電流互感器的引數選擇計算
本文所列計算方法為典型方法,為方便表述,本文資料均按下表所列引數為例進行計算。
專案名稱
代號
引數
備註
額定電流比
Kn
600/5
額定二次電流
Isn
5A
額定二次負載視在功率
Sbn
30VA(變比:600/5)
50VA(變比:1200/5)
不同二次繞組抽頭對應的視在功率不同。
額定二次負載電阻
Rbn
1.2Ω
二次負載電阻
Rb
0.38Ω
二次繞組電阻
Rct
0.45Ω
準確級
10
準確限值係數
Kalf
15
實測拐點電動勢
Ek
130V(變比:600/5)
260V(變比:1200/5)
不同二次繞組抽頭對應的拐點電動勢不同。
最大短路電流
Iscmax
10000A
一、電流互感器(以下簡稱CT)額定二次極限電動勢校核(用於核算CT是否滿足銘牌保證值)
1、計算二次極限電動勢:
Es1=KalfIsn(Rct+Rbn)=15×5×(0.45+1.2)=123.75V
引數說明:
(1)Es1:CT額定二次極限電動勢(穩態);
(2)Kalf:準確限制值係數;
(3)Isn:額定二次電流;
(4)Rct:二次繞組電阻,當有實測值時取實測值,無實測值時按下述方法取典型內阻值:
5A產品:1~1500A/5 A產品 0.5Ω
1500~4000A/5 A產品 1.0Ω
1A產品:1~1500A/1A產品 6Ω
1500~4000A/1 A產品 15Ω
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,需要重新測量CT額定二次繞組電阻。
(5)Rbn :CT額定二次負載,計算公式如下:
Rbn=Sbn/ Isn 2=30/25=1.2Ω;
——Rbn :CT額定二次負載;
——Sbn :額定二次負荷視在功率;
——Isn :額定二次電流。
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,需要按新的二次繞組引數,重新計算CT額定二次負載
2、校核額定二次極限電動勢
有實測拐點電動勢時,要求額定二次極限電動勢應小於實測拐點電動勢。
Es1=127.5V<Ek(實測拐點電動勢)=130V
結論:CT滿足其銘牌保證值要求。
二、計算最大短路電流下CT飽和裕度(用於核算在最大短路電流下CT裕度是否滿足要求)
1、計算最大短路電流時的二次感應電動勢:
Es=Iscmax/Kn(Rct+Rb)=10000/600×5×(0.45+0.38)=69.16V
(1)Kn:採用的變流比,當進行變比調整後,需用新變比進行重新校核;
(2)Iscmax:最大短路電流;
(3)Rct:二次繞組電阻;(同上)
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,應重新測量CT額定二次繞組電阻
(4)Rb :CT實際二次負荷電阻(此處取實測值0.38Ω),當有實測值時取實測值,無實測值時可用估算值計算,估算值的計算方法如下:
公式:Rb = Rdl+ Rzz
——Rdl:二次電纜阻抗;
——Rzz:二次裝置阻抗。
二次電纜算例:
Rdl=(ρl)/s =(1.75×10-8×200)/2.5×10-6 =1.4Ω
——ρ銅=1.75×10-8Ωm;
——l:電纜長度,以200m為例;
——s:電纜芯截面積,以2.5mm2為例;
二次裝置算例:
Rzz=Szz/ Izz 2=1/25=0.04Ω;
——Rzz :保護裝置的額定負載值;
——Szz :保護裝置交流功耗,請查閱相關保護裝置說明書中的技術引數,該處以1VA為例計算;
——Izz :保護裝置交流電流值,根據實際情況取1A或5A,該處以5A為例計算。
以電流回路串聯n=2個裝置為例,計算二次總負載:
Rb= Rdl + n×Rzz =1.4+2×0.04=1.48Ω
2、計算最大短路電流時的暫態係數
Ktd= Ek/Es=130/69.16V=1.88< 2.0(要求的暫態係數)
——Ktd :二次暫態係數,要求達到2.0以上;
——Ek :實測拐點電動勢。若現場無實測拐點電動勢資料,可先用二次極限電動勢代替進行校核。
——Es :二次感應電動勢。
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,需重新測量CT拐點電動勢,並重新進行校核。
