i1— 電流互感器出線端部至最近一個母線支柱絕緣子的距離，cm

i2— 電流互感器兩端瓷帽的距離，（當電流互感器為非母線式瓷絕緣時，=0 ），cm。有的產(chǎn)品樣本未標明出線端部允許作用力，而只給出動穩(wěn)定倍數(shù)。一般是在相間距離為40cm，計算長度為50cm的條件下取得的。此時，可按下式進行校驗：

2）對于新建發(fā)電廠和變電所，有條件時電流互感器額定二次電流宜選用1A。如有利于電流互感器安裝或擴建工程原有電流互感器采用5A時，額定二次電流可選用5A。

3）一個廠站內(nèi)的電流互感器額定二次電流允許同時采用1A和5A。

5）由于電子式儀表和微機繼電保護的普遍應(yīng)用，互感器額定二次電流廣泛采用1A，以及保護和控制下放就地等因素，二次回路負荷大大降低，相應(yīng)的電流互感器二次負荷也宜選用較低的額定值，以便降低造價和改善其結(jié)構(gòu)及性能（如采用倒置式結(jié)構(gòu)）。

4.2??決定電流互感器電流比的因素

電流互感器的電流比是由額定一次電流和額定二次電流構(gòu)成。電流比必須保證在規(guī)定的電力負荷下滿足測量（及計量）、保護及動熱穩(wěn)定的要求。

（1）測量級對額定一次電流的要求

測量或計量用電流互感器要求在正常工作范圍內(nèi)保證規(guī)定的準確度，尤其對關(guān)口點計量的電流互感器更應(yīng)準確計量。為此，必須確定額定一次電流盡量接近正常的電力負荷電流，并保證互感器應(yīng)滿足儀表保安電流的要求（當采用常規(guī)儀表時）。

（2）保護級對額定一次電流的要求

繼電保護用電流互感器，要求在額定一次電流和準確限值電流下，滿足規(guī)定的誤差限值要求。作為保護更為關(guān)注在準確限值一次電流時，準確地輸出符合要求（5P級復(fù)合誤差＜±5%；10P級復(fù)合誤差＜±10%）的二次電流，保證保護裝置正確可靠動作。為此，當準確限值電流確定條件下，互感器的額定一次電流選得越大，準確限值系數(shù)越小，產(chǎn)品易制造。

（3）電力負荷變化對額定一次電流的影響

1)?變電所（升壓站）設(shè)計的實際電力負荷與遠景負荷相差懸殊：若按遠景負荷確定互感器的額定一次電流，保護級按遠景負荷確定的的額定一次電流，可滿足保護功能的要求，但互感器的測量級不能滿足近期實際負荷的準確計量。

2)?特殊負荷：例電氣化鐵路、軋鋼等的電力線，一般電流互感器額定一次電流按短時最大的負荷確定，而在正常工作情況下通過電流互感器的電流很小，無法滿足準確計量的要求。

3)?系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線，負荷不固定：互感器的額定一次電流按最大負荷電流或輸電線路、斷路器的額定電流確定，因而電流互感器不可能滿足在負荷變化的全范圍內(nèi)準確級要求。

當電力負荷變化范圍太大時，若按最大負荷確定為額定一次電流，可滿足保護級功能要求，但互感器測量級無法對最小負荷進行準確計量。反之，若按最小負荷確定為額定一次電流，測量級可準確計量最小的電力負荷，但對最大電力負荷時的計量必須要選用具有“電流擴大值”為200%、300%等的電流互感器。對于保護級在最大電力負荷時要發(fā)揮保護功能，必須有很大的準確限值系數(shù)，這會給互感器制造帶來困難。所以在電力負荷變化范圍時測量級和保護級的要求是矛盾的，應(yīng)采用多變比的電流互感器。

