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【简答题】试述采用TPY型电流互感器的必要性和分级。
发布于 2022-02-16 18:31:33
参考答案：
( 1 ）采用暂态型电流互感器的必要性有：1 ) 500kV 电力系统的时间常数增大。220kV 系统的时间常数一般小于60ms ，而500kV 系统的时间常数在80～200ms 之间。系统时间常数增大，导致短路电流非周期分量的衰减时间加长，短路电流的暂态持续时间加长。 2 ）系统容量增大，短路电流的幅值也增大。3 ）由于系统稳定的要求，500kV 系统主保护动作时间一般在20ms 左右，总的切除故障时间小于100ms，系统主保护是在故障的暂态过程中动作的。在电力系统短路，暂态电流流过电流互感器时，在互感器内产生一个暂态过程。如不采取措施，电流互感器铁心很快趋于饱和。特别在装有重合闸的线路上，在第一次故障造成的暂态尚未衰减完毕的情况下，再叠加一次短路的暂态过程，由于电流互感器铁芯剩磁的存在，有可能使铁芯更快地饱和。其结果将使电流互感器一次电流信息的准确性受到破坏，造成继电保护不正确动作。这就要求在500kV 系统中，选择具有暂态特性的电流互感器。( 2 ）暂态型电流互感器分为TPS 、TPX 、TPY 、TPZ 四个等级。 1 ) TPS 级。该级电流互感器为低漏磁电流互感器，铁芯不设非磁性间隙，铁芯暂态面积系数也不大，铁芯截面比稳态型电流互感器大得不多，制造比较简单。2 ) TPX级。该级电流互感器铁芯不设非磁性间隙，在同样的规定条件下与TPY 、TPZ 级的相比，铁芯暂态面积系数要大得多，只适用于暂态单工作循环，不适合使用于重合闸。 3 ) TPY 级。该级电流互感器铁芯设置一定的非磁性间隙，剩磁通不超过饱和磁通的10 % ，限制了剩磁，适用于双工作循环和重合闸情况。 4 ) TPZ 级。该级电流互感器铁芯中设置的非磁性间隙较大，一般相对非磁性间隙长度要大于0.2 ％以上，无直流分量误差限值要求，剩磁实际上可以忽略。TPZ级的电流互感器由于铁芯非磁性间隙大，铁芯磁化曲线线性度好，二次回路时间常数小，对交流分量的传变性能也好，但传变直流分量的能力极差。 500kV 线路保护用的电流互感器一般选用TPY 级暂态型电流互感器。
参考解析：
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( 1 ）采用暂态型电流互感器的必要性有：1 ) 500kV 电力系统的时间常数增大。220kV 系统的时间常数一般小于60ms ，而500kV 系统的时间常数在80～200ms 之间。系统时间常数增大，导致短路电流非周期分量的衰减时间加长，短路电流的暂态持续时间加长。 2 ）系统容量增大，短路电流的幅值也增大。3 ）由于系统稳定的要求，500kV 系统主保护动作时间一般在20ms 左右，总的切除故障时间小于100ms，系统主保护是在故障的暂态过程中动作的。在电力系统短路，暂态电流流过电流互感器时，在互感器内产生一个暂态过程。如不采取措施，电流互感器铁心很快趋于饱和。特别在装有重合闸的线路上，在第一次故障造成的暂态尚未衰减完毕的情况下，再叠加一次短路的暂态过程，由于电流互感器铁芯剩磁的存在，有可能使铁芯更快地饱和。其结果将使电流互感器一次电流信息的准确性受到破坏，造成继电保护不正确动作。这就要求在500kV 系统中，选择具有暂态特性的电流互感器。( 2 ）暂态型电流互感器分为TPS 、TPX 、TPY 、TPZ 四个等级。 1 ) TPS 级。该级电流互感器为低漏磁电流互感器，铁芯不设非磁性间隙，铁芯暂态面积系数也不大，铁芯截面比稳态型电流互感器大得不多，制造比较简单。2 ) TPX级。该级电流互感器铁芯不设非磁性间隙，在同样的规定条件下与TPY 、TPZ 级的相比，铁芯暂态面积系数要大得多，只适用于暂态单工作循环，不适合使用于重合闸。 3 ) TPY 级。该级电流互感器铁芯设置一定的非磁性间隙，剩磁通不超过饱和磁通的10 % ，限制了剩磁，适用于双工作循环和重合闸情况。 4 ) TPZ 级。该级电流互感器铁芯中设置的非磁性间隙较大，一般相对非磁性间隙长度要大于0.2 ％以上，无直流分量误差限值要求，剩磁实际上可以忽略。TPZ级的电流互感器由于铁芯非磁性间隙大，铁芯磁化曲线线性度好，二次回路时间常数小，对交流分量的传变性能也好，但传变直流分量的能力极差。 500kV 线路保护用的电流互感器一般选用TPY 级暂态型电流互感器。
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