中壓系統(tǒng)電流互感器的選用及注意事項

許建芳

摘 要：在中壓系統(tǒng)當中，主回路元件中包括斷路器、電流互感器及電壓互感器等不同組成部分，對于電流互感器來說，看上去是很普通的元件，但想要做出正確的選擇，也需要進行詳細的分析和準確的計算。因此，本文將針對中壓系統(tǒng)電流互感器的選用及注意事項展開分析。

關(guān)鍵詞：中壓系統(tǒng);電流互感器;選用;注意事項

在中壓系統(tǒng)當中，電流互感器是主回路中十分重要的元件之一。因此需要在設(shè)計環(huán)節(jié)對電流互感器的選擇和設(shè)置進行準確的分析和計算，并在安裝以及調(diào)試的過程中進行準確的設(shè)置。保證電流互感器能夠充分的發(fā)揮自身的功能。

一、中壓系統(tǒng)電流互感器的概念

中壓系統(tǒng)電流互感器是屬于電磁式設(shè)備的一種，而這種中壓系統(tǒng)電流互感器主要是在磁鐵芯位置上纏繞一次繞組以及二次繞組。其中，一次繞組為單匝并且多數(shù)使用的是母線式、支柱式以及穿墻式[1]。而為了能夠讓中壓系統(tǒng)電流互感器具有較高的水平的精確效果，需要保證磁鐵芯上有一定的安匝數(shù)。在中壓系統(tǒng)中，電流互感器是最主要的設(shè)備之一，對于系統(tǒng)來說雖然是一個很普通的部件，但是在整個電氣系統(tǒng)中，尤其在核電類廠用電系統(tǒng)當中需要選擇合適的電流互感器是一件十分重要的工作，為了能夠保證電氣系統(tǒng)的交互，需要對中壓系統(tǒng)電流互感器的選擇十分慎重[2]。

二、中壓系統(tǒng)電流互感器的選用

（一） 中壓系統(tǒng)電流互感器準確度等級方面的選擇

1 、精度等級的選擇

在中壓系統(tǒng)電流互感器當中，準確度主要分為0.1級、0.2級、0.5級、1級、3級、5級等幾個等級，這就需要根據(jù)實際的需求選擇合適的中壓系統(tǒng)電流互感器準確度等級。其誤差極限如表1所示。

此外，在電流互感器的選擇中，準確級分為5P和10P，而更高的等級只適用于高壓系統(tǒng)當中。從表1中可以看出，在二次負荷處于規(guī)定范圍內(nèi)時，電流誤差不高于表中所列之值，而在3級和5級時，電流互感器的負荷在規(guī)定載荷的50%到100%當中，可見電流互感器的負荷程度過小，也無法保證有效的精度。

2 、保護級的選擇

當系統(tǒng)的短路保護系統(tǒng)需要避開電流互感器的繞組短路，且一次電流較大時，需要保證測量的準確度夠高，不能減少保護系統(tǒng)的可靠性，而二次電流需要與一次電流之間成正比例增長，這就需要保證電流互感器的磁鐵芯位置的磁通量不能出現(xiàn)飽和的狀態(tài)，并需要增加磁鐵芯的橫截面。而電流互感器在測量工作中應(yīng)用的二次繞組，在磁鐵芯的勵磁需求卻剛好相反，一次電流如果不斷增大后，磁鐵芯位置的磁通量必須快速達到飽和狀態(tài)，二次電流不能和一次電流有成比例關(guān)系，需要增加的幅度很小。保證相關(guān)的儀表不會燒壞或出現(xiàn)指針故障，通過這種方式對其進行保護。這就需要在測量繞組時設(shè)置一個專門的參數(shù)：儀表保護系數(shù)（Fs），儀表保護系數(shù)是儀表保安電流和規(guī)定一次電流量之間的比例，其綜合誤差不能低于最小一次電流的10%。

3 、開關(guān)柜主回路位置的電流互感器選擇

在中壓系統(tǒng)中，主要設(shè)置一組電流互感器，但是根據(jù)實際需求，在一組中會設(shè)置2到3個電流互感器。其中電流互感器的二次繞組在安裝時不能超過五個，如果需要5個以上的二次繞組，則應(yīng)當參考其他方面的參數(shù)，包括變比大小、繞組容量、準確度大小等。通過計算得出二次繞組的個數(shù)。此外，如果開關(guān)柜可以承受的情況下，可以選擇安裝兩組電流互感器，在斷路器的兩側(cè)進行安裝，使斷路器在電流互感器的交叉保護下。