（4）額定二次電流由以下因素決定

額定二次電流有兩種：5A、1A。在110kV及其以下電壓等級，可以采用二次電流為5A或1A。一般在220kV及其以上電壓等級的電流互感器，推薦采用二次電流為1A。

4.3??多變比電流互感器參數(shù)的選擇原則

（1）電力負荷較穩(wěn)定時

當電力負荷較穩(wěn)定，變化范圍不大時，采用單一電流比的電流互感器。額定一次電流宜取回路負荷電流的1.5～2.0倍。

（2）電力負荷變化時

當電力負荷變化范圍大時，宜采用多變比的電流互感器，一次繞組采用串并聯(lián)方式，測量用電流互感器帶S級，其電流比選較小值，并且在二次繞組抽頭。保護級用最大的電流比（二次繞組不抽頭）。

示例：技術(shù)參數(shù)2×600/5A：

測量級：2x(200、400、600)/5A；0.2S級；輸出容量：抽頭為30VA；滿匝為50VA。

保護級：2×600/5A：5P20；50VA。

制造方案：一次繞組串并聯(lián)；測量級為0.2S級并在二次繞組的三分之一處抽頭；保護級二次繞組不抽頭。多電流比電流互感器連接方式時的性能見表2-7。

表2-7?多電流比電流互感器連接方式時性能

?

（3）一次繞組串并聯(lián)方式的電流互感器

選用一次繞組串并聯(lián)方式的電流互感器，要考慮到產(chǎn)品短路電流穩(wěn)態(tài)性能。

一次繞組串聯(lián)方式的動穩(wěn)定電流接近并聯(lián)方式的一半，換句話說，一次繞組并聯(lián)的動穩(wěn)定電流是串聯(lián)方式的兩倍。所以，在確定多電流比電流互感器的短路性能時應(yīng)按一次繞組串聯(lián)方式的性能為依據(jù)，確定電流互感器的短路穩(wěn)定性能。

多電流比的電流互感器，二次繞組抽頭方式與產(chǎn)品的動熱穩(wěn)定性能無關(guān)，但與二次繞組的電流密度有關(guān)，應(yīng)保證在額定短時熱電流時二次繞組的電流密度不超過180A/mm2（銅線）；120A/mm2（鋁線）。

（5）多電流比套管式電流互感器額定值

多電流比套管式電流互感器額定值是以其最大電流比時規(guī)定的，其余電流比則不作規(guī)定。例：“300-600-1200/1A；50VA；0.5級”表示在1200/1A時滿足50VA、0.5級。而在其他的變比：300/1A、600/1A時的準確級和額定輸出由雙方協(xié)商。

4.4??保護電流互感器的特殊要求

保護用電流互感器參數(shù)除按照一般規(guī)定進行選擇外，還要考慮電流互感器所在回路的具體要求：

（1）?變壓器差動回路電流互感器額定一次電流的選擇，應(yīng)盡量使兩側(cè)電流互感器的二次電流進入差動繼電器時基本平衡。當采用微機保護時，可由保護裝置實現(xiàn)兩側(cè)變比差和相角差的校正。在選擇額定一次電流及二次繞組接線方式時，應(yīng)注意使變壓器兩側(cè)電流互感器的二次負荷盡量平衡，以減少可能出現(xiàn)的差電流。

（2）?自耦變壓器公共繞組回路過負荷保護用的電流互感器，應(yīng)按公共繞組的允許負荷電流選擇。此電流通常發(fā)生在低壓側(cè)開斷，而高－中壓側(cè)傳輸自耦變壓器的額定容量的情況。此時，公共繞組上的電流為中壓側(cè)與高壓側(cè)額定電流之差。