電流互感器的引數選擇計算
本文所列計算方法為典型方法,為方便表述,本文資料均按下表所列引數為例進行計算。
專案名稱
代號
引數
備註
額定電流比
Kn
600/5
額定二次電流
Isn
5A
額定二次負載視在功率
Sbn
30VA(變比:600/5)
50VA(變比:1200/5)
不同二次繞組抽頭對應的視在功率不同。
額定二次負載電阻
Rbn
1.2Ω
二次負載電阻
Rb
0.38Ω
二次繞組電阻
Rct
0.45Ω
準確級
10
準確限值係數
Kalf
15
實測拐點電動勢
Ek
130V(變比:600/5)
260V(變比:1200/5)
不同二次繞組抽頭對應的拐點電動勢不同。
最大短路電流
Iscmax
10000A
一、電流互感器(以下簡稱CT)額定二次極限電動勢校核(用於核算CT是否滿足銘牌保證值)
1、計算二次極限電動勢:
Es1=KalfIsn(Rct+Rbn)=15×5×(0.45+1.2)=123.75V
引數說明:
(1)Es1:CT額定二次極限電動勢(穩態);
(2)Kalf:準確限制值係數;
(3)Isn:額定二次電流;
(4)Rct:二次繞組電阻,當有實測值時取實測值,無實測值時按下述方法取典型內阻值:
5A產品:1~1500A/5 A產品 0.5Ω
1500~4000A/5 A產品 1.0Ω
1A產品:1~1500A/1A產品 6Ω
1500~4000A/1 A產品 15Ω
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,需要重新測量CT額定二次繞組電阻。
(5)Rbn :CT額定二次負載,計算公式如下:
Rbn=Sbn/ Isn 2=30/25=1.2Ω;
——Rbn :CT額定二次負載;
——Sbn :額定二次負荷視在功率;
——Isn :額定二次電流。
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,需要按新的二次繞組引數,重新計算CT額定二次負載
2、校核額定二次極限電動勢
有實測拐點電動勢時,要求額定二次極限電動勢應小於實測拐點電動勢。
Es1=127.5V<Ek(實測拐點電動勢)=130V
結論:CT滿足其銘牌保證值要求。
二、計算最大短路電流下CT飽和裕度(用於核算在最大短路電流下CT裕度是否滿足要求)
1、計算最大短路電流時的二次感應電動勢:
Es=Iscmax/Kn(Rct+Rb)=10000/600×5×(0.45+0.38)=69.16V
引數說明:
(1)Kn:採用的變流比,當進行變比調整後,需用新變比進行重新校核;
(2)Iscmax:最大短路電流;
(3)Rct:二次繞組電阻;(同上)
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,應重新測量CT額定二次繞組電阻
(4)Rb :CT實際二次負荷電阻(此處取實測值0.38Ω),當有實測值時取實測值,無實測值時可用估算值計算,估算值的計算方法如下:
公式:Rb = Rdl+ Rzz
——Rdl:二次電纜阻抗;
——Rzz:二次裝置阻抗。
二次電纜算例:
Rdl=(ρl)/s =(1.75×10-8×200)/2.5×10-6 =1.4Ω
——ρ銅=1.75×10-8Ωm;
——l:電纜長度,以200m為例;
——s:電纜芯截面積,以2.5mm2為例;
二次裝置算例:
Rzz=Szz/ Izz 2=1/25=0.04Ω;
——Rzz :保護裝置的額定負載值;
——Szz :保護裝置交流功耗,請查閱相關保護裝置說明書中的技術引數,該處以1VA為例計算;
——Izz :保護裝置交流電流值,根據實際情況取1A或5A,該處以5A為例計算。
以電流回路串聯n=2個裝置為例,計算二次總負載:
Rb= Rdl + n×Rzz =1.4+2×0.04=1.48Ω
2、計算最大短路電流時的暫態係數
Ktd= Ek/Es=130/69.16V=1.88< 2.0(要求的暫態係數)
——Ktd :二次暫態係數,要求達到2.0以上;
——Ek :實測拐點電動勢。若現場無實測拐點電動勢資料,可先用二次極限電動勢代替進行校核。
——Es :二次感應電動勢。
當透過改變CT二次繞組接線方式調大CT變比時,需重新測量CT拐點電動勢,並重新進行校核。