2022年CT-PT容量的選擇

1、- -35kV、10kV 電力系統(tǒng)中 PT、CT 的挑選隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的日益擴(kuò)大,系統(tǒng)短路容量隨之增大 ,電網(wǎng)上諧波也隨之增多 .在 10 kV、35 kV 中壓電網(wǎng)中電流互感器 CT、電壓互感器PT是電力系統(tǒng)中一次與二次的連接環(huán)節(jié),他們的各項性能指標(biāo)直接影響整個電力系統(tǒng)的平安運行和二次自動化愛護(hù)的正確動作 .由于電網(wǎng)中諧振現(xiàn)象的普遍存在,所以 PT 是電網(wǎng)運行中很簡單顯現(xiàn)故障的元件 ,挑選時肯定要謹(jǐn)慎 ;而某些 10 kV、35 kV 線路正常供電負(fù)荷又相對較小 ,造成挑選 CT 時既要確保動熱穩(wěn)固要求以及線路短路時保護(hù) CT滿意 10%誤差曲線要求 ,又要保證正常情形下表計測量的精確性

2、,仍要考慮構(gòu)造緊湊、 經(jīng)濟(jì)合理 .實際運行中曾顯現(xiàn)過線路短路時 CT 飽和,愛護(hù)拒動 ,因而影響系統(tǒng)平安 ;也顯現(xiàn)過變比挑選過大造成計量不準(zhǔn) ,影響企業(yè)效益和信譽 .因此在設(shè)計和挑選 因素. 1 變電站的實際應(yīng)用情形PT、CT 時必需綜合考慮各種 35 kV 伊店變電站主變?nèi)萘?8 000 kVar,電壓等級 35/10 kV.由于該變電站靠近 110 kV變電站 ,10 kV母線短路容量較大 ,而 10 kV出線負(fù)荷在一年不同季節(jié)變化較大 ,正常時負(fù)荷比擬小 ,農(nóng)忙季節(jié)負(fù)荷又很大 .10 kV 出線負(fù)荷情形見表1.建站時 10 kV 開關(guān)站采納的是預(yù)裝式開關(guān)站,其 CT 變比為兩條線路100

3、/5,兩條線路 150/5;PT 為一般型 JDZJ-10一組,采納 RN1 10/0.5熔斷器愛護(hù) .在半年的實際運行中 ,顯現(xiàn)了如下問題: 計量上顯現(xiàn) 35 kV 側(cè)與 10 kV 側(cè)有誤差現(xiàn)象 ; PT 及愛護(hù)熔斷器各燒壞一只 .經(jīng)過分析認(rèn)為緣由如下 : 10 kV側(cè)負(fù)荷長時間小于 CT負(fù)- . word.zl- -荷的 50%,造成計量顯現(xiàn)偏差 ;當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)中諧振比擬大 ,而 PT 又沒有采取抗諧振措施 ,熔斷器的反響時間過長造成的.伊店變電站 35 kV 側(cè)系統(tǒng)阻抗為 0.098 2 .經(jīng)運算主變額定容量運行時 ,10 kV母線三相短路電流為 16.12 kA.依據(jù)以上運算 ,CT 愛

4、護(hù)變比挑選 100/5,那么 10 kV 母線三相短路電流將為 CT 一次電流的 16 倍多,而一般 CT 不超過 10%誤差曲線的倍數(shù)為 1015 倍.依據(jù)有關(guān)技術(shù)反事故措施文件要求 ,10 kV、35 kV 系統(tǒng)中 CT 愛護(hù)變比挑選應(yīng)大于200/5,以保證繼電愛護(hù)動作的精確性 .解決上述問題的措施如下 :10 kV 側(cè) CT 更換為雙變比 CT,計量、測量變比分別為50/5、100/5;75/5、150/5,愛護(hù)級變比全為200/5;PT 更換為 JSZF-10三相一體式電壓互感器 ,它具有抗諧振功能 , 熔斷器換為 XRNP-10/0.5 型高分?jǐn)嗖拍艿娜蹟嗥?.投入運行至今兩年 多沒