（3）?大型發(fā)電機變壓器組廠用分支的額定電流遠小于主變壓器額定電流，廠用分支的電流互感器一般可以廠用分支額定工作電流為基礎(chǔ)進行選擇，但例外的是廠用分支側(cè)用于發(fā)－變組差動保護的電流互感器，原則上應(yīng)與主回路電流互感器變比一致，如因額定一次電流過大裝設(shè)有困難時，可根據(jù)具體情況采取適當措施，如由保護裝置改變變比，或者采用二次額定電流為1A的互感器（當其他互感器額定二次電流為5A時）以便在保持變比一致條件下降低互感器額定一次電流等。

（4）?中性點接地系統(tǒng)或中阻抗接地系統(tǒng)變壓器中性點接地回路的電流互感器，大型發(fā)電機零序電流型橫差保護用電流互感器等，在正常情況下一次電流為零，應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用情況，不平衡電流的實測值或經(jīng)驗數(shù)據(jù)，并考慮接地保護靈敏系數(shù)及互感器的誤差限值和動、熱穩(wěn)定等因素，以及保護裝置整定范圍，選用適當?shù)念~定一次電流參數(shù)。

（5）?對中性點絕緣接地系統(tǒng)的電纜式或母線式零序電流互感器，因接地故障電流很小，需要按保證保護裝置動作靈敏系數(shù)來選擇變比及有關(guān)參數(shù)。

4.5??測量電流互感器的特殊要求（1）測量用帶S級電流互感器的特殊要求

0.2S級和0.5S級是特殊用途的電流互感器，在與寬負荷電度表（過載4倍及以上的電度表）相連接時，電流互感器的計量電流在50mA～6A之間（即額定二次電流5A的1%～120%之間的某一電流下能作準確測量）。在電能關(guān)口計量點處宜用0.2S級和0.5S級電流互感器。

?圖2-21?帶S級的測量用電流互感器的誤差限值（2）測量用帶S級電流互感器適用范圍

據(jù)電力網(wǎng)經(jīng)營體制改革，要求發(fā)電、供電、用電的準確計量.以作為考核電網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟指標和實現(xiàn)貿(mào)易的計量依據(jù)。為此要求安裝在電能關(guān)口計費點的電流互感器具有更高的準確度。

當安裝點的電力負荷變化范圍很大，?電力負荷低峰與高峰負荷電流相差幾倍時，要同時滿足高峰和低峰負荷電流的計量準確度，互感器應(yīng)采用帶S級的電流互感器。并按高峰電力負荷值來確定互感器的額定電流比。（3）測量用電流互感器額定輸出的選擇

對測量用電流互感器在選擇額定輸出時，應(yīng)考慮到實際的負荷不是越大越好。按國家標準規(guī)定，測量用電流互感器準確級的誤差限值規(guī)定的二次輸出范圍為25%～100%額定輸出，因此，當額定輸出選得太大，而實際運行時的負荷可能小于25%額定輸出，此時所規(guī)定的準確度是達不到

　　電流互感器選型中技術(shù)參數(shù)選擇問題的探討

　　1電流互感器選型時一次電流選擇

　　電流互感器的額定一次電流由電力工程的實際負荷來決定，一般情況下按負荷電流乘以1.2～1.25的系數(shù)來確定互感器的額定電流，此值應(yīng)變換到互感器國標GB1208中規(guī)定的標準電流值。在中壓開關(guān)柜中，一些用戶往往按斷路器的標準電流值作為互感器的額定電流，這種選擇方法在大多數(shù)情況下是可以，但有幾檔電流值不適合互感器。例如斷路器額定電流標準值中有31.5A、63A、315A、630A、3150A等，而互感器與之相應(yīng)的電流標準值為30A、60A、300A、600A、3000A等。如按斷路器標準選擇，對設(shè)計制造及使用都是不利的，對設(shè)計制造而言，這些電流可能使二次繞組匝數(shù)出現(xiàn)分數(shù)匝。在使用時，誤差校驗及電流表、電度表的制度要重新制定，有的規(guī)則均要更改，難度太大。所以，對互感器額定電流數(shù)值的確定應(yīng)對應(yīng)互感器的標準。

