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摘要：工程中站用变保护电流互感器配置通常电流速断保护、过流保护共用一个二次绕组，因此站用变保护用电流互感器需要同时满足电流速断保护、过流保护的使用要求。由于系统的短路容量大而站用变的容量小，站用变保护用电流互感器参数的选择需要兼顾电流互感器稳态性能及继电保护整定的要求，选择合适的参数。本文通过理论分析并结合工程实际，给出了站用变压器保护用电流互感器参数选型的方法。
关键词：站用变压器保护、电流互感器、饱和、准确限值系数
1. 前言
保护用电流互感器的作用是将一次大电流转换为二次小电流，供给继电保护装置采集电流信息使用。
站用变压器高压侧需要装设电流速断保护、过流保护和零序过流保护[1]。在实际工程中，站用变保护电流互感器配置通常电流速断保护、过流保护共用一个二次绕组。由于系统的短路容量大而站用变的容量小，若按站用变的容量来选择电流互感器，则因变比过小，发生短路故障时额定准确限值一次电流远小于故障短路电流，电流互感器铁芯严重饱和影响其技术性能，可能会造成短路故障时保护拒动；若按短路故障时铁芯不饱和来选择电流互感，则电流互感器一次电流远大于负荷电流，发生过负荷时二次电流过小不在保护装置定值范围内，造成投资费用增加及保护整定困难等问题。这是小容量设备保护用电流互感器选型面临的主要矛盾，保护用电流互感器参数的选择必须同时满足电流互感器稳态性能及继电保护整定要求，实际工程中应通过计算校验，按照安全可靠及经济适用的原则合理选择参数。
2. 站用变压器保护用电流互感器参数选型
站用变保护电流互感器的选型需要确定以下参数：额定一次电流、额定二次电流、额定电流比、准确级、额定负荷、准确限值系数等，同时需满足动、热稳定的要求。在新建工程中，额定二次电流宜采用1A，准确级通常为5P。额定负荷通常通过计算实际负荷来选择，为了提高抗饱和能力，必要时可选择额定负荷显著大于实际负荷的电流互感器[2]。额定一次电流需要兼顾电流互感器稳态性能及继电保护整定的要求，应在满足保护装置定值范围前提下选择最大值来提高抗饱和能力。准确限值系数则通过稳态性能计算来确定，在稳态对称短路电流下，电流互感器误差不宜超过规定值[2]。
根据继电保护整定计算规程[3]，站用变过流保护一次整定值：
上述计算过程中，根据(4)可确定额定一次电流，为了提高抗饱和能力一般按最大值选择，根据(5)可确定准确限值系数，当准确限值系数计算值大于可选取最大值40时，可适当增大电流互感器额定负荷Rb来降低准确限值系数，但增大Rb会增加制造成本及难度。当系统短路电流过大无法通过增大Rb来降低准确限值系数时，可根据DL/T 866-2015[2]第8.2.5条，互感器准确限值电流宜按大于保护最大动作电流整定值2倍选择。
由于站用变电流速断保护整定值按躲开低压侧三相短路电流整定的，其整定值比高压侧三相短路电流小很多，故按保护定值确定的准确限值系数要比按短路电流确定的准确限值系数小得多。
3. 工程实例
南方电网某220kV变电站，站用变型号为SC11-400/10.5，容量Se=400kVA，额定电压比为10.5±2×2.5%/0.4kV，阻抗电压Ud=4% ，联接组别为D,yn11，10kV三相短路电流20kA，10kV站用变保护安装在开关柜内，电流互感器二次电流In=1A。
3.1 按高压侧三相短路选择
为可靠系数，取1.5)。若准确限值电流按大于保护最大动作电流整定值2倍选择，则Kalf≥(2×803)/300=5.4，准确限值系数取10即满足要求。
3.3 结论及建议
按保护定值来选择准确限值系数要比按高压侧三相短路电流选择小很多，虽然按保护定值选择参数理论上电流互感器在饱和情况下保护仍可动作，但站用变高压侧发生故障时三相短路电流高达20kA，电流互感器将严重饱和。过饱和工况非电流互感器的理想工况，不同厂家的设备制造水平不一，参数选择过小在过饱和工况下其稳定性难以得到保障，且容易设备也更容易损坏。考虑到站用变给包括I类、II类负荷在内的全站负荷供电，站用供电系统的重要性不言而喻，要求具有很高的可靠性，为了保证继电保护的正确动作，应尽量减小电流互感器的饱和程度，避免过饱和，建议按高压侧三相短路选择较大的参数：300/1A，5P40，10VA。
参考文献：
[1] GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程
[2] DL/T 866-2015 电流互感器和电压互感器选择及计算规程
[3] Q/CSG 110037-2012 南方电网10kV-110kV系统继电保护整定计算规程