13-电流互感器的二次回路(2)

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四、保护用电流互感器的暂态特性(2)
暂态过程的大小与持续时间与系统的时间常数有关，一般 220kV 系统的时间常数不大于 60ms ， 500kV系统的时间常数在 80～200ms之间。系统时间常数增大的结果，使短路电流非周期分量的衰减时间加长，短路电流的暂态持续时间加长。系统容量越大，短路电流的幅值也越大，暂态过程越严重。所以针对不同的系统要采用具有不同暂态特性的电流互感器。

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四、保护用电流互感器的暂态特性(3)
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。

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四、保护用电流互感器的暂态特性(4)
目前暂态型电流互感器分为四个等级，

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。

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四、保护用电流互感器的暂态特性(5)
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％。由于限制了剩磁，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。

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四、保护用电流互感器的暂态特性(6)
普通保护级 (P 级 ) 电流互感器是按稳态条件设计的，暂态性能较弱，但一般能够满足 220kV 以下系统的暂态性能要求。所有目前 220kV 及以下电力系统保护用电流互感器，在大多数情况下选用普通保护级 (P 级 ) 电流互感器，即能满足稳态也能满足暂态运行要求。在目前 500kV线路保护中，一般选用TPY级暂态电流互感器。

五、电流互感器二次回路的接线（1）
为了满足不同测量、继电保护及安全自动装置的要求，电流互感器有多种配置与接线方式。

五、电流互感器二次回路的接线（2）
电流互感器接用位置的选择下图是常见220kV变电所电流、电压互感器典型配置方式。
图13-3、220kV变电所电流、电压互感器典型配置图

五、电流互感器二次回路的接线（3）
在选择各类测量测量、计量及保护装置接入位置时，要考虑以下因素： 1）选用合适的准确度级。如图中，计量对准确度要求最高，接0.2级，测量回路要求相对较低接0.5级。保护装置对准确度要求不高，但要求能承受很大的短路电流倍数，所以选用5P20的保护级。

五、电流互感器二次回路的接线（4）
2)保护用电流互感器还要根据保护原理与保护范围合理选择接入位置，确保一次设备的保护范围没有死区。如图13-3中，2套线路保护的保护范围指向线路，应放在第三组次级，这样可以与母差保护形

成交叉，如何一点故障都有保护切除。如果母差保护接在最近母线侧的第一组次级，2套线路保护分别接第二、第三次级，则在第一与第二次级间发生故障时，既不在母差保护范围，线路保护也不会动作，故障只能考远后备保护切除。虽然这种故障的几率很小，却有发生的可能，一旦发生后果是严重的。图中两组接入母差保护的次级，正副母间也要交叉，否则也有死区。

五、电流互感器二次回路的接线（5）
3）当有旁路开关需要旁代主变等开关时，如有差动等保护则需要进行电流互感器的二次回路切换，这时既要考虑切换的回路要对应一次运行方式的变换，还要考虑切入的电流互感器二次极性必须正确，变比必须相等。

五、电流互感器二次回路的接线（6）
常用电流互感器二次回路接线方式在变电所中，常用的电流互感器二次回路接线方式有单相接线、两相星形（或不完全星形）接线、三相星形（或全星形）接线、三角形接线、和电流接线等，如图13-4，它们根据需要应用于不同场合。现将各种接线的特点及应用场合介绍如下：图13-4常用电流互感器二次回路接线方式图

五、电流互感器二次回路的接线（7）
1)单相式接线，如图13-4(a)所示。这种接线只有一只电流互感器组成，接线简单。它可以用于小电流接地系统零序电流的测量，也可以用于三相对称电流中电流的测量或过负荷保护等。

五、电流互感器二次回路的接线（8）
2) 三相星形接线又叫全星形接线，如图13-4(b) 所示。这种接线由三只互感器按星形连接而成，相当于三只互感器公用零线。这种接线中的零线在系统正常运行时没有电流通过（3I0=0），但该零线不能省略，否则在系统发生不对称接地故障产生3I0电流时，该电流没有通路，不但影响保护正确动作，其性质还相当于电流互感器二次开路，会产生很高的开路电压。三相星形接线一般应用于大接地电流系统的测量和保护回路接线，它能反应任何一相、任何形式的电流变化。

