在10kv配電所設(shè)計(jì)的過程中，10kv電流互感器變比的選擇是很重要的，如果選擇不當(dāng)，就很有可能造成繼電保護(hù)功能無法實(shí)現(xiàn)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)不能通過等問題，應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。10kv電流互感器按使用用途可分為兩種，一為繼電保護(hù)用，二為測(cè)量用；它們分別設(shè)在配電所的進(jìn)線、計(jì)量、出線、聯(lián)絡(luò)等柜內(nèi)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)在配變電所設(shè)計(jì)中，電流互感器變比的選擇偏小的現(xiàn)象不在少數(shù)。例如筆者就曾發(fā)現(xiàn)：在一臺(tái)630kva站附變壓器(10kv側(cè)額定一次電流為36.4a)的供電回路中，配電所出線柜內(nèi)電流互感器變比僅為50/5（采用gl型過電流繼電器、直流操作）,這樣將造成電流繼電器無法整定等一系列問題。
對(duì)于繼電保護(hù)用10kv電流互感器變比的選擇，至少要按以下條件進(jìn)行選擇:一為一次側(cè)計(jì)算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例; 二為按繼電保護(hù)的要求; 三為電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)mjs小于電流互感器的飽和倍數(shù)mb1; 四為按熱穩(wěn)定; 五為按動(dòng)穩(wěn)定。而對(duì)于測(cè)量用10kv電流互感器的選擇,因其是用作正常工作條件的測(cè)量，故無上述第二、第三條要求；下面就以常見的配電變壓器為例，說明上述條件對(duì)10kv電流互感器的選擇的影響，并找出影響電流互感器變比選擇的主要因素。
一． 按一次側(cè)計(jì)算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例
根據(jù)<<電氣裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范>>(gbj63-90)的規(guī)定，在額定值的運(yùn)行條件下，儀表的指示在量程的70%~100%處,此時(shí)電流互感器最大變比應(yīng)為:
n=i1 /(0.7*5);
i1 ----變壓器一次側(cè)額定電流, a；
n----電流互感器的變比；
顯然按此原則選擇電流互感器變比時(shí)，變比將很小,下面列出400~1600kva變壓器按此原則選擇時(shí),電流互感器的最大變比：
400kva i1 =23a n=6.6 取40/5=8
500kva i1 =29a n=8.3 取50/5=10
630kva i1 =36.4a n=10.4 取75/5=15
800kva i1 =46.2a n=13.2 取75/5=15
1000kva i1 =57.7a n=16.5 取100/5=20
1250kva i1 =72.2a n=20.6 取150/5=30
1600kva i1 =92.4a n=26.4 取150/5=30
從上表可以看出,
對(duì)于630kva變壓器,電流互感器的最大變比為15，當(dāng)取50/5=10時(shí),額定電流僅占電流量程3.64/5=72.8%。這可能是一些設(shè)計(jì)人員把630kva變壓器的供電出線斷路器處電流互感器變 比取50/5的一個(gè)原因,另外在許多時(shí)候，設(shè)計(jì)時(shí)供電部門往往不能提供引至用戶處的電源短路容量或系統(tǒng)阻抗，從而使其他幾個(gè)條件的校驗(yàn)較難進(jìn)行,這可能是變比選擇不當(dāng)?shù)昧硪粋€(gè)原因。從下面的分析中，我們將發(fā)現(xiàn)按此原則選擇時(shí)，變比明顯偏小,不能采用。
二．按繼電保護(hù)的要求
為簡(jiǎn)化計(jì)算及方便討論， 假設(shè)：(1) 斷路器出線處的短路容量，在最大及最小運(yùn)行方式下保持不變； (2) 電流互感器為兩相不完全星型接線；（3）過負(fù)荷及速斷保護(hù)采用gl-11型過電流繼電器；（4）操作電源為直流220v，斷路器分閘形式為分勵(lì)脫扣。
配電變壓器的過負(fù)荷保護(hù)及電流速斷保護(hù)對(duì)變比的影響分析如下：
1. 過負(fù)荷保護(hù)
過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)滿足以下要求:
idzj=kk*kjx*kgh*i1rt/(kh*n)
idzj----過負(fù)荷保護(hù)裝置的動(dòng)作電流;.
