DL-T 866-2004 电流互感器和电压互感器选择及计算导则.pdf.pdf

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1、I CS 2 7 . 1 0 0 F 2 1 备案号:1 3 6 1 2 - 2 0 0 4 I s 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 DL / T 8 6 6一 2 0 0 4 电流互感器和电压互感器选择 及 计 算 导 则 T h e g u i d e f o r s e l e c t i o n a n d c a l c u l a t i o n o f c u r ren t t r a n s f o r me r s a n d v o l t a g e t r a n s f o r me r s 2 0 0 4 - 0 3 - 0 9 发布 2 0

2、0 4 - 0 6 - 0 1 实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发 布 DL / T 8 6 6一2 0 0 4 目次 前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . II I 1 范围 1 2 规范性引用文件 ， 1 3 术语、定义和符号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .甲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 . 1 电流互感器术语和定义 ， 1 3 . 2 电压互感器术语和定义 6 3 . 3 符号 8 4 电 流 互感 器

4、 应 用的 一 般问 题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 4 . 1 基本特性及应用 1 0 4 . 2 电流互感器的配置 1 0 4 . 3 一次参数选择 1 1 4 .4 二次参数选择 1 1 5 测量用电流互感器 . . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 5 . 1 类型及额定参数选择 1 2 5 . 2 准确级选择 1 2 5 . 3 二次负荷选择及计算 1 3 6 保护用电流互感器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 6 . 1 性能要求 1 4 6 . 2 类型选择 ” “ “ 巧 6 .3 额定参数选择 ” ” ” “ ” . ” “ 1 6 6 .4 准确级及误差限值 “ ” ” ” 1 6 6 . 5 稳态性能验算 1 7 6 . 6 二次负荷计算 1 9 7 T P 类保护用电流互感器 . . . .

7、 . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 7 . 1电 流 互 感 器 暂 态 特性 基 本 计 算 式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 7 . 2 T P 类电流互感器参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 7 . 3 T P 类电 流 互 感

9、 器的 误差 限 值 和 规 范 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 7 .4 T P 类电流互感器的 应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 ” T P 类电 流 互 感 器的 性能 计 算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 8 电压互感器 . . . . .

11、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 8 . 1 分类及应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 8 . 2 配置和接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 8 . 3 一次电压选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 8 . 4 二

14、次绕组和电 压选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 8 . 5 准确等级和误差限值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 8 . 6 二次绕组容量选择及计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16、. . . . . . . . . . . . . 2 8 8 . 7 电压互感器的 特殊问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0 附录A( 资料性附 录) T P 类电 流互感器的暂态特性 . . . . . . . . . . . . . . .

17、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 38404550 DL/ T 8 6 6一2 0 0 4 附录B( 资 料性附录) 测量仪 表和保护装置电 流回路功 耗 附录C ( 资料性附录)P类或P R类电流互感器应用示例 附录D( 资料性附 录) T P 类电流互感器应用示例 一 附录E( 资料性附 录) 电子式互感器简介 DL/ T8 6 6一2 0 0 4 前言 随着超高压系统的发展和电力体制的改革，继电保护系统和测量计费系统对电流互感器和电压互

18、感器提出了许多新的和更严格的要求，现有的选择和计算方法己不能适应。为了规范电流互感器和电 压互感器的选择和计算方法，统一对产品开发的技术要求，解决设计应用存在的问题，特制定此标准。 有关电流互感器和电压互感器的国家标准和行业标准对互感器的技术规范和订货技术条件作了规 定，本标准是对电力工程中如何选定这些规范和需要进行的相应计算方法作出规定，并对新产品开发 提出要求。 本标准主要适用于工程广泛使用的常规电流互感器和电 压互感器。 对于新开发的尚未普遍应用的 新型电子式互感器，仅在附录中给出简要介绍。 本标准的附录均为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业电力规划设计标准

19、化技术委员会归口。 本标准起草单位:国电华北电力设计院工程有限公司、中国电力建设工程咨询公司。 本标准起草人:袁季修、卓乐友、盛和乐、吴聚业、李京。 本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会负责解释。 DL / T 8 6 6一2 0 0 4 电流互感器和电压互感器选择及计算导则 1 范围 本标准给出了电 力工程用的电 流互感器和电压互感器选择及计算方法，包括: 保护及测量用互感 器的 性能要求，互感器类型和参数选择，以 及相关的计算方法等。本标准主要规定电流互感器和电压 互感器二次方面的有关内容。 本标准适用于常规的交流电 流互感器、电磁式电压互感器、电容式电压互感器、辅助电 流互感器

