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1、中华人民共和国国家标准保护用电流互感器暂态特性技术要求GB 168471997 Idt IEC 445:1992Requirements for protective currenttransformers for transient performance1范围本标准包括的技术要求和试验。是对GB 1208-1997第4章的补充，适 用于电气保护系统用电磁式电流互感器，但这种保护系统着重要求互感器在电流 达到额定电流若十倍时，且在该电流含有按一定时间常数作指数衰减的直流分量 的情况下，仍保持一定的性能。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成了本标准的条文。本 标准出版时，所
2、示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探 讨使用下标准最新版本的可能性。GB 198489 高压交流断路器(eqv IEC 56： 1987)；GB 12081997 电流互感器 (eqv IEC 185： 1987)；3定义本标准采用下列定义。3.1 额定一次短路电流 rated primary short-circuit current(I )对称一次短路电流方均根值。为电流互感受器额定准确度性能的依据。3.2 瞬时误差电流 instantaneous error current(i )二次电流瞬时值(is)和额定电流比()的乘积与一次电流瞬时值(ip)的差值;七*厂在同时
3、具有交流和直流分量时。所含各分量分别如下表示；i = i + i =(K i i ) + (Ki -i ) ac dc n sac pacn sdc pdc3.3 峰值瞬时（总）误差 peak instantaneous （total）error（ &）在规定的工作循环中的最大瞬时误差电流，表示为额定一次短路电流峰 值的百分数；e = 100&/（ J 2 Ipse）（%）3.4 峰值瞬时交流分量误差 peak instantaneous alternating current component error（自）交流分量的最大瞬时误差电流，表示为额定一次短路电流峰值的百分数：3.5 保护用电
4、流互感器的级 protective current transformer classes保护用电流互感器按其功能特性分级如下：P级：准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误差（自），无剩磁限值。 cTPS级：低漏磁电流互感器，其性能由二次励磁特性和匝数比误差限值规定。无 剩磁限值。TPX级：准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差（在）。无剩磁 限值。TPY级：准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差（自）。剩磁不 超过饱和磁通的10%。TPZ级：准确限值规定了为在指定的二次回路时间常数下，具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流分量误差（在）。无直流分量误差限值要求，
5、剩磁通 ac实际上可以忽略。3.6 规定的一次时间常数 specified primary time constant （T ）P电流互感器性能所依据的一次电流直流分量的时间常数规定值。对TPX、TPY和 TPZ级电流互感器，此值可为额定值，并标在铭牌上。3.7 保持准确限值的时间 permissible time to accuracy linnit（t在给定工作循环的任何指定通电期间内，保持规定准确度的时间。注：这个时间通常由保护系统的临界测量时间确定，当保护系统的稳定运行为极 限状态时，也可能需要计入断路器切断电流所需的时间。3.8达到最大磁通的时间time to maximum flu
6、x（t ）假定在规定的通电期间，铁心不饱和，电流互感器铁心中的暂态磁通达到 最大值所经过的时间。3.9 无电流时间（自动重合闸时）dead time （during auto-enclosing）（t ）在断路器自动重合闸工作循环中，一次短路电流从切断起至其重复出现时 势时间间隔（参考GB 1984）。3.10 规定的工作循环 specified duty cycle（C-O 和/或 C-Q-C-Q）在工作循环的各规定通电期间中设一次电流为“全偏移”（见下注），并具有规 定的衰减时间常数（Tp）。和额定幅值（1噬）工作循环如下：单次通电：C-t，-O双次通电：C-t -O-tfr-C-t -O
7、（两次通电时的磁通极性相同）其中：t第一次电流通过时间，在t al时间内保持规定的准确度。t是第二次电流通过时间，在t al时间内保持规定的准确度。注：若规定部分偏移，则所需的暂态系数便降低，降低值约正比于偏移量的减小 值。因此推荐采用全偏移参数。3.11 额定电阻性负荷 rated resistive burden（R、b）二次端所接电阻性负荷的额定值，单位为Q。3.12 二次绕组电阻 secondary winding resistance（RC） 二次绕组直流电阻，单位为Q，校正至75C或其他的规定温度。3.13 二次回路电阻 secondary loop resistance（R）s二