5、有再出過問題 . 2 電流互感器的挑選第一依據(jù)線路的最大負(fù)荷電流挑選CT 的一次額定電流 .確定線路的最大負(fù)荷電流時 ,應(yīng)考慮回路可能顯現(xiàn)的過負(fù)荷以及近 5 年來負(fù)荷的增長情形 ;其次是校驗動熱穩(wěn)固要求 .依據(jù)遠(yuǎn)景規(guī)劃運算系統(tǒng)短路容量 ,由于系統(tǒng)短路電流較大 ,對于負(fù)荷較輕的線路的CT 不能滿意要求 ,此時只能提高變比以確保滿意該項技術(shù)指標(biāo) ;第三是額定輸出容量的選擇.是指在額定一次電流、額定變比條件下 能輸出的最大容量 . CT 輸出容量依據(jù)式 1挑選: ,保證所要求的精確級時 ,所其中: I2 為 CT 的額定二次電流 ,K2 為連接導(dǎo)線的接線系數(shù) ,Z2 為連接- . word.zl-

6、-導(dǎo)線的阻抗 ,R 為接觸電阻 ,取 0.050.1 ,對于測量表計用 CT:K1 為測量表計的接線系數(shù) ,Z1 為測量表計的電流線圈阻抗 ,對于愛護(hù)用 CT:K1為繼電器的接線系數(shù) ,Z1 為繼電器的電流線圈阻抗 . 測量表計用 CT 二次的實際容量應(yīng)在額定容量的 25%100%之間,在這一圍 ,電流互感器運行在磁化曲線的直線局部,誤差最小 .愛護(hù)用 CT二次的實際容量應(yīng)小于額定容量 .此外,愛護(hù)用 CT 仍應(yīng)按 10%誤差曲線校驗 : 1運算出 CT 二次所接的實際負(fù)荷阻抗 Z. 2運算出在最嚴(yán)峻短路情形下,通過 CT 一次側(cè)的短路電流為一次額定電流的倍數(shù) m=KkI1max/I1, 式中

7、 I1max 為 CT 一次側(cè)可能流過的最大短路電流有效值 ;I1 為一次額定電流值 ;Kk 為牢靠系數(shù) ,取 12. 3依據(jù)廠家供應(yīng)的 10%誤差曲線和算出的 的最大阻抗 ZmaxZ. m 值,查出二次側(cè)答應(yīng)接入依據(jù)上述運算值及要求 ,經(jīng)綜合分析比擬 ,挑選出能滿意上述各項要 求的 CT.但因上述各項要相互制約甚至相互沖突的 ,挑選比擬時應(yīng)注 意以下兩點 : 1大變比 CT 可使愛護(hù) CT 滿意要求 ,但計量 CT 可能超出誤差 ,因此應(yīng) 選用多變比計量 CT,大變比愛護(hù) CT. 2挑選大容量 CT 可能造成開關(guān)柜設(shè)備過分擁擠,給檢修帶來不必要的麻煩 ,因此應(yīng)適中選取 CT 的二次輸出容量

8、,以滿意要求 ,少有余度為 宜. 3 電壓互感器的挑選- . word.zl- -第一依據(jù)變電站的實際情形挑選二次電壓值及級別精度 ;其次是校驗動熱穩(wěn)固要求 ;第三是額定輸出容量的挑選,此外需要留意的就是電網(wǎng)中的諧振對 PT 產(chǎn)生的危害 ,特殊是分頻諧振 ,它產(chǎn)生的過電壓并不高,但流過電壓互感器的電流卻很大,可以到達(dá)正常電流的3050倍2,所以經(jīng)常使電壓互感器過熱而爆炸 隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的日益擴(kuò)大,使整個變電站停電 ,造成比擬嚴(yán)峻 ,系統(tǒng)短路容量隨之增大 ,電網(wǎng)上諧波也隨之增多 .在 10 kV、35 kV 中壓電網(wǎng)中電流互感器 CT、電壓互感器 PT是電力系統(tǒng)中一次與二次的連接環(huán)節(jié),他們的各