20、和辅助电压互感器。不适用于低电平输出的电子式互感器、测量和保护装置内部专用的变换器、直流 电 流互感器、交流操作专用互感器和试验室用互感器。 2 规范性引 用文 件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日 期的引 用文件，其随后所有 的修改单 ( 不包括勘误的内容) 或修改版均不适用于本标准，然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的 最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新 版本适用于本标准。 G B 1 2 0 7 电压互感器 ( e q v I E C 6 0 1 8 6 : 1 9 8 7 ) G B 1 2 0 8 电流互感器 ( e g

21、v I E C 6 0 1 8 5 : 1 9 8 7 ) G B / T 4 7 0 3 电容式电 压互感器 ( e q v I E C 6 0 1 8 6 : 1 9 8 7 ) G B 1 6 8 4 7 保护用电流互感器暂态特性技 术要求 ( i d t I E C 6 0 0 4 4 - 6 : 1 9 9 2 ) D L / T 7 2 5 电 力用电 流互感器订货技术条件 D L J T 7 2 6 电 力用电 压互感器订货技术条 件 I E C 6 0 0 4 4 - 1 A m e n d m e n t 1 : 2 0 0 0 互感器 第一部分 电流互感器 第一号修改单 I

22、 E E E S t d C 3 7 . 1 1 0 -1 9 9 6 保护继电器用电流互感器的应用导则 3 术语、定义和符号 3 . 1 电流互感器术语和定义 对于电流互感器，本标准采用 G B 1 2 0 8及 G B 1 6 8 4 7的有关术语和定义，并补充了I E C 6 0 0 4 4 -1 的有关术语。 3 . 1 . 1 电流互感器通用术语和定义 3 . 1 . 1 . 1 额 定 一 次电 流 r a t e d p r i m a r y c u r r e n t ( 标) 作为电流互感器性能基准的一次电流值。 3 . 1 . 1 . 2 额定二次电流 r a t e d

23、 s e c o n d a r y c u r r e n t ( I s ) 作为电 流互感器性能基准的二次电流值。 3 . 1 . 1 . 3 电流 误差 ( 比 误差) c u r re n t e r ror ( r a t i o e r ror ) ( e , ) 互感器在测量电流时 所出 现的 误差， 它是由于实际电流比 与额定电 流比不相等造成的。电 流误差 的百分值用式 ( 1 )表示: DL / T 8 6 6一2 0 0 4 K 1 一 I E i = 一x 1 0 0 I , 式中: K ) 一 一额定电流比: I P 实 际一 次电 流 方 均 根 植， A ; I

24、 s 测量 条 件 下 通 过 一次 电 流I , 时的 二 次电 流方 均 根 值 ， A a ( 1 ) 3 . 1 . 1 . 4 相位差 p h a s e d is p l a c e m e n t ( 0 e ) 一次电 流与二次电 流相量的相位之差。 相量方向 是以 理想互感器中的相位差为零来决定的。若二 次电流相量超前一次电流相量时，相位差作为正值。相位差通常用 m i n( 分)或 c r a d( 厘弧度)表示。 3 . 1 . 1 . 5 复合误差 c o m p o s i t e e r r o r ( e , ) 在稳态条 件下，一次电 流瞬时 值与二次电流瞬时值

25、乘以 K两者之差的方均 根值。通常复合误差的 百分值按式 ( 2 )表示: 、 一 1 1 r(K nI, J T lo “ 一 “ )2drx 100% ( 2) 式中: Kn额定电流比; I F一 一 次电 流方 均 根 值， A ; i, 一 次电 流 瞬时 值， A ; is 二次电流瞬时值，A ; 2 一一个周波的时间，Aa 3 . 1 . 1 . 6 准确级 a c c u r a c y c l a s s 对电流互感器所给定的等级。互感器在规定使用条件下的误差应在规定限度内。 3 . 1 . 1 . 7 负 荷 b u r d e n ( Z 、 或S , ) 电流互感器二次回