8、次电路的总电阻，包括校正至75C或其他规定温度的二次绕组电阻，以及所 有外接负荷。3.14 额定二次回路时间常数 rated secondary loop time constant（T ）s电流互感器二次回路的时间常数值，由励磁电感和漏电感之和（L,）及二次回 路电阻（Ra）得出；STa=Ls/Ra3.15 额定对称短路电流倍数 rated symmetrical short circuit current factor（K ）为如下比值；abc3.16 暂态系数 transient factor（K ）a当电流互感器经受单次通电且假定二次回路时间常数（T）在整个通电期间保护 不变时，理论上
9、的二匝链总磁通与该磁通交流分量的峰值之比。3.17 额定暂态面积系数 rated transient dimensioning factor(q) 该理论值代表满足规定的工作循环所需的暂态面积。T、T、K、K之间的数学关系式见附录A （标准的附录）。p s tf td3.18 低漏磁电流互感器 low leakage flux current transformer这种电流互感器，当知其二次励磁特性和二次绕组电阻便足以估算出其暂 态性能，它对应于额定值或较低值的一次对称短路电流下的负荷与工作循环的任 何组合，但不超过由二次励磁特性确定的电流互感器能力的理论限值。3.19 高漏磁电流互感器 hi
10、gh leakage fiux current transformer不符合按3.18条要求的电流互感器。对此，制造厂要考虑加大裕度，以计 及漏磁增加的影响作用，使这种电流互感器能满足规定的工作循环。alal注：通常，若理论暂态面积系数Kd）满足c-o-c-o工作循环，那么，在C-O 工作循环时，准确度至少能保持转到额定等效二次极限电势（E达到的E按3.20条定义）。3.20 额定等效二次极限电势 rated equivalent limiting secondary e.m.f.(Eal)满足规定工作循环所需的额定频率下的二次电路等效电势方均根值，可 由下式得出：E =K K (R + R)
11、I (V,r.m.s)al ssc td tt b sn3.21 额定等效励磁二次极限电压 rated equivalent excitation limiting secondary voltage (U 考虑电流互感器结构的影响，为确保得到额定等效二次极限电势，并使其励磁电 流不超过该互感器相应各级的最大容许误差电流时，施加于互感器二次绕组上的 额定频率下的正弦电压方均根值：U 1=E 1F(V，r.m.s)式中Fc为按3.29条定义的结构系数。3.22 等效二次准确限值电势equivalent secondary accuracy limitinge.m.f.(E l)在直接法试验中，当
12、测得的误差电流与相应各级的限值对应时，所确定的频率下 的等效电势方均根值。注：误差电流是个绝对值，由规定的一次电流值确定，因此不受任何参数改变的 影响，而为过到二次误差限值条件却可能需要改变这些参数。3.23 等效二次准确限值电压 equivalent secondary accuracy limiting voltage (U)该额定频率正弦电压方均根值施加因电流互感器二次绕组时，能使励磁电流对应 于该电流互感器相应各级的最大允许误差电流。3.24 饱和磁通 saturation flux(W，)铁心中由非饱和状态向全饱和状态转变的磁通峰值，并认为它是在有关铁 心的B. H特性曲线上B值上升
13、10%而使H值上升50%的那一点。3.25 剩磁通 ruminant flux(W，)铁心在切断励磁电流三分钟后剩余的磁通，此励磁电流的幅值足以产生按 3.24条定义的饱和磁通(p3.26 剩磁系数 reminisce factor(K )r比值=W /甲s3.27 准确限值磁通 accuracy limit flux (与Eai对应的二次匝链磁通的峰值；/=（软/）式中；Eai单位为V,方均根值，R1单位为Wb。3.28 准确限值二次励磁电流 accuracy limiting secondary exciting current（I 与电流互感器各级相应的励磁（误差）电流的峰值。3.29
14、结构系数 factor of construction（F ）e制造厂对其设计所规定的系数。结构系数为；孔=Um/直此4 额定值和性能要求4.1额定对称短路电流倍数（Kssc）的标准值具有暂态性能的保护用电流互感器的Kssc，其标准值为；3、5、7.5、保、12.5、臣、17.5、20、25、30、40、50下标线者为优先值。4.2 对称适中电流的标准值4.2.1额定短时热电流（IQ标准值为方均根值，以kA表示如下：6、 3、 8、 10、 12、 5、 16、 20、 25、 31.5、 40、 50、 63、 80、 1004.2.2额定一次短路电流（I虾）优先值是由Ip和K两者的乘积得出
15、，它们分别选自GB 12081997的4.2.1条a项和本标!准的4. 1条所列值，此乘积不必与Ith值完全相等。4.3 额定一次时间常数（Tp）的标准值 标准值以ms表示如下:40、 60、 80、 100、 120.注：某些使用情况，可能要求更大的额定一次时间常数，例如，大型汽轮发电机 电路。4.4 额定暂态面积系数（Ktd）的标准值目前尚无额定暂态面积系数的标准值，因为它随使用要求而定。4.5额定电阻性负荷（Rb）的标准值对于TP级电流互流器，当额定二次电流为1A时，以。表示的额定电阻性负荷的 标准值为：2.5、5、7.5、保、15。下标线者为优先值，对于额定二次电流不是1A的电流互感器，上列值应按电流 平方的反比进行换算。4.6 TPS级电流互感器的误差限值TPS级电流互感器的匝数比数值应等于1/%,匝数比误差应不超过0.25%。准确限值条件由励磁特性确定，且励磁二次极限电压U低于规定值，此电压应 是其幅值增大10%时致使相应励磁电流增大不超过100%。当用户有规定时，在励磁二次极限电压下测得的励磁电流峰值应不超过规定值，如果未指定限值，则在任何情况下
