路径: 主页 > GB > 第72页 > GB 20840.2-2014 | 标准编号 | GB 20840.2-2014 (GB20840.2-2014) | | 中文名称 | 互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要求 | | 英文名称 | [GB/T 20840.2-2014] Instrument transformers -- Part 2: Additional requirements for current transformers | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | K41 | | 国际标准分类 | 290.18 | | 字数估计 | 63,675 | | 发布日期 | 9/3/2014 | | 实施日期 | 8/3/2015 | | 旧标准 (被替代) | GB 1208-2006; GB 16847-1997 | | 引用标准 | GB 20840.1-2010; GB/T 156; GB 311.1; GB/T 3954; GB/T 5585.1; GB/T 7252; GB/T 7595 | | 采用标准 | IEC 61869-2-2012, MOD | | 标准依据 | 中华人民共和国国家标准批准发布公告2014年第24号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB 20840的本部分适用于供电气测量仪表或/和电气保护装置使用、频率为15Hz～100Hz的新制造的电磁式电流互感器。 | GB 20840.2-2014
Instrument transformers.Part 2: Additional requirements for current transformers
ICS 290.18
K41
中华人民共和国国家标准
代替 GB 1208-2006,GB 16847-1997
互感器
第2部分:电流互感器的补充技术要求
(IEC 61869-2:2012,MOD)
2014-09-03发布
2015-08-03实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
3.1 通用定义 1
3.3 有关电流额定值的定义 2
3.4 有关准确度的定义 3
3.7 符号与名称 10
5 额定值 11
5.2 设备最高电压 11
5.3 额定绝缘水平 11
5.5 额定输出 12
5.6 额定准确级 12
5.201 额定一次电流标准值 17
5.202 额定二次电流标准值 18
5.203 额定连续热电流标准值 18
5.204 短时电流额定值 18
6 设计和结构 18
6.4 对零件和部件的温升要求 18
6.5 设备的接地要求 18
6.13 标志 18
6.201 绝缘油性能要求 21
6.202 对出线端子的要求 21
6.203 对油浸式电流互感器的结构要求 21
7 试验 22
7.1 一般要求 22
7.2 型式试验 23
7.3 例行试验 26
7.4 特殊试验 30
7.5 抽样试验 30
附录2A(资料性附录) 本部分与IEC 61869-2:2012相比的结构变化情况 31
附录2B(资料性附录) 本部分与IEC 61869-2:2012的技术性差异及其原因 33
附录2C(规范性附录) 低漏抗型的验证 35
附录2D(规范性附录) P级、PR级保护用电流互感器 36
2D.1 相量图 36
2D.2 匝数补偿 36
2D.3 误差三角形 37
2D.4 复合误差 37
2D.5 复合误差的直接法试验 38
2D.6 直接测量复合误差的其他方法 38
2D.7 复合误差的应用 39
附录2E(规范性附录) 暂态特性保护用电流互感器 40
2E.1 暂态计算的基本理论公式 40
2E.2 铁心磁化特性的测量 44
2E.3 测定限值条件下误差的直接法试验 49
附录2F(资料性附录) 油浸式互感器温升试验中所用的以实验推算法确定热时间常数的方法 52
附录2G(资料性附录) 比值差(ε)的替代测量 54
附录2H (规范性附录) 匝数比误差的确定 56
前言
本部分关于推荐性和强制性条款的规定与GB 20840.1-2010《互感器 第1部分:通用技术要求》
相同。
GB 20840《互感器》拟分为以下几个部分:
---第1部分:通用技术要求;
---第2部分:电流互感器的补充技术要求;