26、路所接的阻抗 Z b 。用欧姆和功率因数表示。 负荷可用视在功率的伏安 值表示， 它是在额定电流和规定功率因数下所吸 取的视在功率S b o 3 . 1 . 1 . 8 额定负荷 r a t e d b u r d e n ( Z 、 或S b o ) 确定互感器准确级所依据的负荷值。电阻性负荷R 。 的额定值为额定负荷电阻R b n o 3 . 1 . 1 . 9 二次 绕组电阻 s e c o n d a r y w i n d i n g r e s i s t a n c e ( R . ) 以欧姆值表示的二次绕组直流电阻，校正至 7 5 或其他规定温度。 3 . 1 . 1 . 1

27、0 额定连续热电流 r a t e d c o n t i n u o u s t h e r m a l c u r r e n t ( 1 , s ) 在二次绕组接有额定负荷下，一次绕组允许连续流过的一次电流。此时，电流互感器的温升不超 过规定的限值。 3 . 1 . 1 . 1 1 额定短时热电流 r a t e d s h o r t - t i m e t h e r m a l c u r r e n t ( 几) 在二次绕组短路的情况下，电流互感器在i s 内 能承受住且无损伤的最大的一次电 流方均根值。 DL/ T8 6 6一2 0 0 4 3 . 1 . 1 . 1 2 额

28、定 动 稳 定电 流 r a t e d d y n a m i c c u r r e n t ( I d . ) 在二次绕组短路的情况下，电流互感器能承受其电磁力的作用而无电气或机械损伤的最大的一次 电流峰值。 3 . 1 . 2 测量用电流互感器补充术语和定义 3 . 1 . 2 . 1 仪表 保安系数 i n s t r u m e n t s e c u r i t y f a c t o r ( F S ) 测量用电流互感器在二次负荷等于额定值，且复合误差等于或大于 1 0 %时的最小一次电流值为额 定 仪 表限 值一 次 电 流( I P L ) . I P L 与 额定 一 次

29、电 流 ( I P ) 之比 为 仪 表 保安 系 数F S . 注:在系统故障电流超出】 P L时，复合误差应大于 1 0 %以限制二次电流，防止由其供电的仪表损坏. 3 . 1 . 3 保护用电流互感器稳态下的补充术语和定义 3 . 1 . 3 . 1 P 类保护用电流互感器 p r o t e c ti o n c u r r e n t t r a n s f o r m e r c l a s s P 准确限 值规定为 稳态对称一次电 流下的复合误差 ( E )的电 流互感器，它对剩磁无限制。 3 . 1 . 3 . 2 P R类保护用电流互感器 p r o t e c t i o

30、n c u r r e n t t r a n s f o r m e r c l a s s P R 剩磁系数有规定限值的电流互感器。某些情况下，也可规定二次回路时间常数值和/ 或二次绕组电 阻的限值。 3 . 1 . 3 . 3 P X类保护用电 流互感 器 p r o t e c t i o n c u r re n t t r a n s f o r m e r c l a s s P X P X类保护用电流互感器是一种低漏磁的电流互感器，当己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 确定其与所接保护系统有关的性能。 3 . 1 . 3 . 4 额 定

31、 准 确 限 值 一 次电 流 r a t e d a c c u r a c y l i m i t p r i m a r y c u r re n t ( 蜘) 在稳态情况下，电流互感器能满足复合误差要求的最大一次电流值。 3 . 1 . 3 . 5 准确限 值系数 a c c u r a c y l i m i t f a c t o r ( K . I r 或A L F ) 额 定 准 确限 值 一 次电 流 ( I P . I ) 与 额 定一 次 电 流( I P ) 之 比 ， 即 : K a l t= I P . II I P . ( 3 ) 3 . 1 . 3 . 6 额定

32、二次极限电动势 r a t e d s e c o n d a r y l i m i t i n g e . m .f ( 凡) 在稳态情况下，准确限值系数 ( K a le ) 、 额定二次电流 ( I s a ) 、额定负荷 ( 4. ) 与二次绕组阻 抗 ( Z ) 的相量和三者的乘积，即: E at= K alelsa IZ ba + Z c ( 4 ) 实际计算时， Z b 。 和Z c 。 可近似采用R b a 和R 。 值。 3 . 1 . 3 . 7 励磁特性e x c i t a t i o n c h a r a c t e r i s t ic 当一次绕组和其他绕组开路