　　2電流互感器選型時額定二次負荷的選擇

　　互感器的額定二次負荷是決定互感器準確級、外形尺寸、成本的關(guān)鍵參數(shù)，應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況來合理選擇。很多用戶認為互感器的額定負荷選得越大越好，這個觀點是不正確的。

　　按照國家標準GB1207~電流互感器》規(guī)定，測量準確級誤差限值的保證條件除了對一次電流的數(shù)值大小有要求外，既不同的測量準確級誤差限值對應(yīng)不同的一次電流，例如：1%、59/5、20、100和120%的額定一次電流(I1N)，二次負荷的范圍是259/6～100的額定負荷。這樣，當工程實際中二次負荷超出這個范圍，則其誤差就不能保證在相應(yīng)準確級誤差限值范圍內(nèi)，特別是當實際負荷小于25的額定負荷時，互感器的實際誤差可能要超出限值，如圖1所示。因為互感器的設(shè)計制造過程中一般采取了一定的因數(shù)補償，補償前與補償后的誤差曲線是平移的，由圖1可見，額定一次電流在100額定值附近時，誤差正的方向超出了限值，結(jié)果適得其反。

　　另外，現(xiàn)在對于測量級一般都有儀表保安系數(shù)(instrumentsecurityfactor，F(xiàn)S)的要求，例FS小于5。按國家標準GB1207規(guī)定，F(xiàn)S只是在額定二次負荷下保證的。因為對于已經(jīng)是制造完成的互感器，其儀表保安系數(shù)與二次負荷成反比關(guān)系。因此，如果工程實際負荷小于額定負荷，則實際的儀表保安系數(shù)就增大，儀表保安系數(shù)大于5或大于1O，這所謂的儀表保安系數(shù)就不“保安”了，原來提出FS的初衷也就無意義了。如此，希望實際負荷要與額定負荷相接近。對于保護用電流互感器，從繼電保護使用上講，實際負荷小于額定負荷對繼電保護是有利的。但過大的額定負荷使互感器的體積和成本過大而不經(jīng)濟，甚至要影響到開關(guān)柜(對于中壓互感器)的尺寸放大，而難以實現(xiàn)。

　　綜合上述規(guī)定，可以看出互感器的額定負荷應(yīng)該作合理選擇?，F(xiàn)在隨著測量儀表的進步及微機保護的推廣使用，工程的實際負荷已比早期的確定要小得多了。要合理的選擇二次負荷，最好對實際的工程進行計算來決定。

　　當經(jīng)過計算得出的工程實際負荷比較大時，甚至遠遠超過常用互感器的負荷時，可以與互感器廠家進行溝通，如果還不能得到滿意的回答，則可考慮選擇二次電流為1A(通常為5A)。選用1A，大大提高二次所接的阻抗，同時有利于互感器的設(shè)計制造，更降低成本。因為在同樣二次負荷(VA數(shù))下，1A的互感器二次所接的阻抗比5A的要大25倍。例如，對2OVA的互感器，選用5A時，其二次阻抗是0.8Q，而選用1A時，為2OQ。目前，1A的儀表和繼電器已很普遍，實現(xiàn)該方案已不是什么難事了。

　　3互感器短時熱電流的選擇在35kV及以下電流互感器的設(shè)計中，互感器一次和二次繞組導(dǎo)線截面是由短時熱電流決定的，同時一次與二次繞組導(dǎo)線的匝數(shù)又與互感器的二次輸出的容量直接相關(guān)，若要求一臺電流互感器既要保證一定值的二次輸出容量，又要保證其短時熱電流時，此時的短時熱電流就是一個很敏感的技術(shù)參數(shù)。