---第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求;
---第4部分:组合互感器的补充技术要求;
---第5部分:电容式电压互感器的补充技术要求;
---第6部分:电子式互感器和低功率独立传感器的补充通用技术要求;
---第7部分:电子式电压互感器的补充技术要求;
---第8部分:电子式电流互感器的补充技术要求;
---第9部分:互感器的数字接口;
---第10部分:低功率独立电流传感器的补充技术要求;
---第11部分:低功率独立电压传感器的补充技术要求;
---第12部分:组合电子式互感器和组合独立传感器的补充技术要求;
---第13部分:独立合并单元。
本部分为GB 20840的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB 1208-2006《电流互感器》和GB 16847-1997《保护用电流互感器暂态特性技术要
求》。
本部分需与GB 20840.1-2010《互感器 第1部分:通用技术要求》配套使用。本部分遵循
GB 20840.1的编写结构,是对GB 20840.1相应条款的增补、修改或替代。当GB 20840.1的条款在本部
分中未被提及时,只要合理,则这些条款就适用于本部分。当本部分中指明“增补”“修改”或“替代”时,
则意味着GB 20840.1的相关条款在本部分中被相应改编。
对于在GB 20840.1-2010的基础上增补的章、条、图、表、注和附录,本部分采用下列编号形式:
---章、条、图、表和注的编号从201开始;
---附录的编号为2A、2B等。
本部分使用重新起草法修改采用IEC 61869-2:2012《互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要
求》。
本部分与IEC 61869-2:2012相比在结构上有较多调整,附录2A中列出了本部分与IEC 61869-2:
2012的章、条、图、表编号对照一览表。
本部分与IEC 61869-2:2012相比存在技术性差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白
处位置的垂直单线(|)进行了标识,附录2B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。
本部分还做了下列编辑性修改:
---增加了“引言”;
---将全文的公式统一进行了编号;
---将3.4.3和3.4.203中注的内容改为正文的内容;
---为理顺条文,与下文呼应,将IEC 标准5.6.201.2中的一般用途和特殊用途的电流互感器的标
准准确级分别进行规定;
---对表207的内容进行了编辑性调整;
---对附录的顺序重新进行了调整;
---对IEC 标准中的图2B.13和图2E.1进行了调整。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国互感器标准化技术委员会(SAC/TC222)归口。
本部分起草单位:沈阳变压器研究院股份有限公司、国网电力科学研究院、大连第一互感器有限责
任公司、特变电工康嘉(沈阳)互感器有限责任公司、大连北方互感器集团有限公司、中山市泰峰电气有
限公司、江西赣电电气有限公司、江苏科兴电器有限公司、大连互感器有限公司、新东北电气(沈阳)高压
开关有限公司、江苏靖江互感器厂有限公司、保定天威互感器有限公司、沈阳互感器有限责任公司。
本部分主要起草人:高祖绵、章忠国、叶国雄、王晓琪、肖耀荣、刘玉凤、沙玉洲、王仁焘、何见光、
张爱民、蔡强、张军、尹世安、熊江咏、薛晚道、王继元、李涛昌、林贵文、刘硕、刘爽。
本部分所代替标准的历次发布情况为:
---GB 1208-2006;
---GB 16847-1997。
引 言
IEC/TC38的标准体系现已进行了重新调整,即将以前的IEC 60044系列标准重新调整为现在的
IEC 61869系列标准。为了更好地采用国际标准,全国互感器标准化技术委员会(SAC/TC222)经研究
决定,将我国目前的互感器国家标准体系也按IEC/TC38的新标准体系重新进行调整,即将以前与
IEC 60044系列标准对应的各单项互感器国家标准按与IEC 61869系列标准一一对应的关系进行重新
制定,构成一套“通用技术要求”通用部分和各“补充技术要求”专用部分相配套的新互感器系列国家
标准。
拟构成的新互感器系列国家标准总体情况如下:
通用部分标准号及名称
专用部分
标准号
专用部分标准名称