9、項性能指標(biāo)直接影響整個電力系統(tǒng)的平安運行和二次自動化愛護(hù)的正確動作 .由于電網(wǎng)中諧振現(xiàn)象的普遍存在,所以 PT 是電網(wǎng)運行中很簡單顯現(xiàn)故障的元件 ,挑選時肯定要謹(jǐn)慎 ;而某些 10 kV、35 kV 線路正常供電負(fù)荷 又相對較小 ,造成挑選 CT 時既要確保動熱穩(wěn)固要求以及線路短路時 愛護(hù) CT滿意 10%誤差曲線要求 ,又要保證正常情形下表計測量的精確 性,仍要考慮構(gòu)造緊湊、 經(jīng)濟(jì)合理 .實際運行中曾顯現(xiàn)過線路短路時 CT 飽和,愛護(hù)拒動 ,因而影響系統(tǒng)平安 ;也顯現(xiàn)過變比挑選過大造成計量不準(zhǔn),影響企業(yè)效益和信譽 .因此在設(shè)計和挑選 各種因素 . 1 變電站的實際應(yīng)用情形PT、CT 時必需綜

10、合考慮 35 kV 伊店變電站主變?nèi)萘?8 000 kVar,電壓等級 35/10 kV.由于該變電站靠近 110 kV變電站 ,10 kV母線短路容量較大 ,而 10 kV出線負(fù)荷在一年不同季節(jié)變化較大 ,正常時負(fù)荷比擬小 ,農(nóng)忙季節(jié)負(fù)荷又很大 .10 kV 出線負(fù)荷情形見表1.建站時 10 kV 開關(guān)站采納的是預(yù)裝式開關(guān)站,- . word.zl- -其 CT 變比為兩條線路100/5,兩條線路 150/5;PT 為一般型 JDZJ-10一組,采納 RN1 10/0.5熔斷器愛護(hù) .在半年的實際運行中 ,顯現(xiàn)了如下問 題: 計量上顯現(xiàn) 35 kV 側(cè)與 10 kV 側(cè)有誤差現(xiàn)象 ; PT

11、及愛護(hù)熔斷 器各燒壞一只 .經(jīng)過分析認(rèn)為緣由如下 : 10 kV側(cè)負(fù)荷長時間小于 CT負(fù) 荷的 50%,造成計量顯現(xiàn)偏差 ;當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)中諧振比擬大 ,而 PT 又沒有采取抗諧振措施 ,熔斷器的反響時間過長造成的.伊店變電站 35 kV 側(cè)系統(tǒng)阻抗為 0.098 2 .經(jīng)運算主變額定容量運行時 ,10 kV母線三相短路電流為 16.12 kA.依據(jù)以上運算 ,CT 愛護(hù)變比挑選 100/5,那么 10 kV 母線三相短路電流將為 CT 一次電流的 16 倍多,而一般 CT 不超過 10%誤差曲線的倍數(shù)為 1015 倍.依據(jù)有關(guān)技術(shù)反事故措施文件要求 ,10 kV、35 kV 系統(tǒng)中 CT 愛護(hù)變比

12、挑選應(yīng)大于200/5,以保證繼電愛護(hù)動作的精確性 .解決上述問題的措施如下 :10 kV 側(cè) CT 更換為雙變比 CT,計量、測量變比分別為50/5、100/5;75/5、150/5,愛護(hù)級變比全為200/5;PT 更換為 JSZF-10三相一體式電壓互感器 ,它具有抗諧振功能 , 熔斷器換為 XRNP-10/0.5 型高分?jǐn)嗖拍艿娜蹟嗥?.投入運行至今兩年 多沒有再出過問題 . 2 電流互感器的挑選第一依據(jù)線路的最大負(fù)荷電流挑選CT 的一次額定電流 .確定線路的最大負(fù)荷電流時 ,應(yīng)考慮回路可能顯現(xiàn)的過負(fù)荷以及近 5 年來負(fù)荷的增長情形 ;其次是校驗動熱穩(wěn)固要求 .依據(jù)遠(yuǎn)景規(guī)劃運算系統(tǒng)短路容量