　　在35kV及以下配電網(wǎng)中，互感器的短時熱電流(通常所說的熱穩(wěn)定電流)用戶一般從斷路器的開斷電流來選擇。這種選擇對于額定電流較小的情況，互感器要滿足其要求會有些困難，其原本也不是這樣選取的。例如在10kV系統(tǒng)中，額定電流小于100A，斷路器開斷電流40kA/1S或2S、3S、4S，常規(guī)互感器很難滿足。對于這種情況，可以將互感器額定電流比實際所需的額定電流選的大一些來解決。例如，對前者選取額定電流為200A，為不影響測量精度，可將測量級由0.2改為0.2S級來彌補。選用0.2S級200A比0.2級100A的測量準確基本相當，甚至更好。提高了額定電流后，實際降低了短時電流倍數(shù)，穿過二次繞組的總的一次導(dǎo)線截面可減少，以致互感器的尺寸較小，且可做產(chǎn)品的短路電流就變大了。這種提高互感器額定電流的方法也是過去常用的辦法，特別對于發(fā)電廠廠用變回路，其額定電流小而短路容量大是常見的，往往采用這種方法則可以得到滿意的結(jié)果。提高額定電流的具體數(shù)用戶可以跟制造廠溝通而定。

　　另外，還有一個方案就是將同一臺互感器中的保護級繞組電流比選取得比測量級繞組的電流比大，一般情況下是2倍關(guān)系為宜，如測量級是0.2200/5A;而保護級為5P400/5A，這樣也提高所要生產(chǎn)的互感器的短路電流，這也是比較常用的方案。在實際工程中也需要與用戶進行實際驗算、確認。

　　另外短時熱電流的要求可以根據(jù)Ft相等的原則來調(diào)整。例如，某工程要求25kA/4S以及63kA/1S，這和50kA/2S以及31.5kA/4S是相當?shù)摹?/p>

　　4結(jié)語

　　根據(jù)電力工程的實際情況，電流互感器的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)選擇應(yīng)注意幾個方面，一是額定一次電流應(yīng)盡量按照互感器國家標準GB1208來選擇而不應(yīng)依據(jù)斷路器標準;二是額定二次負荷應(yīng)通過工程計算來選取合理的數(shù)值而不應(yīng)認為二次負荷越大越好;三是對于額定電流較小而短路電流大的工程提出了提高額定電流的辦法以解決產(chǎn)品設(shè)計制造的難度。論文所提出的方法已在實際工程中應(yīng)用，并證明了其有效性。

　　儀表保安系數(shù)：電流互感器中的FS表示儀表保安系數(shù)，僅僅適用于測量級的電流互感器，具體規(guī)定如下：

　　FS＝額定儀表限值一次電流/額定一次電流；僅僅在用戶有要求時，確定該數(shù)值，其推薦值為5，或10；主要是在系統(tǒng)故障電流通過電流互感器時，對二次儀表起保護作用，F(xiàn)S越小，二次儀表越安全。額定儀表限值一次電流是在額定負荷下，復(fù)合誤差大于等于10％的最小一次電流。

　　測量用電流互感器是一種專門用來測量電力系統(tǒng)的電流和電能的電流互感器。在正常工作條件下，它應(yīng)符合規(guī)定的準確級要求，以保證測量準確。然而電力系統(tǒng)中使用的電流互感器往往因系統(tǒng)故障或操作會有很大的過電流流過一次繞組。在這種情況下則希望二次電流不再嚴格按比例增長，以避免二次回路所接的儀器、儀表受到大電流沖擊，因此對測量用電流互感器提出了儀表保安系數(shù)的要求。

　　所謂儀表保安系數(shù)（FS）是指儀表保安電流與額定一次電流之比。儀表保安電流則指測量用電流互感器在額定二次負荷下，其復(fù)合誤差不小于10%的最小一次電流值。這意味著，在儀表保安電流下的復(fù)合誤差越大越好。通常儀表保安系數(shù)要求的大小取決于二次儀表的過載能力。隨著儀表測量精度的提高，儀表過載能力降低，因而要求互感器的儀表保安系數(shù)也要小。