较复杂，因为一般的电流互感器电流加到额定值时，电压已达 400V以上，单用调压器无法升到试验电压，所以还必须再接一个升压变(其高压侧输出电流需大于或等于电流互感器二次侧额定电流)升压和一个 PT 读取电压。 试验前应将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除。试验时，一次侧开路，从电流互感器本体二次侧施加电压，可预先选取几个电流点，逐点读取相应电压值。通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验。试验后，根据试验数据绘出伏安特性曲线。

电流互感器饱和

抗电流互感器饱和电流继电器的研究与应用 摘要：提出了新的电流互感器饱和判据——间断角饱和判别法，介绍了根据此原理研制的JL—K抗饱儿电流继电器原理及实际应用，并说明该产品的应用前景。关键词：电流互感器；间断角；JL—K抗饱和电流继电器 电流互感器（TA）广泛应用于电力系统，供测量及保护装臵采样用。测量、保护系统根据TA二次值换算成一次侧电流值。TA工作于非饱和区时，比值误差小于10% 。当TA一次电流大于额定值数十倍时，铁芯饱和，输出波形畸变，有效值减小，误差增大，电流继电器触点抖动。TA深度饱和时无输出，电流继电器不动作，会造成拒动或越级跳事故。 1 、抗TA饱和方案 目前国内外研究或应用的抗TA饱和方案： （1）波形判据法：以电流量为判别量，采用瞬时值算法，对饱和电流进行波形相位比较，判别区内、区外故障。 （2）局部测算法：利用过零点后2～3ms真实传变区采点计算，推算电流有效值。 （3）基于采样值的TA饱和同步识别法与电流比相法，在TA 饱和时闭锁差动保护出口躲过故障非周期分量，避免母差保护误动。 （4）国外有采用中阻抗原理或“饱和发生器”抗TA 饱和，避免装臵在TA 饱和时误动，如ABB公司及瑞典ASEA公司部分保护装臵。 （5）其他方案：利用速饱和变换器延时将电流送人差动回路以躲开故障电流的暂态过程来实现抗TA 饱和目的；利用饱和时有较大谐波量作为TA 饱和检测判别等。 上述方案各有侧重，主要针对非周期暂态分量进行判别，适用于微机型母线差动保护，大多应用于高压、超高压输电线路中，一般中低压输电系统中采用电流继电器作为继电保护装臵的启动元件，电流继电器在TA饱和时触点抖动或拒动，由电流继电器启动的时间继电器便处于启动→返回→启动→返回…，保护无法出口跳闸，导致越级跳闸事故。 目前电力系统主要从两方面着手解决中低压输电系统TA 饱和问题：一是更换TA，增大变比或采用有气隙TA：二是提高TA带载能力，同时降低TA二次负载，避免TA饱和。 上述方案有明显的不利之处；换TA 以增大变比或采用有气隙TA，不但投资大，工作量大，停电时间长，社会效益和经济效益不佳，而且测量表计需配套更换，保护定值精度受影响（大变比TA 和有气隙TA正常输出值较小）。降低TA 负

电流互感器检测项目及试验

一、电压、电流互感器的概述 典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏～几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/ 两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培～几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。 1.电压互感器的原理 电压互感器的原理与变压器相似，如图1.1所示。一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为： 图1.1电压互感器原理 2.电流互感器的原理 在原理上也与变压器相似，如图1.2所示。与电压互感器的主要差别是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通Ф也很小，这时一、二次绕组的磁势F （F=IW）大小相等，方向相反。 即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。

图1.2电流互感器的原理 3.互感器绕组的端子和极性 电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x或P1、 P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1 、L2分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组则用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。 当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致，这种标号的绕组称为减极性，如图1.3a 所示，此时A-a端子的电压是两个绕组感应电势相减的结果。在互感器中正确的标号规定为减极性。 4.电压互感器和电流互感器在结构上的主要差别 （1）电压互感器和电流互感器都可以有多个二次绕组，但电压互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯，电流互感器则必需是每个二次绕组都必需有独立的铁芯，有多少个二次绕组，就有多少个铁芯。 （2）电压互感器一次绕组匝数很多，导线很细，二次绕组匝数较少，导线稍粗；而变电站用的高压电流互感器一次绕组只有1到2匝，导线很粗，二次绕组匝数较多，导线的粗细与二次电流的额定值有关。 （3）电压互感器正常运行时，严禁将一次绕组的低压端子打开，严禁将二次绕组短路；电流互感器正常运行时，严禁将二次绕组开路。 5.电压互感器型号意义 第一个字母：J—电压互感器。 第二个字母：D—单相；S—三相；C—串级式；W—五铁芯柱。 第三个字母：G—干式，J—油浸式；C—瓷绝缘；Z—浇注绝缘；R—电容式；S—三相；Q－气体绝缘 第四个字母：W—五铁芯柱；B—带补偿角差绕组。连字符后的字母：GH—高海拔地区使用；TH—湿热地区使用。

