电流互感器(CT)选型计算及校验

一、计算依据

1.CT一次电流选择:

1)依据《电力工程电气设计手册1电气一次部分》P248/《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》DLT866-2015 3.2.2/《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBT 50063-2017 7.1.4:

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(1)

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(2)

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(3)

2)CT热稳定校验

依据《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》DLT866-2015 式3.2.7(实际设计,保守计算,此处取CT短时热电流计算时间和短路电流持续时间相同;额定短时热电流倍数取允许通过的短路电流倍数额定值[如5P30即取30])

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(4)

2.CT二次电流选择:

依据DL/T 5136-2012《火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程》,详见下图:

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(5)

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(6)

因此110kV以下二次电流选择为5A,110及以上二次电流选择为1A。

CT二次容量选择:

二次电流为5A时

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(7)

二次电流为1A时

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(8)

其中,S:CT的二次负荷

ρ:铜的电阻率,取0.0172Ωmm²/m;

s:二次线缆的截面积,单位mm²

L:互感器至二次设备的电气距离,单位m;

k:连接导线的阻抗换算系数(三相星接时取1,单相时取2);

R:接触电阻,取0.1Ω;

R1:仪表电流线圈的阻抗,取0.5Ω;

n:串联装置数量。

二、计算实例

项目背景:35kV光伏电站,5/10MW集电线路(进线),20MW出线。

  1. CT计算选择

1)集电进线间隔10MWp

集电线路容量:10MWp

电压等级:35kV

CT二次电流:I2=5A

额定一次电流:In=P/U/=165A

计量、测量级:一次侧电流:I1= In×4/3=220A,取200A

保护级:一次侧电流:I1=165A保护级精度校验(热稳定):Id/30≤I1 ,取400A

计量绕组选用 200/5A 0.2S 15VA

测量绕组选用 200/5A 0.5 15VA

保护绕组选用 400/5A 5P30 20VA

2)集电进线间隔5MWp

集电线路容量:5MWp

电压等级:35kV

CT二次电流:I2=5A

额定一次电流:In=P/U/=82.5A

计量、测量级:一次侧电流:I1= In×4/3=110A,取150A

保护级:一次侧电流:I1=82.5A保护级精度校验(热稳定):Id/30≤I1 ,取400A

计量绕组选用 200/5A 0.2S 15VA

测量绕组选用 200/5A 0.5 15VA

保护绕组选用 400/5A 5P30 20VA

3)站用变压器出线间隔

集电线路容量:1000kVA

电压等级:35kV

CT二次电流:I2=5A

额定一次电流:In=S/U/=16.5A

计量、测量级:一次侧电流:I1= In×4/3=22A,取30A

保护级:一次侧电流:I1==16.5A保护级精度校验(热稳定):Id/30≤I1 ,取400A

计量绕组选用 30/5A 0.2S 15VA

测量绕组选用 30/5A 0.5 15VA

保护绕组选用 400/5A 5P30 20VA

4)SVG出线间隔

集电线路容量:5MVar

电压等级:35kV

CT二次电流:I2=5A

额定一次电流:In=S/U/=82.5A

计量、测量级:一次侧电流:I1= In×4/3=110A,取150A

保护级:一次侧电流:I1=82.5A保护级精度校验(热稳定):Id/30≤I1 ,取400A

计量绕组选用 150/5A 0.2S 15VA

测量绕组选用 150/5A 0.5 15VA

保护绕组选用 400/5A 5P30 20VA

5)出线间隔

集电线路容量:20MWp

电压等级:35kV

CT二次电流:I2=5A

额定一次电流:In=P/U/=330A

计量、测量级:一次侧电流:I1= In×4/3=440A,取500A

保护级:一次侧电流:I1=330A保护级精度校验(热稳定):Id/30≤I1 ,取400A

计量绕组选用 500/5A 0.2S 15VA

测量绕组选用 500/5A 0.5 15VA

保护绕组选用 400/5A 5P30 20VA

6)CT二次容量计算

选取本项目最长回路计算,

a. 测量CT:

35kV出线柜测量级,接4台设备(线路保护、SVG、电能质量、PMU)电气距离单程120m,电缆选择4mm²铜缆。

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(9)

b. 计量CT:

35kV出线柜计量级,接1台设备(电度表)电气距离单程30m,电缆选择4mm²铜缆。

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(10)

c. 保护CT:

35kV出线柜保护级,接3台设备(线路保护、事故解列、故障录波)电气距离单程52m,电缆选择4mm²铜缆。

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(11)

根据经验值选择:计量、测量级选择15VA,保护级选择20VA。

2.零序CT选择

零序CT二次容量计算:

35kV出线柜零序电流互感器,接3台设备(线路保护、小电流接地选线、故障录波)

电气距离单程56m,电缆选择4mm²铜缆。

剩余电流互感器参数表(电流互感器CT选型计算及校验)(12)

按照经验值,选择LXK-150 50/1A 2VA。

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