保定市伊諾爾電氣設(shè)備有限公司開發(fā)生產(chǎn)的零序電流互感器是一種套在電纜上的CT,它的一次繞組為穿過CT內(nèi)孔的三相一次導(dǎo)體電纜,它的一次電流是一次三相電流的向量和(在正常、三相平衡時(shí)為0),當(dāng)發(fā)生一次系統(tǒng)單相接地時(shí)三相平衡關(guān)系被打破,這時(shí)零序電流互感器的二次就有電流輸出,供給保護(hù)裝置,實(shí)現(xiàn)保護(hù)和監(jiān)控。
零序電流互感器的一次絕緣就是電纜自身絕緣,所以這種零序電流互感器可以套在任一電壓等級(jí)的電纜上。
這種零序電流互感器主要用在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)。
1、小電流選線裝置用零序電流互感器
小電流選線裝置本身沒有整定值,零序電流只是裝置的判據(jù)之一,要求零序電流互感器在一次接地電流較小時(shí),和非金屬性接地時(shí),零序電流互感器也要有一定的輸出,來滿足裝置啟動(dòng)的門坎值。裝置本身的負(fù)載阻抗并不大,但需要通過電纜將各個(gè)零序電流互感器與裝置連接起來,所以電纜的阻抗就是零序電流互感器的主要負(fù)載阻抗,這種零序電流互感器的負(fù)載阻抗一般為2.5Ω左右,經(jīng)過多年實(shí)踐和試驗(yàn)得知與小電流選線裝置配套的零序電流互感器選用:
變比:150/5 容量:5VA
或變比:40/1 容量:2.5VA
這兩種零序電流互感器在負(fù)載阻抗2.5Ω時(shí),一次1A,二次輸出在20mA左右,一次40A時(shí)二次≥1A,沒有嚴(yán)格的變比關(guān)系。
2、與DD11/60型繼電器配套使用的零序電流互感器
DD11/60型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為10Ω,COSΦ=0.8,我公司生產(chǎn)的ENR-LJ(K)××A型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品,二次電流60mA時(shí)零序電流互感器一次電流≤4A。
3、與DL11/0.2型繼電器配套使用的零序電流互感器
DL11/0.2型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為10Ω,COSΦ=0.8,我公司生產(chǎn)的ENR-LJ(K)××B型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品,二次電流0.2A時(shí)零序電流互感器一次電流≤10A。
1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1208—1997
國(guó)標(biāo)中規(guī)定,保護(hù)用電流互感器誤差限值。
準(zhǔn)確級(jí) |
額定一次電流下的電流誤差% |
額定一次電流下的相位差±(ˊ) |
在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差% |
5P |
±1 |
±60 |
5 |
10P |
±3 |
—— |
10 |
2、精度與容量(額定負(fù)荷)的關(guān)系
國(guó)標(biāo)中規(guī)定:“在額定頻率及額定負(fù)荷下,電流誤差,相位差和復(fù)合誤差不超過上表所列限值!彼运x零序電流互感器的容量要與二次回路(裝置及回路)阻抗匹配,才能達(dá)到上表精度,如所選容量大時(shí)零序電流互感器在使用時(shí)將出現(xiàn)正誤差,反之則出現(xiàn)負(fù)誤差。
3、容量與二次阻抗的關(guān)系
Z=S/I2 或 S=I2×Z
式中S:容量(額定負(fù)荷)用“VA”表示
I:二次額定電流,(5A或1A)用“A”表示
Z:二次所接儀器或繼電器的阻抗和二次聯(lián)結(jié)線路阻抗之和,用“Ω”表示。
例如:變比100/5 容量:5VA Z=S/I2=5/52=0.2(Ω)
變比150/5 容量:10A Z=S/I2=10/52=0.4(Ω)
變比 100/1 容量: 2.5VA Z=S/I2=2.5/12=2.5(Ω)
變比 50/1 容量: 1VA Z=S/I2=1/12=1(Ω)
根據(jù)例子可以看出二次電流為1A的所需容量較小,所以建議優(yōu)先使用二次額定電流為1A的零序電流互感器。
1、變比:額定一次電流與額定二次電流之比
零序電流互感器的應(yīng)用一般都選用較小變比,常用的如:50/5、75/5、100/5、150/5、200/5、20/1、50/1、100/1、150/1、200/1等,因?yàn)橹挥邪l(fā)生一次接地故障時(shí),零序電流互感器才有輸出。人們不會(huì)讓接地電流很大時(shí)才使保護(hù)動(dòng)作(不用考慮躲過負(fù)荷電流)?墒怯捎谝淮卫@組是電力電纜,僅有一匝,這樣,50/5的零序電流互感器的二次額定匝數(shù),僅10匝,所以50/5的零序電流互感器負(fù)荷特性較差,實(shí)際負(fù)載阻抗和零序電流互感器的容量不一致時(shí)將會(huì)出現(xiàn)較大的誤差,而且在低于額定電流時(shí)誤差也會(huì)加大,所以在允許的情況下盡量選用大一些的變比。