（二）電流互感器其他參數(shù)的選擇

在很多實際的電流互感器應(yīng)用中，會出現(xiàn)電流互感器其他參數(shù)計算不準確的情況，因此，需要在電流互感器的選擇過程中，對電流互感器的參數(shù)進行正確的處理。

1 、保護級準確限值系數(shù)設(shè)置

在實際使用過程中，設(shè)計和安裝工作需要對準確限值系數(shù)進行準確的計算后才能設(shè)置，但是在很多設(shè)計過程中準確限值系數(shù)的計算工作隨意性很大。在就需要對設(shè)計環(huán)節(jié)進行嚴格的控制和管理，保護繞組的設(shè)置參數(shù)需要滿足系統(tǒng)保護的靈敏度需求，當前大部分的準確限值系數(shù)的設(shè)置都是通過計算機進行綜合設(shè)置，因此靈敏度的范圍相對較廣，保護繞組在設(shè)定時不需要有其他需求。

2 、測量準確度設(shè)定

在中壓系統(tǒng)中計量裝置主要是電壓互感器、電流互感器、電能表以及二次線路，其中計量大小主要分為五個等級，按照系統(tǒng)用電量進行劃分。其中，計量設(shè)備和各個部件之間的準確度等級的數(shù)據(jù)如下：1級計量裝置，電壓互感器：0.2，電流互感器：0.2/0.2S，無功電能表：2，有功電能表：0.2S/0.5S。2級計量裝置，電壓互感器：0.2，電流互感器：0.2/0.2S，無功電能表：2，有功電能表：0.5S/0.5S。3級計量裝置，電壓互感器：0.5，電流互感器：0.5/0.5S，無功電能表：2，有功電能表：1。4級計量裝置，電壓互感器：0.5，電流互感器：0.5/0.5S，無功電能表：3，有功電能表：2。5級計量裝置，電壓互感器：0.5，電流互感器：0.5/0.5S，有功電能表：2。

三、 中壓系統(tǒng)電流互感器的注意事項

（一） 二次側(cè)出現(xiàn)負荷超標的處理方法

在中壓系統(tǒng)中，如果二次側(cè)的負荷出現(xiàn)超標的情況，可采用增加電流互感器容量來處理，也可通過其他方法解決：首先，額定二次側(cè)電流設(shè)置成1A。其次，降低系統(tǒng)線路當中的電阻值。最后，將兩只電流互感器改成三只。

（二）動熱穩(wěn)定不足時的處理方法

當系統(tǒng)回路出現(xiàn)短路電流超載或者切除時間較長時，普通的電流互感器將無法保證設(shè)備的動熱溫度符合需求，這時就需要應(yīng)用的方法進行處理：首先，可以通過貫穿式（母線式）進行改進。第二，可以增加電流互感器當中的變比數(shù)值。最后，可以使用加強性電流互感器。

（三）電流互感器在設(shè)計、安裝、接線時的相關(guān)注意事項

第一，在設(shè)備的二次側(cè)方面需要保證線路接地。防止由于線路的絕緣出現(xiàn)破損，造成高壓串入低壓當中，出現(xiàn)人員方面的危害，因此二次側(cè)必須接地。第二，二次側(cè)位置不能形成開路。一旦出現(xiàn)開路，則一次側(cè)的電流將轉(zhuǎn)變?yōu)榇呕娏鳎M而導致磁鐵芯位置出現(xiàn)過飽和現(xiàn)象，甚至由于發(fā)熱嚴重造成燒壞繞組的情況發(fā)生。第三，計量柜位置的電流互感器需要采用固定安裝的形式，保證其穩(wěn)定性。第四，收費計量中的設(shè)備，不能出現(xiàn)和電能表無關(guān)的其他儀表。第五，支柱式電流互感器，額定電流和變比不能設(shè)置過大。第六，電流互感器如果安裝在接地的金屬殼體上則可以不另外進行接地。

四、結(jié)語

綜上所述，在中壓系統(tǒng)中電流互感器是一種十分重要的元件，在本文中對電流互感器的選擇以及在安裝等環(huán)節(jié)需要注意的事項進行了闡述。希望電流互感器可以在更廣泛的領(lǐng)域進行應(yīng)用。

參考文獻：

[1]崔明明.中壓配電系統(tǒng)中電流互感器的選用方法[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019，（9）

[2]陳嘉.變電站10kV母線電壓互感器高壓保險頻繁熔斷現(xiàn)象研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2019，（12）：250，252.