13、 ,由于系統(tǒng)短路電流較大 ,對于負(fù)荷較輕的線路的CT 不能滿意要求 ,此時只能提高變比以確保滿意該項技術(shù)指標(biāo) ;第三是額定輸出容量的選- . word.zl- -擇.是指在額定一次電流、額定變比條件下 能輸出的最大容量 . CT 輸出容量依據(jù)式 1挑選: ,保證所要求的精確級時 ,所其中: I2 為 CT 的額定二次電流 ,K2 為連接導(dǎo)線的接線系數(shù) ,Z2 為連接導(dǎo)線的阻抗 ,R 為接觸電阻 ,取 0.050.1 ,對于測量表計用 CT:K1 為測量表計的接線系數(shù) ,Z1 為測量表計的電流線圈阻抗 ,對于愛護(hù)用 CT:K1為繼電器的接線系數(shù) ,Z1 為繼電器的電流線圈阻抗 . 測量表計用 C

14、T 二次的實際容量應(yīng)在額定容量的 25%100%之間,在這一圍 ,電流互感器運行在磁化曲線的直線局部,誤差最小 .愛護(hù)用 CT二次的實際容量應(yīng)小于額定容量 .此外,愛護(hù)用 CT 仍應(yīng)按 10%誤差曲線校驗 : 1運算出 CT 二次所接的實際負(fù)荷阻抗 Z. 2運算出在最嚴(yán)峻短路情形下,通過 CT 一次側(cè)的短路電流為一次額定電流的倍數(shù) m=KkI1max/I1, 式中 I1max 為 CT 一次側(cè)可能流過的最大短路電流有效值 ;I1 為一次額定電流值 ;Kk 為牢靠系數(shù) ,取 12. 3依據(jù)廠家供應(yīng)的 10%誤差曲線和算出的 的最大阻抗 ZmaxZ. m 值,查出二次側(cè)答應(yīng)接入依據(jù)上述運算值及要求

15、 ,經(jīng)綜合分析比擬 ,挑選出能滿意上述各項要 求的 CT.但因上述各項要相互制約甚至相互沖突的 ,挑選比擬時應(yīng)注 意以下兩點 : 1大變比 CT 可使愛護(hù) CT 滿意要求 ,但計量 CT 可能超出誤差 ,因此應(yīng) 選用多變比計量 CT,大變比愛護(hù) CT. - . word.zl- - 2挑選大容量 CT 可能造成開關(guān)柜設(shè)備過分擁擠,給檢修帶來不必要的麻煩 ,因此應(yīng)適中選取 CT 的二次輸出容量 ,以滿意要求 ,少有余度為宜. 3 電壓互感器的挑選第一依據(jù)變電站的實際情形挑選二次電壓值及級別精度 ;其次是校驗動熱穩(wěn)固要求 ;第三是額定輸出容量的挑選,此外需要留意的就是電網(wǎng)中的諧振對 PT 產(chǎn)生的危

16、害 ,特殊是分頻諧振 ,它產(chǎn)生的過電壓并不高,但流過電壓互感器的電流卻很大,可以到達(dá)正常電流的3050倍2,所以經(jīng)常使電壓互感器過熱而爆炸 的后果 . ,使整個變電站停電 ,造成比擬嚴(yán)峻依據(jù)上述要求 ,經(jīng)綜合分析比擬 ,挑選 PT 時應(yīng)留意以下三點 : 1 一次熔斷器是愛護(hù) PT的第一道關(guān)卡 ,它的挑選是特別重要的 .肯定要選用具有高分?jǐn)嗖拍?、響?yīng)時間快的熔斷器 . 2 在輸出容量許可的情形下 ,肯定要挑選本身帶有抗諧振功能的 PT. 3 選用大容量 PT 時,由于大容量 PT 都是單相的 ,肯定要加裝消諧裝置. 4 完畢語 PT、CT 是 35 kV、10 kV 電力系統(tǒng)中保證表計計量精確和

17、愛護(hù)正確動作的重要組成元件 ,也是變電站系統(tǒng)中一次和二次自動化愛護(hù)的主要連接元件 ,對電力系統(tǒng)的平安與運行都有直接影響 .在挑選 PT、CT時,第一應(yīng)保證它們的動熱穩(wěn)固要求 ,然后可通過挑選多變比 CT 滿意- . word.zl- -愛護(hù)和計量要求 ,通過挑選帶有抗諧振功能的 的 PT,以削減諧振對 PT 造成的危害 . PT 或加裝幫助消諧設(shè)備. 依據(jù)上述要求 ,經(jīng)綜合分析比擬 ,挑選 PT 時應(yīng)留意以下三點 : 1 一次熔斷器是愛護(hù) PT的第一道關(guān)卡 ,它的挑選是特別重要的 .肯定要選用具有高分?jǐn)嗖拍?、響?yīng)時間快的熔斷器 . 2 在輸出容量許可的情形下 ,肯定要挑選本身帶有抗諧振功能的