对应的
原标准号
GB 20840.1
通用技术要求
GB 20840.6
电子式互感器和低
功率独立传感器的
补充通用技术要求
GB 20840.2
GB 20840.3
GB 20840.4
GB/T 20840.5
GB 20840.7
GB 20840.8
GB 20840.9
GB 20840.10
GB 20840.11
GB 20840.12
GB 20840.13
电流互感器的补充技术要求
电磁式电压互感器的补充技术要求
组合互感器的补充技术要求
电容式电压互感器的补充技术要求
电子式电压互感器的补充技术要求
电子式电流互感器的补充技术要求
互感器的数字接口
低功率独立电流传感器的补充技术要求
低功率独立电压传感器的补充技术要求
组合电子式互感器和组合独立传感器的
补充技术要求
独立合并单元
GB 1208
GB 16847
GB 1207
GB 17201
GB/T 4703
GB/T 20840.7
GB/T 20840.8
GB/T 20840.7
互感器
第2部分:电流互感器的补充技术要求
1 范围
GB 20840的本部分适用于供电气测量仪表或/和电气保护装置使用、频率为15Hz~100Hz的新
制造的电磁式电流互感器。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 20840.1-2010的第2章与下列增补的内容均适用。
GB/T 156 标准电压(GB/T 156-2007,IEC 60038:2002,MOD)
GB 311.1 绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则(GB 311.1-2012,IEC 60071-1:2006,MOD)
GB/T 3954 电工圆铝杆
GB/T 5585.1 电工用铜、铝及其合金母线 第1部分:铜和铜合金母线
GB/T 7252 变压器油中溶解气体分析和判断导则(GB/T 7252-2001,IEC 60599:1999,NEQ)
GB/T 7595 运行中变压器油质量
GB 20840.1-2010 互感器 第1部分:通用技术要求(IEC 61869-1:2007,MOD)
3 术语和定义
GB 20840.1-2010中界定的以及下列增补的术语和定义适用于本文件。
3.1 通用定义
3.1.201
电流互感器 currenttransformer
在正常使用条件下,其二次电流与一次电流实际成正比、且在联结方法正确时其相位差接近于零的
互感器。
[GB/T 2900.15-1997,定义3.4.5]
3.1.202
为测量仪器和仪表传送信息信号的电流互感器。
[GB/T 2900.15-1997,定义3.4.8,有修改]
3.1.203
为保护和控制装置传送信息信号的电流互感器。
[GB/T 2900.15-1997,定义3.4.7,有修改]
3.1.204
无剩磁通限值的保护用电流互感器,在对称短路电流条件下规定其饱和特性。
3.1.205
具有剩磁通限值的保护用电流互感器,在对称短路电流条件下规定其饱和特性。
3.1.206
无剩余磁通限值的低漏抗保护用电流互感器,当已知其二次励磁特性、二次绕组电阻、二次负荷电
阻和匝数比时,便足以确定与其所接继电保护系统相关的性能。
3.1.207
具有剩磁通限值的保护用电流互感器,当已知其励磁特性、二次绕组电阻、二次负荷电阻和匝数比
时,便足以确定与其所接继电保护系统相关的性能。
注201:当电流互感器一次电流中含有直流分量时,情况就会比较复杂。因此,为了阻止电流互感器进入饱和,采用
具有气隙的电流互感器,但性能与PX级相同。
注202:降低剩磁的气隙并不一定会成为高漏抗电流互感器(见附录2C)。
3.1.208
formance
无剩磁通限值的保护用电流互感器,以峰值瞬时误差在暂态短路电流条件下规定其饱和特性。
3.1.209
formance
具有剩磁通限值的保护用电流互感器,以峰值瞬时误差在暂态短路电流条件下规定其饱和特性。
3.1.210
formance
具有二次时间常数规定值的保护用电流互感器,以峰值交流分量误差在暂态短路电流条件下规定
其饱和特性。
3.1.211
采用一次绕组线段换接或二次绕组抽头方式获得多种变比的电流互感器。
3.3 有关电流额定值的定义
3.3.201
额定一次电流 ratedprimarycurrent
作为电流互感器性能基准的一次电流值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.28]
