电力系统中,电流互感器(CT)和电压互感器(PT或VT)是实现电能测量、保护和控制的关键设备。通过将高电压或大电流转换为标准的低电压或低电流信号,保证仪表和保护装置的安全运行。正确选择和计算电流互感器与电压互感器,不仅关系到系统的测量精度,还影响系统的安全性和经济性。本文将围绕电流互感器和电压互感器的选择及计算规程,分点详细介绍相关要点,帮助工程技术人员科学合理地进行设备选型和计算。

电流互感器的主要参数包括额定一次电流、额定二次电流、准确级别、负载容量和额定短时耐受电流。选择时应根据系统最大负载电流确定一次电流容量,常用额定二次电流为5A或1A。准确级别需满足测量或保护要求,如测量用CT一般选择0.2级或0.5级,保护用CT则应选择5P、10P等保护级别。负载容量需考虑二次回路仪表和继电保护装置的总负载。
电压互感器的关键参数包括额定一次电压、额定二次电压、准确级别和额定容量。一次电压应根据系统电压等级确定,二次电压通常为100V或110V。准确级别根据用途分为测量级和保护级,测量级如0.2级,保护级如3级或5级。容量选择需满足二次回路负载,避免过载。
电流互感器的容量计算主要基于一次电流峰值和二次回路负载。计算公式为:S=I2×(R+jX),其中I2为二次电流,R和X为二次回路电阻和电抗。应确保CT容量满足额定负载及短路电流冲击,避免饱和影响测量和保护性能。短时耐受电流的计算则需参考系统短路电流及持续时间。
电压互感器容量计算主要考虑二次回路负载和仪表容量。总容量应满足二次回路中所有仪表和保护装置的功率需求。计算公式为:S=U2×I2,其中U2为二次电压,I2为二次电流。需保证VT在额定容量范围内工作,防止电压波动和精度下降。
安装时应保证互感器极性正确,避免接线错误导致测量不准确或保护误动作。电流互感器应安装在电流流通的主线路上,且二次回路必须闭合,防止二次开路产生高压。电压互感器应安装在电压稳定点,接线时避免二次回路过长,减少电压损失。
为了保证互感器长期稳定运行,应定期进行绝缘测试、比率和极性校验。发现异常应及时修复或更换。特别是保护用互感器,任何性能下降都可能导致保护失效,影响系统安全。
电流互感器和电压互感器作为电力系统测量和保护的重要组成部分,其正确的选择与计算直接影响系统的安全和经济运行。通过明确互感器的基本参数,严格按照计算规程进行负载和容量的核算,规范安装接线和维护管理,可以有效提升系统测量的准确性和保护的可靠性。工程人员应结合具体系统需求,科学选择适合的互感器型号和规格,确保电力系统的稳定运行和安全保障。