2、已有保護(hù)整定值時(shí)變比選擇
已有保護(hù)定值,變比就很容易選擇了。
如定值是一次電流80A時(shí)保護(hù)動(dòng)作,可靠國(guó)標(biāo)選100/5 或100/1。
3、電阻接地系統(tǒng)變比的選擇
電阻接地系統(tǒng)接地點(diǎn)電流由兩個(gè)分量組成,一個(gè)是電容電流,另一個(gè)是中性點(diǎn)電阻電流,兩者相差90º。故障回路的零序電流等于接地點(diǎn)電流與本線路接地電容電流向量差,即等于所有非故障線路接地電容電流與電阻性電流向量和的負(fù)值。如:電阻接地系統(tǒng)(IR=1—1.5IC)。
|
IC |
阻值 |
IR |
故障I合 |
6KV |
10—50 |
20—200 |
20—80 |
25—200 |
10KV |
30—60 |
20—150 |
40—100 |
50—160 |
建議零序電流互感器變比選用:50/1 100/1 150/1 200/1 100/5 200/5。
4、中性點(diǎn)不接地和消弧線圈接地系統(tǒng)用零序電流互感器變比的選擇。
這種系統(tǒng)接地電流較大時(shí),或保護(hù)最小啟動(dòng)電流較小時(shí),可選用大一些變比的零序電流互感器,如50/1、100/1、100/5、150/5及以上?墒怯械闹行渣c(diǎn)不接地系統(tǒng)一般不允許接地電流超過10A,所以一般10A以下保護(hù)就要?jiǎng)幼。消弧線圈接地系統(tǒng)由于電感電流和電容電流的中和后,一般也不會(huì)有超過10A的接地電流(一般都是過補(bǔ)償,實(shí)際接地電流已是電感電流)由于使用的綜合保護(hù)(不用綜合保護(hù)的有時(shí)用高靈敏度零序電流互感器,和與其配套的繼電器,見2)。就要求有整定值,一般定值≤10A,如整定值一次電流為5A,可考慮100/5A或20/1A ,一次電流5A時(shí),二次電流0.25A,一般已超過綜合保護(hù)的啟動(dòng)電流。如綜合保護(hù)最小啟動(dòng)電流>0.25A也只好選用75/5、50/5、15/1、10/1的變比,這些變比的零序電流互感器最好選用整體式的,否則精度要差一些。
5、大電流接地系統(tǒng)變比的選擇
中性點(diǎn)接地系統(tǒng)單相接地就是單相短路。變比可以選大一些,如:150/5、150/1以上的變比,不要太小,否則躲不過不平衡電流。注意零線(N)不要穿過CT。
6、零序電流互感器二次額定電流的選擇
國(guó)標(biāo)規(guī)定有1A、2A、5A?紤]到零序電流互感器一般都是小變比,所以盡量選用1A的,來提高帶負(fù)載能力。
但是有些綜合保護(hù)設(shè)定1A或5A時(shí)是用菜單選擇,這時(shí)零序電流互感器的二次額定電流就要服從主CT二次額定電流值。
容量要與保護(hù)裝置阻抗(含電纜阻抗)匹配,才能保證其精度(見3)
1、綜合保護(hù)等電子型保護(hù)的容量
這種保護(hù)如就地安裝(開關(guān)柜上),回路阻抗可以不計(jì),一般在0.2~0.4Ω。二次額定電流5A的零序電流互感器選5VA,二次額定電流1A的零序電流互感器0.2~0.4VA。如電纜連接回路較長(zhǎng),要考慮回路阻抗,加大容量。
2、與繼電器配套的零序電流互感器容量
常用電磁繼電器阻抗(Ω)
型號(hào) |
最大整定電流(A) |
線圈串聯(lián) |
線圈并聯(lián) |
DL—10 |
0.6 |
4 |
1 |
2 |
0.36 |
0.07 |
6 |
0.065 |
0.018 |
DL—20C |
0.6 |
18.3 |
4.2 |
2 |
2 |
0.5 |
6 |
0.24 |
0.06 |
DL—30 |
2 |
2 |
0.5 |
6 |
0.2 |
0.06 |
根據(jù)阻抗和零序電流互感器的額定二次電流可計(jì)算出零序電流互感器的容量。
3、二次回路電纜電阻表(銅導(dǎo)線電阻表):
標(biāo)稱截面積 |
直流電阻20ºC |
mm2 |
Ω/KM |
1.5 |
≤12.1 |
2.5 |
≤7.41 |
4 |
≤4.61 |
交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電力電纜
三芯 |
單芯 |
8.7/15KV |
12/20KV |
8.7/15KV |
12/20KV |
導(dǎo)線截面mm2 |
電纜外徑mm |
建議CT孔徑(ф) |
導(dǎo)線截面mm2 |
電纜外徑mm |
建議CT孔徑mm(ф) |
導(dǎo)線截面mm2 |
電纜外徑mm |
建議CT孔徑 |
導(dǎo)線截面mm2 |
電纜外徑mm |
建議CT孔徑mm |
共三根ф |
共六根ф |
共九根ф |
共三根ф |
共六根ф |
共九根ф |
25 |
53 |
80 |
|
|
|
25 |
23 |
100 |
120 |
140 |
|
|
|
|
|
35 |
55 |
80 |
35 |
63 |
80 |
35 |
24 |
100 |
