变电站电流互感器额定容量选择

崔强 闫志杰 常智华 赵银菊

摘 要：绕组额定容量是电流互感器重要参数之一，以某220kV智能变电站为例，明确电流互感器二次负荷计算中的参数取值，对保护、测量及计量回路二次负荷进行详细计算，选择合适的绕组容量，并与国网公司颁布的通用设备参数进行差异比较。该方法对于工程设计中电流互感器二次负荷计算以及正确选择绕组额定容量具有参考作用。

关键词：电流互感器（CT）；合并单元；二次负荷；通用设备；通用设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.156

1 变电站概况

变电站采用《国家电网公司输变电工程通用设计110（66）kV～750kV变电站分册（2011年版）》220-A1-1方案，建设规模：主变压器3×240MVA，电压等级220/110/35kV。220kV出线8回，110kV出线12回，35kV不出负荷线。220kV、110kV均采用双母线单分段接线。

2 CT二次负荷计算

2.1 CT配置情况

变电站220kV及110kV系统采用气体绝缘金属封闭开关设备。110kV系统存在关口计量点，故CT配置计量专用绕组，220kV系统测量、计量共用CT绕组。

CT配置：220kV出线间隔4个二次绕组，精度5P/5P/0.2S/0.2S；110kV出线间隔3个二次绕组，精度5P/0.2S/0.2S。二次电流额定值均为5A。

2.2 合并单元电流回路功耗

该站为智能变电站，220kV及110kV系统保护、测控装置、故障录波等装置电流均为SV数字量采样，而SV是合并单元直流电源驱动的光信号[1]，所以均不作为CT绕组二次负荷统计的范畴。其二次负荷仅决定于该绕组所接合并单元的数量及功耗。220kV间隔配置独立的合并单元，110kV间隔配置合并单元智能终端集成装置。每个CT绕组只接一套合并单元。

合并单元电流回路功耗参考南瑞继保、四方、许继、南自四大保护厂家装置，当二次额定电流为5A时，220kV、110kV合并单元电流回路功耗0.5～1VA/相，以下按1VA/相计算。

2.3 CT二次负荷计算

根据DL/T866-2015《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》（以下简称规程），CT二次负载按下式计算：

（1）

式中：Kmc为仪表（保护装置）接线的阻抗换算系数，按规程表10.1.2、表10.2.6[2]选取；Zm为仪表（保护装置）电流线圈的阻抗，Ω；Klc为连接线的阻抗换算系数，按规程表10.1.2、表10.2.6[2]选取；Zl为连接导线单程的阻抗，Ω，可忽略电抗，仅计及电阻；Rc为接触电阻，Ω，可取0.05～0.1Ω，本计算取0.1Ω。

其中： （2）

式中：L为连接导线（电缆）长度，m；A为连接导线截面，mm2。

CT二次负荷S=I2×Zb （3）

式中：I为CT额定二次电流，A。

2.3.1 220kV CT二次负荷计算

220kV各间隔CT每个绕组只接1个合并单元，合并单元就地布置在汇控柜内，功耗1VA，内阻0.04Ω，取I=5A，L=30m，A=4mm2。

经计算，测量回路S=6.75VA，保护回路S=10VA。

2.3.2 110kV CT二次負荷计算

110kV各间隔CT保护绕组、测量绕组均只接1个合并单元，二次负荷计算同220kV。110kV计量采用独立CT绕组，常规模拟量采样，以下仅计算计量绕组二次负荷。

取I=5A，按最远间隔考虑L=150m，电缆截面A=4mm2；电子式电能表电流回路功耗参考值0.2～1.0VA，本计算取1VA，则表计内阻为0.04Ω。

经计算，计量回路S=20VA。

3 绕组额定负荷选择结果及与通用设备参数差异

本工程CT绕组额定负荷选择结果，以及与通用设备对比差异见表1。

4 结论

本文通过对某220kV变电站CT绕组二次负荷的计算和额定容量的选择，可得到以下结论：

（1）CT二次负荷大小主要取决于互感器与测量表计、保护装置之间的连接电缆长度及截面[2]。

（2）智能变电站110kV及以上电压等级保护、测控装置采用经合并单元数字采样方式，合并单元就地布置在智能汇控柜中，连接导线较短，二次负载较小，通用设备绕组额定容量参数一般满足工程要求。

（3）当110kV系统设关口计量点时，电流互感器增加计量专用绕组，计量表计采用模拟量采样，连接导线较长，通用设备绕组额定容量可能不满足工程要求，应进行计算明确。

参考文献：

[1]江香云，毛勇.智能变电站电流互感器容量选择[J].电气时代，

2012（09）：54，55.

[2]国家能源局.DL/T 866-2015 电力互感器和电压互感器选择及计算规程[M].北京：中国计划出版社，2015：36-40.