18、PT. 3 選用大容量 PT 時,由于大容量 PT 都是單相的 ,肯定要加裝消諧裝置. 4 完畢語 PT、CT 是 35 kV、10 kV 電力系統(tǒng)中保證表計計量精確和愛護(hù)正確動作的重要組成元件 ,也是變電站系統(tǒng)中一次和二次自動化愛護(hù)的主要連接元件 ,對電力系統(tǒng)的平安與運行都有直接影響 .在挑選 PT、CT時,第一應(yīng)保證它們的動熱穩(wěn)固要求 ,然后可通過挑選多變比 CT 滿意愛護(hù)和計量要求 ,通過挑選帶有抗諧振功能的 的 PT,以削減諧振對 PT 造成的危害 . PT、CT 爆炸緣由分析PT 爆炸緣由分析PT 或加裝幫助消諧設(shè)備在 635 kV 的中性點非有效接地系統(tǒng)中,由于變壓器、電壓互感器、

19、消弧線圈等設(shè)備鐵心電感的磁路飽和作用,激發(fā)產(chǎn)生連續(xù)的較高幅值- . word.zl- -的鐵磁諧振過電壓； 鐵磁諧振可以是基波諧振、 高次諧波諧振、 分次 諧波諧振； 這種諧振產(chǎn)生的過電壓的幅值雖然不高,但因過電壓頻率 往往遠(yuǎn)低于額定頻率, 鐵心處于高度飽和狀態(tài), 其表現(xiàn)形式可能是相 對地電壓上升,勵磁電流過大,或以低頻搖擺,引起絕緣閃絡(luò)、避雷 器炸裂、高值零序電壓重量產(chǎn)生、 虛幻接地現(xiàn)象顯現(xiàn)和不正確的接地 指示；嚴(yán)峻時仍可能誘發(fā)愛護(hù)誤動作或在電壓互感器中顯現(xiàn)過電流引起 PT 燒壞； 1 故障現(xiàn)象及相關(guān)數(shù)據(jù)6 kV 系統(tǒng)共有八段,采納的是華通開關(guān)廠生產(chǎn)的電氣組合柜, 該廠設(shè)備自投產(chǎn)以來, 主部

20、件未發(fā)生大 的缺陷,但其幫助測量 PT 發(fā)生了 8 臺次損壞,現(xiàn)象表現(xiàn)為本體炸裂、部絕緣物質(zhì)噴出故障,致使6 kV 系統(tǒng)的相關(guān)愛護(hù)不能投運,局部自動功能無法實現(xiàn)；這給廠用系統(tǒng)的平平穩(wěn)固運行帶來了極大的隱患；2 故障緣由初探依據(jù)故障現(xiàn)象,經(jīng)過初步判定,估量是由于下述的幾個緣由所致； 1 產(chǎn)品質(zhì)量不好：假如由于產(chǎn)品本身絕緣、鐵心疊片 及繞制工藝不過關(guān)等, 均可能致使電壓互感器發(fā)熱過量使絕緣長期處于高溫下運行, 從而導(dǎo)致絕緣加速老化, 顯現(xiàn)擊穿； 該類型的電壓互感器一次側(cè)繞組發(fā)生匝間短路,這樣電流會快速增大, 鐵磁也將快速飽和從而導(dǎo)致諧振過電壓,使絕緣擊穿,高壓熔斷器被熔斷；2 電壓互感器二次負(fù)荷偏

21、重, 一、二次電流較大, 使二次側(cè)負(fù)載電流的總和超過額定值,造成PT 部繞組發(fā)熱增加,特殊是在電壓高于PT 額定電壓 6kV情形下, PT 部發(fā)熱更加嚴(yán)峻；再者,該系統(tǒng)屬于中性點非有效接地系統(tǒng), 故一次側(cè)電壓在運行中簡單發(fā)生偏斜,當(dāng)某相顯現(xiàn)高電壓時,該相 PT 更加簡單發(fā)生熱膨脹爆裂； 表 1 故障統(tǒng)計編號 電- . word.zl- -壓互感器型號現(xiàn)象備注更換為 JDZX8-6 型電壓互601 VKI7.2 C 相爆裂,引起匝間短路感器后,投運不到兩天時間,又發(fā)生B 相爆裂,引起匝間短路603 VKI7.2 A 相爆裂,引起匝間短路604 VKI7.2 A 相爆裂,引起匝間短路606 VKI