五、电流互感器二次回路的接线（9）
3) 两相星形接线，如图13-4(c)所示。这种接线有两相电流互感器组成，与三相星形接线相比，它缺少一只电流互感器（一般为B相），所以又叫不完全星形接线。它一般用于小电流接地系统的测量和保护回路，由于该系统没有零序电流，另外一相电流可以通过计算得出，所以该接线可以测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等。反应各类相间故障，但不能完全反应接地故障。

五、电流互感器二次回路的接线（10）
对于小电流接地系统，不完全星形接线不但节约了一相电流互感器的

投资，在同一母线的不同出线发生异名相接地故障时，还能使跳开两条线路的几率下降了三分之二。只有当AC相接地时才会跳开两条线路，AB、BC相接地时，由于B相没有电流互感器，则B 相接地的一条线路将不跳闸。由于小接地电流系统允许单相接地运行2小时，所以这一措施能够提高供电可靠性。需要指出的是，同一母线上出线的电流互感器必须接在相同的相，否则有些故障时保护将不能动作。如图13-5中，假设该小电流接地系统中线路1 的电流互感器的安装于A、C相，线路2的电流互感器安装于A、B相，这时如果线路1发生B相接地，线路2发生C相接地故障，形成BC相短路，由于这两相上均未安装电流互感器，两条线路的保护均无法动作。

图13-5小接地电流系统不同线路异名相接地故障图

五、电流互感器二次回路的接线（11）
4)三角形接线，如图13一4(d)所示。这种接线将三相电流互感器二次线圈按极性头尾相接，像三角形，极性一定不能不能搞错。这种接线主要用于保护二次回路的转角或滤除短路电流中的零序分量。

五、电流互感器二次回路的接线（12）
如图13-6中YN，d11组别的变压器配置差动保护时，由于主变的高压侧为星形接线，接地故障时有零序电流，而低压侧的三相线圈接为三角形，线电流的角度滞后高压侧30°，系统发生接地故障时，零序电流在低压侧三角形接线中形成环路，无法流出，所以在低压侧的线电流中不含零序分量。这时如果高低压两侧的电流互感器二次接线均接成星形，不但在正常运行时两侧测到的负荷电流相差30°形成差流，当发生接地故障时，由于低压侧不反映零序电流也会产生差流，这样在去外故障时会使差动保护误动。所以必须将高压侧的电流互感器二次接成三角形，接线组别同低压侧一次接线，这样就将高压侧电流向后转角30°，同样滤除电流的零序分量。需要注意的是，三角接线的组别不能搞错，如11点接线为A相的头接B相的尾，B相的头接C相的尾，C相的头接A相的尾，这样低压侧的电流就滞后高压侧30°。如果错接尾A头C尾， C头B尾，B头A尾，就变成低压侧的电流就超前高压侧30°，差流将更大。

图13-6 接线组别为YN，d11时的主变差动二次接线图（对该接线的电流电压相量要能作图分析）

五、电流互感器二次回路的接线（13）
在计算差动继电器的平衡系数时，还要考虑到三角接线有一个的接线系数。在微机形差动保护中，常常将各侧电流互感器的二次回路均接为星形，在保护装置中通过软件计算进行电流转角与电流的零序分量滤除，这样就简化了接线。

五、电流互感器二次回路的接线

（14）
5)和电流接线，如图13—4(e)所示。这种接线是将两组星形接线并接，一般用于3/2断路器接线、角形接线、桥形接线的测量和保护回路，用以反映两只开关的电流之和。该接线一定要注意电流互感器二次回路三相极性的一致性及两组之间与一次接线的一致性，否则将不能准确反映一次电流。两组电流互感器的变比还要一致，否则和电流的数值就没有意义。

五、电流互感器二次回路的接线（15）
除了以上接线外，还有其它一些接线方式，但并不常见。在电流互感器的接线中，要特别注意其二次线圈的极性，特别是方向保护与差动保护等回路。当电流互感器二次极性错误时，将会造成计量、测量错误，方向继电器指向错误，差动保护中有差流等，造成保护装置的误动或拒动。

五、电流互感器二次回路的接线（16）
电流互感器的极性表示方法常采用减极性表示法：当定义一次的首端为L1，末端为L2，二次的首端为K1，末端为K2。当定义L1 与K1为同极性时，如L1有交流电流流入，则K1有同相位的交流电流流出。