3.3.202
Isr
作为电流互感器性能基准的二次电流值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.30]
3.3.203
额定短时热电流 ratedshort-timethermalcurrent
Ith
在二次绕组短路的情况下,电流互感器能在规定的短时间承受且无损伤的最大一次电流方均根值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.18,有修改]
3.3.204
额定动稳定电流 rateddynamiccurrent
在二次绕组短路的情况下,电流互感器能承受其电磁力作用而无电气或机械损伤的最大一次电流
峰值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.20]
3.3.205
Icth
在二次绕组接有额定负荷的情况下,一次绕组允许连续流过且温升不超过规定值的一次电流值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.19,有修改]
3.3.206
额定一次短路电流 ratedprimaryshort-circuitcurrent
Ipsc
暂态一次短路电流的交流分量方均根值,为电流互感器准确度性能的基准。
注201:Ith关联到发热限值,Ipsc关联到准确度限值,通常Ipsc小于Ith。
3.3.207
励磁电流 excitingcurrent
Ie
电流互感器的一次绕组和其他绕组开路,以额定频率的正弦波电压施加于二次端子上时,二次绕组
所吸取的电流方均根值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.9,有修改]
3.4 有关准确度的定义
3.4.3
比值差 ratioerror
GB 20840.1-2010的3.4.3与下列内容均适用:
电流互感器的比值差(电流误差)按式(1)用百分数表示:
ε=
krIs-Ip
Ip
×100% (1)
式中:
kr---额定变比;
Ip---实际一次电流;
Is---在测量条件下,流过Ip时的实际二次电流。
注201:解释性相量图见图2D.1。
3.4.4
相位差 phasedisplacement
Δφ
GB 20840.1-2010的3.4.4与下列内容均适用:
注201:解释性相量图见图2D.1。
3.4.201
额定电阻性负荷 ratedresistiveburden
二次所连接的电阻性负荷的额定值,单位为欧姆(Ω)。
3.4.202
Rct
实际二次绕组直流电阻,单位为欧姆(Ω),校正到75℃或可能规定的其他温度。
注201:Rct为实际值。不可混淆为Rct的上限值,后者可以另外规定。
3.4.203
复合误差 compositeerror
εc
在稳态下,当一次电流和二次电流的正方向与端子标志的规定一致时,下列两者之差的方均根值:
a) 一次电流瞬时值;
b) 实际二次电流瞬时值乘以额定变比。
复合误差εc通常是按式(2)用一次电流方均根值的百分数表示的:
εc=
T∫
(kr×is-ip)2dt
Ip
×100% (2)
式中:
kr---额定变比;
Ip---一次电流方均根值;
ip ---一次电流瞬时值;
is ---二次电流瞬时值;
T ---一个周波的时间。
注201:进一步的解释参见2D.4。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.17,有修改]
3.4.204
IPL
测量用电流互感器在二次负荷等于额定负荷,其复合误差等于或大于10%时的最小一次电流值。
3.4.205
FS
额定仪表限值一次电流与额定一次电流之比值。
注201:应注意,实际仪表保安系数是受负荷影响的。当负荷值明显低于额定值时,在短路电流下二次侧将产生较
大电流。
注202:如果系统故障电流通过电流互感器一次绕组,则额定仪表保安系数FS越低,由互感器供电的装置越安全。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.22,有修改]
3.4.206
EFS
仪表保安系数FS、额定二次电流以及额定负荷与二次绕组阻抗的矢量和三者的乘积。
注201:测量用电流互感器的二次极限电势EFS按式(3)计算:
EFS =FS×Isr× (Rct+Rb)2+X2b (3)
式中:
Rb ---额定负荷的电阻部分;
Xb---额定负荷的电抗部分。