22、7.2 A、C 相爆裂,引起匝間短路607 VKI7.2 A、C 相爆裂,引起匝間短路主要技術(shù)參數(shù)：變比600/根號 3/100 根號 3/100/3 ,額定容量90/100VA,互感器廠 注：1VKI 7.2 型電壓互感器為引進(jìn)型, 國相應(yīng)的產(chǎn)品型號為 JDZX8-6；6kV段至段各有一組 3 臺變比為 6000/3100/3100/3 的互感 器,2工藝為樹脂澆注式半絕緣,一次中性點的耐受為 3kV出廠值 ；3 由于鐵磁諧振而造成電壓互感器被擊穿,由于：被擊穿的電壓互感器所處的母線帶的負(fù)荷呈感性的比擬多,特殊是、 段,帶有大容量的深井泵, 在負(fù)荷安排上其感抗大于容抗,由于某種緣由, 而使系

23、統(tǒng)電壓波動 如深井泵頻繁啟停等 ,使電路中電流和電壓發(fā)生突變,可能導(dǎo)致電壓互感器鐵心快速飽和、感抗減小,當(dāng)感抗小于容抗時,將產(chǎn)生鐵磁諧振, 導(dǎo)致電壓互感器激磁電流增大幾十倍,而過電壓幅值將到達(dá)近 2.5Ue,甚至于到達(dá) 3.5Ue以上,而且連續(xù)時間較長,電壓互感器在這樣大電壓、大電流下運行,使本身的溫度也快速上升,導(dǎo)致?lián)p壞；依據(jù)上述的分析,為此組織QC 小組對其緣由進(jìn)展分析,同時派人外出調(diào)研, 調(diào)研結(jié)果說明： 1應(yīng)不存在產(chǎn)品質(zhì)量問題, 緣由- . word.zl- -是該互感器在華東地區(qū)廣泛采納,從收集的資料上看, 該廠產(chǎn)品的業(yè)績是良好的, 雖然在某些地方也曾顯現(xiàn)過一些問題,但象二灘電廠這樣大

24、量的損壞是沒有的； 2疑心電壓互感器二次負(fù)荷偏重導(dǎo)致 PT 損壞的理由也不成立,緣由是該 PT 0.5級二次繞組額定容量為 90 VA,在 1998年 11 月 16 日,測量了 604PT二次側(cè)星形接線負(fù)荷,在二次接線回路上施加 100V 的三相溝通電源 停用備自投 ,測得 Ia=0.61 A,Ib=1.05 A, Ic=0.605 A,測得星形接線負(fù)荷容量： Sa=35.2 VA,Sb=60.6 VA,Sc=35VA,PT 總輸出容量為 105.6 VA；次日,測量 601PT二次側(cè)星形接線負(fù)荷, 在二次接線回路上施加100V的三相溝通電源 停用備自投,有一塊電度表未裝 ,測得 Ia=0.4 A, Ib=0.7 A,Ic=0.4 A,測得星形接線負(fù)荷容量：Sa=23.09VA,Sb=40.04 VA,Sc=23.09 VA,PT 總輸出容量為 69.28 VA；通過實際測量結(jié)果分析,除 604PT有一相超出額定值外,其余均在額定值圍,同時,依據(jù) PT 的容量為一個數(shù)列,一般 50 VA 就能滿意使用, 所以說 90 VA 的容量應(yīng)當(dāng)是足夠大的；因此,二灘大量的PT 損壞緣由應(yīng)當(dāng)為電磁諧振所致；3 鐵磁諧振的幾個特點 1對于鐵磁諧振電路, 在一樣的電源電勢作用下回路可能不只一種穩(wěn)固的工作狀態(tài)； 電路究竟穩(wěn)固在哪種工作狀態(tài)要看外界沖擊引起的過