三、电流互感器

1）保护用电流互感器（TA）的分类。

① P类：准确限值规定为稳态对称一次电流的复合误差ε_e的TA，对剩磁无要求。

② PR类：剩磁系数有规定限值的TA（10%），某些情况下，也可规定二次回路时间常数值或二次绕组电阻的限值。

③ PX类：一种低漏磁的TA，当已知互感器二次励磁特性、二次绕组电阻、二次负荷电阻和匝数比时，就足以确定其与所保护系统有关的性能（一次绕组为单匝，二次绕组均匀分布和返回导体影响可忽略的TA，一次为低漏磁电流TA，匝数比误差不超过±0.25%）。

④ TPS类：低漏磁TA，要求严格控制匝数比，励磁特性的二次极限电动势E_a1不低于规定值，匝数比误差限值≤0.25%。对剩磁无限制，适用于对复归时间要求严格的断路器失灵保护电流检测元件。

⑤ TPX类：准确限值规定在指定的暂态工作循环中的峰值。瞬变误差（ε）对剩磁无要求，不宜用于线路重合闸的情况。

⑥ TPY类：准确限值规定在指定的暂态工作循环中的峰值。瞬变误差（ε）的剩磁不超过饱和磁通的10%。适用于采用重合闸的线路保护，不宜用于断路器失灵保护。

⑦ TPZ类：准确限值规定在指定的二次回路时间常数下，具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流分量误差（ε_ac）。无直流分量误差限值要求，剩磁实际上可以忽略。一般不推荐用于断路器失灵保护。

2）电流互感器额定的二次负荷标准值为下列数值之一：5VA、10VA、15VA、20VA、25VA、30VA、40VA、50VA、60VA、80VA、100VA。当额定电流为5A时，相对应的额定负荷阻抗值为0.2Ω、0.4Ω、0.6Ω、0.8Ω、1.0Ω、1.2Ω、1.6Ω、2.0Ω、2.4Ω、3.2Ω、4.0Ω。

3）测量用电流互感器额定一次电流宜按正常运行的实际负荷电流达到额定值约2/3左右，至少不少于30%（对5级为20%）。

4）电流互感器二次绕组中所接入的负荷（包括测量仪表、电能计量装置和连接导线等）应保证实际二次负荷在25%～100%额定二次负荷范围。

5）变压器及同一母线差动保护的电流互感器，宜具有相同的铁芯型式。

6）当测量仪表与保护装置共用一组电流互感器时，宜分别接于不同的二次绕组。若受条件限制需共用电流互感器同一个二次绕组时，应按下述原则配置：

① 保护装置接在仪表之前，中间加电流试验部件，避免校验仪表时影响保护装置工作。

② 电流回路开路能引起保护装置不正确动作，而又未设有效的闭锁和监视时，仪表应经中间电流互感器连接。当中间电流互感器二次回路开路时，仍应保证保护用电流互感器的准确度要求。

7）当几种仪表接在电流互感器的一个二次绕组时，其接线顺序宜先接指示和积算式仪表，再接记录仪表，最后接发送仪表。

8）当电流互感器二次绕组接有常测仪表和选测仪表时，宜先接常测仪表，后接选测仪表。

9）电能量计量表计应采用二次专用绕组，不得与继电保护、测量共用电气回路。当受限制时，电能量计量表宜与测量表计共用电流互感器二次绕组，电能量计量表计应接入二次绕组最前端。

10）电流互感器的二次回路不宜进行切换，当需要时，应采取防止开路的措施。

11）电流互感器的二次回路应有且只能有一个接地点，宜在配电装置处经端子接地。和电流的二次绕组（例如差动保护）的中性点应并接和一点接地，接地点宜在控制室。

12）电能量计量表计电流回路导线的截面至少不应小于4.0mm²。

13）一次电流计算倍数m_js

① 发电机纵联保护装置，其m_js计算式为

式中 I_d·max——外部短路时流过电流互感器的最大电流，等于发电机出口三相短路时的短路电流；

I_e——电流互感器的额定一次电流；

K_k——可靠系数。考虑到差动保护中采用带速饱和变流器的继电器，保护装置对短路开始瞬间的短路电流中出现的非周期性分量是不灵敏的；而当可靠系数取为2时，需将控制电缆的截面加大很多，很不经济，所以可靠系数取为1.3。