120 |
140 |
35 |
27 |
100 |
120 |
140 |
50 |
58 |
80 |
50 |
66 |
100 |
50 |
25 |
100 |
120 |
140 |
50 |
29 |
100 |
140 |
160 |
70 |
61 |
80 |
70 |
69 |
100 |
70 |
27 |
100 |
120 |
140 |
70 |
30 |
100 |
140 |
160 |
95 |
66 |
100 |
95 |
74 |
100 |
95 |
29 |
100 |
140 |
160 |
95 |
32 |
120 |
140 |
180 |
120 |
70 |
100 |
120 |
77 |
120 |
120 |
30 |
100 |
140 |
180 |
120 |
34 |
120 |
140 |
180 |
150 |
73 |
100 |
150 |
82 |
120 |
150 |
32 |
120 |
140 |
180 |
150 |
35 |
120 |
140 |
200 |
185 |
77 |
100 |
185 |
86 |
120 |
185 |
34 |
120 |
140 |
200 |
185 |
38 |
120 |
160 |
200 |
240 |
84 |
120 |
240 |
92 |
120 |
240 |
36 |
120 |
160 |
200 |
240 |
40 |
120 |
160 |
200 |
300 |
89 |
120 |
300 |
97 |
120 |
300 |
39 |
120 |
160 |
200 |
300 |
43 |
120 |
180 |
220 |
|
|
|
|
|
|
400 |
42 |
120 |
180 |
220 |
400 |
45 |
140 |
200 |
240 |
|
|
|
|
|
|
500 |
45 |
140 |
200 |
240 |
500 |
48 |
140 |
200 |
240 |
1、起始階段0-1,零序電流互感器一次電流較小,由于其中一部分用于激磁,所以二次電流也較小,高靈敏度的零序電流互感器一般都工作在這個(gè)階段。
2、1-2,直線部分,一次電流與二次電流成比例,零序電流互感器工作在線性區(qū),有變比和精度要求的零序電流互感器一般都工作在這個(gè)階段。
3、2-3,過了2這點(diǎn)互感器進(jìn)入飽和區(qū)。
4、準(zhǔn)確限值系數(shù)越大2這一點(diǎn)越高,進(jìn)入飽和區(qū)越晚。
I二次 3
2
1
I一次
0
額定準(zhǔn)確限值一次電流與額定一次電流之比。
例如:變比100/5 10P5
10 P 5
↓ ↓ ↓
復(fù)合誤差 保護(hù)級(jí) 準(zhǔn)確限值系數(shù)
也就是說一次電流500A時(shí),二次電流為25A左右,他的復(fù)合誤差≤10%,準(zhǔn)確限值系數(shù)在零序電流互感器應(yīng)用較少,因?yàn)槲覀円M可能的使零序電流互感器工作在額定一次電流和額定二次電流時(shí),以獲得較高的精度。
動(dòng)穩(wěn)定電流是一次電流很大時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力不會(huì)使電流互感器機(jī)械損壞,電纜型零序電流互感器一次繞組為電力電纜故沒有動(dòng)穩(wěn)定電流的要求。
熱穩(wěn)定電流是指在二次繞組短路的情況下,電流互感器在一秒內(nèi)能成承受住,且無損傷的最大一次電流方均根值,(用“KA/S”)表示。
我公司零序電流互感器一般都在大于5KA/1秒上,所以均能滿足客戶要求,如有特殊要求可提出。
為了方便安裝和便于改造工程,我公司型號(hào)中帶“K”為分體式(開合式)用M8—M12內(nèi)六角螺絲將兩部分組在一起。這種零序電流互感器由于螺絲的松緊影響其精度所以只能做到“10P”級(jí)。整體式零序電流互感器,可以檢測(cè)精度后再澆注,故也能做到“5P”級(jí)或更高至測(cè)量級(jí)。
利用互感器下面兩個(gè)內(nèi)螺栓孔(M8—M12)安裝,也可以利用互感器正面4個(gè)ф8的孔安裝,但這四條螺絲不能上的太緊,否則會(huì)把開口式互感器連接處拉開影響精度,建議使用M6的螺絲安裝。由于互感器為澆注后切開,所以四孔尺寸有±3mm誤差。
1、線性好的零序電流互感器
有的用戶要求零序電流互感器線性好,我公司可制作5%-100%額定電流區(qū)間誤差為±3%的零序電流互感器。變比為50/1、100/1、150/1、200/1及以上。
2、多變比的零序電流互感器
我公司生產(chǎn)兩個(gè)繞組三個(gè)變比的零序電流互感器
3、戶外零序電流互感器
戶外安裝時(shí)我公司給接線端子加防水盒,但只能做整體式。
4、長(zhǎng)圓孔零序電流互感器
為了方便使用和安裝,而且高度不增加時(shí)我公司可制造長(zhǎng)圓孔互感器如100×200;100×300;200×200;200×300等,單位(mm)。
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