此方法所得值高于实际值。如此选择是为了采用与保护用电流互感器相同的试验方法。参见7.2.6.202和
7.2.6.203。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.25,有修改]
3.4.207
电流互感器能满足复合误差要求的最大一次电流值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.23]
3.4.208
准确限值系数 accuracylimitfactor
额定准确限值一次电流与额定一次电流之比值。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.27]
3.4.209
EALF
准确限值系数、额定二次电流以及额定负荷与二次绕组阻抗的矢量和三者的乘积。
注201:P和PR级保护用电流互感器的二次极限电势EALF按式(4)计算:
EALF =ALF×Isr× (Rct+Rb)2+X2b (4)
式中:
Rb---额定负荷的电阻部分;
Xb---额定负荷的电抗部分。
3.4.210
饱和磁通 saturationflux
Ψsat
电流互感器二次匝链磁通的最高值,对应于铁心材料的磁饱和。
注201:确定饱和磁通Ψsat最适当的方法是2E.2.3中所述的直流饱和法。
注202:在以前的GB 16847中,Ψs定义为拐点值,它表征铁心由非饱和状态向饱和状态的转变。该定义因饱和值
太低而不被认可,并引起误解和矛盾。因此,更换为Ψsat,定义为完全饱和状态。
3.4.211
剩磁通 remanentflux
Ψr
铁心在切断励磁电流3min之后剩余的二次匝链磁通值,此励磁电流应大到足以产生饱和磁通
(Ψsat)。
3.4.212
剩磁系数 remanencefactor
KR
剩磁通与饱和磁通之比值,用百分数表示。
3.4.213
Ts
电流互感器的二次回路时间常数值,由励磁电感和漏电感之和(Ls)以及二次回路电阻(Rs)确定,
按式(5)计算:
Ts=
Ls
Rs
(5)
3.4.214
当电流互感器一次绕组和其他绕组开路时,施加于二次端子上的正弦波电压方均根值与励磁电流
方均根值之间的关系,用曲线或表格列值表示。数据的涵盖范围应足以确定从低励磁值直到1.1倍拐
点电势值的励磁特性。
3.4.215
拐点电压 kneepointvoltage
当电流互感器所有其他端子均开路时,施加于二次端子上的额定频率正弦波电压方均根值,该值增
加10%时使励磁电流方均根值增加50%。
[GB/T 2900.15-1997,定义2.3.36,有修改]
3.4.216
拐点电势 kneepointe.m.f.
电流互感器的额定频率电势,该值增加10%时使励磁电流方均根值增加50%。
注201:拐点电压能够施加到电流互感器的二次端子,而拐点电势则不能直接操作。拐点电压与拐点电势可认为数
值相等,因为二次绕组电阻电压降的影响很小。
3.4.217
额定拐点电势 ratedkneepointe.m.f.
拐点电势的下限值。
注201:额定拐点电势列入PX级和PXR级保护用电流互感器的技术规范。可按式(6)计算:
Ek =Kx× Rct+R()b ×Isr (6)
3.4.218
额定匝数比 ratedturnsratio
规定的一次匝数值与二次匝数值之比。
示例1:1/600(表示一次匝数为1匝,二次匝数为600匝)。
示例2:2/600(表示一次匝数为2匝,二次匝数为600匝)。
注201:额定匝数比列入PX级和PXR级保护用电流互感器的技术规范。
注202:额定匝数比和额定变比皆是一次对二次的规定。如果进行比较,则两个额定比值应互为倒数。
3.4.219
匝数比误差 turnsratioerror
εt
实际匝数比与额定匝数比之差,用额定匝数比的百分数表示。
3.4.220
计算系数 dimensioningfactor
Kx
表示在电力系统故障条件下所出现的额定二次电流(Isr)倍数的系数,包含安全裕度在内,达到该
值时互感器应满足其性能要求。
注201:见3.4.217所列公式。
3.4.221
iε
二次电流瞬时值(is)和额定变比(kr)的乘积与一次电流瞬时值(ip)的差值:
iε=kr×is-ip (7)
注201:当交流分量电流(isac、ipɑc)和直流分量电流(isdc、ipdc)同时存在时,所构成的分量电流(iεac、iεdc)分别表示
如下:
iε=iεac+iεdc=kr×isac-ip()ac +kr×isdc-ip()dc (8)
3.4.222
ε^
在规定的......
|