② 双绕组变压器、三绕组变压器、发电机双绕组变压器组、发电机三绕组变压器组纵联差动保护装置，其m_js计算式为

式中 I_d·max——外部短路时流过电流互感器的最大电流。对于双绕组变压器和发电机双绕组变压器组，当发电厂与大电力系统联系时短路电流可按系统容量等于无限大条件来计算。对于三绕组变压器和发电机三绕组变压器组，短路电流则按各种实际的系统容量条件来计算；

I_e——电流互感器的额定一次电流；

K_k——可靠系数，取为1.3；当未采用带速饱和变流器的继电器时，取为1.5。

③ 母线纵联差动保护装置，其m_js计算式为

式中 I_d·max——外部短路时流过电流互感器的最大电流。在计算时取它等于全短路电流，这一假定不一定总是对的，在某些情况下用这个假定会使控制电缆的截面加大，需要按电源分支线内电流实际分布计算短路电流；

I_e——电流互感器的额定一次电流；

K_k——可靠系数，取为1.3；当未采用带速饱和变流器的继电器时，取为1.5。

④ 35～110kV线路星形接线的电流速断保护装置，其m_js计算式为

式中 I_dz·bh——保护装置动作电流；

I_e——电流互感器额定电流；

1.1——考虑到由于电流互感器10%误差，一次电流倍数大于二次电流倍数的系数。

⑤ 3～220kV线路星形接线的过电流保护装置，其m_js计算式为

式中符号代表意义同式（20-40）。

⑥ 具有方向性的保护装置。在该保护用电流互感器可能流过的最大短路电流下，其电流计算倍数为

式中 K_k——可靠系数。当保护动作时限为0.1s时取2；0.3s时取1.5；大于1s时取1；

I_d·max——当保护安装处的前方或后方引出线短路时，流过该保护用电流互感器最大短路电流的周期分量；

I_e——电流互感器的额定一次电流。

⑦ 非方向性的阻抗保护装置。保护装置第一段末端短路时，其电流计算倍数为

式中 K_k——可靠系数。当保护动作时限为0.1s时取2；0.3s时取1.5；大于1s时取1；

I_d·max——保护装置第一段末端短路时，流过该保护用电流互感器的最大短路电流周期分量；

I_e——电流互感器的额定一次电流。

⑧ 线路差动保护。

● 线路纵差保护：外部短路时流过保护用电流互感器的最大短路电流计算倍数为

式中 K_k——可靠系数。考虑短路电流非周期分量对电流互感励磁的影响，当差动保护不带速饱和变流器时取2；带速饱和变流器时取1.3；

I_d·max——外部短路时流过所接电流互感器的最大短路电流周期分量；

I_e——电流互感器的额定一次电流。

● 线路横差保护：电流计算倍数仍用式（20-44）。但由于双回线阻抗相等，在外部短路时，流过每回线的短路电流只是I_d·max的1/2。

● 横差方向保护：电流计算倍数按式（20-44）计算。

⑨ 厂用变压器的纵联差动保护装置，其m_js计算式为

式中 I_d·max——外部短路时流过电流互感器的最大电流；

I_e——电流互感器的额定一次电流；

K_k——可靠系数。采用带速饱和变流器的继电器时，取为1.3。

⑩ 厂用变压器的电流速断装置，其m_js计算式为

式中 I_dz·bh——保护装置一次动作电流；

I_e——电流互感器的额定一次电流；

1.1——考虑到由于电流互感器10%误差，一次电流倍数大于二次电流倍数的系数。

（11） 变压器零序过电流保护装置，其m_js计算式为

式中 I_dz·bh——保护装置一次动作电流；

I_e——电流互感器的额定一次电流；

1.1——考虑到由于电流互感器10%误差，一次电流倍数大于二次电流倍数的系数。