变压器中性点互感器分析及建议

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1、关于变压器星形侧中性点电流互感器Ipn和Kalf参数选择的分析及建议吴聚业(国电华北电力设计院工程有限公司北京100011)【摘要】本文针对以往工程设计存在的课题，分析了工程中常用的电力变压器星形侧中性点保护用电流互感器额定一次电流Ipn和稳态准确限值系数Kalf的选择方法，并据此提出了Ipn和Kalf的具体数据，供工程设计参照。【关键词】变压器中性点电流互感器关于电力变压器星形侧中性点保护用电流互感器参数的选择，特别是其额定一次电流Ipn和稳态准确限值系数Kalf的确定，一直是工程设计中未彻底解决

2、的问题。一是尚无有关参数选择的明确原则规定；二是因为存在实际设计工作的困难。因而，造成各工程相关参数混乱，有的则不合适。针对此问题，笔者试图对相关的选择方法进行分析，归纳出较为适用的原则和相应参数的建议值，供工程设计参照；并引以同行讨论，以最终得出实用的工程方法，有一明确的结论。以下分几种应用情况讨论。1低压厂用变压器，380V侧为中性点直接接地系统以/接线低压厂用变为例。380V侧接中性点电流互感器用以构成单相接地(零序电流)保护(图1)。图1171)零序电流保护整定。按以下条件：a)因380V侧

3、为中性点直接接地系统(TN和TT系统)，该侧可直接提供220V单相电源供照明或电热等单相负荷，因而变压器中性线上会流过不平衡电流，正常运行时零序电流保护应躲过，所以应有：Idzo=KkKbpIeb---------------------------(1-1)式中：Idzo—保护动作电流Ieb—变压器低压侧额定电流Kbp—不平衡电流系数，一般Kbp≤0.25[1]Kk—可靠系数，取Kk=1.2取Kbp=0.25Kk=1.2有Idzo=0.3Ieb---------------------------

4、(1-2)b)与低压电动机相间保护相配合，躲过未单独装设零序电流保护的最大电动机(一般为100kW)[1]相间保护(兼做接地保护)的动作电流(这是因相间保护定值要躲过电动机起动电流，远远大于电动机单独零序电流保护的整定值)，所以应有：Idzo=Kk·Kph·Kqd·Ied---------------------(1-3)式中：Idzo—保护动作电流Ied—电动机额定电流Kqd—电动机起动电流倍数Kph—配合系数Kk—可靠系数取Kqd=6Kph=1.1Kk=1.2有Idzo=8Ied--------

5、------------------(1-4)按厂用电系统常用设备的参数，据(1-2)，(1-4)式计算列表如表1-1。17表1-1零序电流保护动作值Idzo=0.3Ieb低压变容量S(kVA)Ieb(A)Idzo500723217630910273800115634710001445434125018065421600231269420002890867250036131084Idzo=8Ied电动机容量P(kW)IedIdzo7514311441001901520由上表可知，按(1-4)式一般起

6、控制条件作用，在设计初期(如初步设计)，可按此条件估算电流互感器的参数。2)零序电流互感器LCT的额定一次电流Ipn。按长期持续通过的电流考虑，应满足(1-1),(1-2)式的要求，即可按：Ipn0.3Ieb------------------------(1-5)为减少电流互感器类型，建议选用：S≤800kVAIpn=400AS≤1600kVAIpn=750AS≤2500kVAIpn=1250A3)零序电流互感器LCT的准确限值系数Kalf。建议按在灵敏度对应的一次电流之内，电流互感器满足规定误差

7、(10%)要求，即应有：-------------------------(1-6)式中:17灵敏系数KL=1.3，误差系数KC=1.1按最大可能的Idzo估算，可将式(1-4)，(1-5)代入(1-6)，得：------------------(1-7)考虑到设计初期阶段的需要，以及国内电流互感器参数的实际情况，可按最严重的能够适应各类变压器的条件估算所需要的Kalf值。按500kVA变压器(Ieb=723A)和100kW电动机(Ied=190A)的最不利组合，按(1-7)式可计算出需要的Kalf

8、的最大值为：因此，取Kalf≥10，可满足各类变压器要求，建议电流互感器准确度等级按10P10选择。顺便提及，若按变压器低压侧单相接地电流要求Kalf，按变压器阻抗电压X1=4%计，低压侧出口单相接地电流为(按△/变压器估算)：则需，显然偏大，也是不必要的。对/变压器，零序阻抗较大，可稍低于此值。总之，电抗互感器的二个主要参数可选为：Ipn≥0.3Ieb10P10级至于电流互感器的动、热稳定电流要求，需据变压器参数校验，必要时提高Ipn的数值；若采用变压器套管电流互感