电流互感器伏安特性试验及数据分析

电流互感器伏安特性试验 及数据分析 Prepared on 22 November 2020

电流互感器伏安特性试验及数据分析 一、CT伏安特性试验概述 CT伏安特性：是指在电流互感器一次侧开路的情况下，电流互感器二次侧励磁电流与电流互感器二次侧所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，即该曲线在初始阶段表现为线性，当铁芯磁化饱和拐点出现时，该曲线表现为非线性。 试验的主要目的：一是检查新投产互感器的铁芯质量，留下CT原始实验数据；二是运行CT停运检验维护时（通常配合机组大修时进行）通过鉴别磁化曲线的饱和程度即拐点位置，以判断运行一定时期后互感器的绕组有无匝间短路等缺陷，以便及时发现设备缺陷，确保设备安全运行。三是对差动保护CT 精度有要求的进行10%误差曲线校核。 二、原理接线 （1）通常情况下电流互感器的电流加到额定值时，电压已达400V以上，用传统试验设备试验时，调压器无法将220V电源升到试验电压，必须使用一个升压变(其高压侧输出电流需大于电流互感器二次侧额定电流)升压，一个PT或万用表读取电压。由于万用表可测最高交流电压为5000V，故可用它直接读取电压而无需另接PT。 （2）利用CT伏特性测试仪试验时，CT伏安特性测试仪一般电压可升至 2500V，且具备数字电压、电流显示功能，部分测试仪具备数据处理功能,可直接打印出CT特性曲线。 三试验过程及注意事项

（1）试验前，应将电流互感器二次绕组引线和CT接地线均应拆除，做好防止接地的可靠安全措施，即保证试验时CT各相别可靠独立于应用设备，否则可能造成设备的损坏。 （2）试验时，一次侧可靠开路，从CT二次侧施加电压，参考CT额定电流预先选取几个电流点，一般取10个电流点，即每10%额定电流为一个电流点，逐点读取记录或储存相应电压值、电流值,每个点必须从零开始升压升流,以消除互感器内的剩磁,保证测量数据的准确性。 （3）通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准，电压应不得高于CT匝间绝缘要求电压。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验，该点即为拐点电压。 （4）试验后，根据试验数据绘出或打印伏安特性曲线，对应相应CT初始伏安特性曲线或最近测量的伏安特性曲线进行比对分析。 （5）恢复电流互感器二次绕组引线和CT接地线以及其它临时安全措施。 四、数据分析 1、电流互感器10%误差曲线校核：只对继电保护有要求的CT二次绕组进行，一般对差动保护用CT要求必须满足10%误差曲线要求。 2、测得的伏安特性曲线与出厂的伏安特性曲线或最近的测量伏安特性曲线比较，拐点电压不应有显着降低。若有显着降低，应检查二次绕组是否存在匝间短路。 3、当CT工作在正常伏安特性曲线的线性非饱和区域时，所测电流包括CT的励磁电流Ie及流过CT直阻的电流I2两部分，在此区域随着所加电压的

电流互感器检测项目及试验

电流互感器检测项目及 试验 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

一、电压、电流互感器的概述 典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏～几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/ 两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培～几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、等。 1.电压互感器的原理 电压互感器的原理与变压器相似，如图所示。一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为： 图电压互感器原理

2.电流互感器的原理 在原理上也与变压器相似，如图所示。与电压互感器的主要差别是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通Ф也很小，这时一、二次绕组的磁势F（F=IW）大小相等，方向相反。 即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。 图电流互感器的原理 3.互感器绕组的端子和极性 电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x或 P1、 P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1 、L2分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组则用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。 当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致，这种标号的绕组称为减极性，如图所示，此时A-a端子的电压是两个绕组感应电势相减的结果。在互感器中正确的标号规定为减极性。 4.电压互感器和电流互感器在结构上的主要差别 （1）电压互感器和电流互感器都可以有多个二次绕组，但电压互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯，电流互感器则必需是每个二次绕组都必需有独立的铁芯，有多少个二次绕组，就有多少个铁芯。