33、时，施加于电流互感器二次端子上的正弦波电动势方均根值与励磁电 流方均根值之间的关系，用曲线图或表格表示。这些数值的整个范围，应足以确定从低励磁值至额定 拐点电动势的特性。 3 . 1 . 3 . 8 额定拐点电 动势 r a t e d k n e e p o in t e .m . f ( E 0 DL/ T8 6 6一2 0 0 4 作 用于互感器二次端子的额定频率正弦 波电 动势最小方均根值，当此 值增加 1 0 %时， 励磁电流方均 根值增加不大于5 0 %。此时互感器所有其他端子开路。 注:实际拐点电动势应不小于额定拐点电动势。 3 . 1 . 3 . 9 计算系数 d im e n

34、 s i o n i n g f a c t o r( 凡) 计算系数是由 用户给定的一个系数，表示互感器在电力系统故障情况下出现的额定二次电流 ( I , , ) 的倍数，包括安全因数在内，要求互感器在该值下满足要求的性能。 3 . 1 . 3 . 1 0 饱和磁通 s a t u r a t i o n fl u x( 只) 铁芯中由 非饱和状态向全饱和状态转变时的磁通峰值， 并认为 它是在铁芯的B - H特性曲线上B值 上升1 0 % 而使H值上升5 0 % 的那一点。 注:T P S级电流互感器饱和磁通的定义略有不同，参见7 . 3 . 1 3 . 1 . 3 . 1 1 剩磁通 re

35、 m a n e n t fl u x( 讯) 铁芯在切断 励磁电流3 m i n后剩余的 磁通，该 励磁电流的幅值足以 产生按 3 . 1 .3 . 1 0条定义的饱和磁 通 ( Y S ) . 3 . 1 . 3 . 1 2 剩磁系数 re m a n e n c e f a c t o r ( K , ) 剩磁通 ( Y 在某些特殊情况，也可选 用更大的额 定值。 对保护用 T P类电 流互感器，其二次负荷用负 荷电 阻 R b 表示。 b )电 流互 感器的负 荷通常由 两部分组 成: 一部分是所连接的 测量仪表或保护装置，另一部分 是连 接 导线。 计算电流互感器负荷时应注意在不同接

36、线方式和故障形态下的阻抗换算系数， 详见5 .3和6 .6 . c )计算连接导线的负 荷时，一般情况下可忽略导线电 感， 而仅计及其电阻R , : ( 1 7 ) 式中: 乙 一 一 电缆长度，m; A 导线截面，电流回路采用2 . 5 m m 及以上截面积的铜导线，m ml o 7 电 导系数，铜取5 7 , m / ( Q X m m 2 ) o DL / T 8 6 6一2 0 0 4 5 测量用电流互感器 5 . 1 类型及额定参 数选择 5 . 1 . 1 类型选择 测量用电流互感器有一般用途和特殊用途 ( S类)两类。 工程应用中应根据电力系统测量和计量系统的实际需要合理选择互感

37、器的 类型。要求在工作电 流 变化范围较大情况下作 准确计量时 可选用 S类电流互感器。为保证二次电 流在合适的范围内，可采用 复式变比或二次绕组带抽头的电流互感器。 电能计量用仪表与一般测量仪表在满足准确级条件下，可共用一个二次绕组。 5 . 1 . 2 额定参数选择 测量用电流互感器的额定参数选择除满足第 4 章的要求外，还要考虑以下情况: a )测量用电流互感器的二次负荷不应超出规定的保证准确级的负荷范围。 b ) 测量用的电 流互感器的额定一次电 流应接近但不低于一次回路正常最大负 荷电流。对于某些指 示仪表， 为使仪表在正常运行时指示在刻度标尺的3 / 4 左右， 并且过负 荷运行时

38、能有适当指示， 可 选 用临) 1 . 2 5 / 6 ， 其 中I b 为 一 次 设各 的 额 定 电 流 或 线 路 最 大负 荷电 流。 对 于 直 接 启 动电 动 机 的 测 量 仪 表 用的 电 流 互 感 器 可 选 用临 1 . 5 i , . c )为在故障时一次回路短时通过大短路电 流不致损坏测量仪 表，测量用电 流互感器可选用具有仪 表保安限值的互感器，仪表保安系数 ( F S )宜选择 1 0 ，必要时也可选择 5 。对于电子式仪表， 可不考虑保安系数的要求。 d )必要时可采用具有电流扩大值特性的电流互感器，其连续热电流可选用额定一次电流的 1 2 0 %. 特殊情况可选用 1 5 0 % 或2 0 0 %. 注:对于 0 . 1 -1级电流互感器，可以规定电流的扩大值。此时要求:额定连续热电流应是额定扩大一次电