kk ----可*系數(shù),取1.3；
kjx ----接線系數(shù),取1；
kgh ----過負(fù)荷系數(shù)；
kh----繼電器返回系數(shù),取0.85；
a. 對(duì)于民用建筑用配電所,一般可不考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)引起的過電流倍數(shù),為可*起見，此時(shí)kgh取2,為滿足繼電器整定范圍要求，電流互感器變比最小應(yīng)為：n=kk*kjx*kgh*i1rt/(kh* idzj)（gl-11/10型繼電器整定范圍4~10a）。
kgh=2時(shí)，各容量變壓器滿足上式要求的電流互感器的最小變比如下：
400kva i1 =23a n=7.0 取40/5=8 idzj取9a
500kva i1 =29a n=8.9 取50/5=10 idzj取9a
630kva i1 =36.4a n=11.1 取75/5=15 idzj取8a
800kva i1 =46.2a n=14.1 取75/5=15 idzj取10a
1000kva i1 =57.7a n=17.6 取100/5=20 idzj取9a
1250kva i1 =72.2a n=22.1 取150/5=30 idzj取8a
1600kva i1 =92.4a n=28.3 取150/5=30 idzj取10a
注意:按上表選擇變比一般都不能滿足電流繼電器的瞬動(dòng)電流倍數(shù)ns要求（詳見以下分析）。
b.對(duì)于工廠用配電所,一般需考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)引起的過電流倍數(shù),
為可*起見,此時(shí)kgh取3,顯然電流互感器變比為滿足要求,其值最小為n==kk*kjx*kgh*i1rt/(kh* idzj)。
kgh=3時(shí)，各容量變壓器滿足上式要求的電流互感器的最小變比如下：
400kva i1rt =23a n=10.6 取75/5=15 idzj取8a
500kva i1rt =29a n=13.3 取75/5=15 idzj取9a
630kva i1rt =36.4a n=16.7 取100/5=20 idzj取9a
800kva i1rt =46.2a n=21.2 取150/5=30 idzj取8a
1000kva i1rt =57.7a n=26.5 取150/5=30 idzj取9a
1250kva i1rt =72.2a n=33.1 取200/5=40 idzj取9a
1600kva i1rt =92.4a n=42.3 取250/5=50 idzj取9a
注意: 按上表選擇變比一般可以滿足電流繼電器的瞬動(dòng)電流倍數(shù)ns要求（詳見以下分析）,
但還需要進(jìn)行靈敏度校驗(yàn),使靈敏度系數(shù)km≥1.5。
比較以上數(shù)據(jù)，已經(jīng)可以得出以下結(jié)論:
按一次側(cè)計(jì)算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例選擇的變比，一般是小于實(shí)際所需變比的。
2. 電流速斷保護(hù)（采用gl-11/10型反時(shí)限電流繼電器）
電流速斷保護(hù)應(yīng)滿足以下要求:
idzjs=kk*kjx* ia3max/n;
ns= idzjs /idzj;
ns∈{2，3，4，5，6，7，8，9，10};
idzjs----繼電保護(hù)計(jì)算出的電流繼電器的瞬動(dòng)電流;
ns----實(shí)際整定的電流繼電器的瞬動(dòng)電流倍數(shù);
kk ----可*系數(shù),取1.5；
kjx ----接線系數(shù),取1；
ia3max ----變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)流過高壓側(cè)的電流；
下面按前述假設(shè)條件，短路容量變化對(duì)變比選擇的影響分析如下：
a. 變壓器高壓側(cè)b點(diǎn)短路容量sdb為200mva時(shí)
（1）對(duì)于民用建筑用配電所（kgh=2）
對(duì)各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，ns計(jì)算結(jié)果如下：
400kva ia3max=518a n=8 idzj取9a
idzjs =97a ns=97/9=10.8>8
500kva ia3max=636a n=10 idzj取9a
idzjs =95.4a ns=95.4/9=10.6>8
630kva ia3max=699a n=15 idzj取8a
idzjs =69.9a ns=69.9/8=8.7>8
800kva ia3max=854a n=15 idzj取10a
idzjs =85.4a ns=85.4/10=8.5>8
1000kva ia3max=1034a n=20 i dzj取9a
idzjs =77.6a ns=77.6/9=8.6>8
1250kva ia3max=1232a n=30 idzj取8a
idzjs =61.6a ns=61.6/8=7.7<8
1600kva ia3max=1563a n=30 idzj取10a
idzjs =78.2a ns=78.2/10=7.8<8
從上表可以得出當(dāng)sdb=200mva時(shí):
各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，一般是小于實(shí)際所需變比的。
（2）對(duì)于工廠用配電所（kgh=3）
對(duì)各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，ns計(jì)算結(jié)果如下：
400kva ia3max=518a n=15 idzj取8a
idzjs =51.8a ns=51.8/8=6.5<8
500kva ia3max=636a n=15 idzj取9a
idzjs =63.6a ns=63.6/9=7.1<8
630kva ia3max=699a n=20 idzj取9a
idzjs =52.4 a ns=52.4/9=5.8<8
800kva ia3max=854a n=30 idzj取8a
idzjs =42.7a ns=42.7/8=5.3<8
1000kva ia3max=1034a n=30 idzj取9a
idzjs =51.7a ns=51.7/9=5.7<8
1250kva ia3max=1232a n=40 idzj取9a
idzjs =46.2a ns=46.2/9=5.1<8
1600kva ia3max=1563a n=50 idzj取9a
idzjs =46.9a ns=46.9/9=5.2<8
從上表可以得出當(dāng)sdb=200mva時(shí):
各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，都能滿足速斷保護(hù)要求的。
b. 變壓器高壓側(cè)b點(diǎn)短路容量sdb為100mva時(shí)
（1）對(duì)于民用建筑用配電所（kgh=2）
對(duì)各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，ns計(jì)算結(jié)果如下：
400kva ia3max=496a n=8 idzj取9a
idzjs =93a ns=93/9=10.3>8
500kva ia3max=604a n=10 idzj取9a
idzjs =90.6a ns=90.6/9=10.1>8
630kva ia3max=660a n=15 idzj取8a
idzjs =66a ns=66/8=8.25>8
800kva ia3max=796a n=15 idzj取10a
idzjs =79.6a ns=79.6/10=7.96<8
1000kva ia3max=949a n=20 i dzj取9a
idzjs =71.2a ns=71.2/9=7.91<8
1250kva ia3max=1114a n=30 idzj取8a
idzjs =55.7a ns=55.7/8=6.96<8
1600kva ia3max=1324a n=30 idzj取10a
idzjs =66.2a ns=66.2/10=6.6<8
從上表可以得出當(dāng)sdb=100mva時(shí):
各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比，且變壓器容量大于630kva時(shí)，能滿足速斷保護(hù)要求的。
（2）對(duì)于工廠用配電所（kgh=3）
計(jì)算結(jié)果同sdb=200mva。
c. 變壓器高壓側(cè)b點(diǎn)短路容量為50mva時(shí)
（1）對(duì)于民用建筑用配電所（kgh=2）
對(duì)各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比時(shí)，ns計(jì)算結(jié)果如下：
400kva ia3max=458a n=8 idzj取9a
idzjs =85.9a ns=85.9/9=9.5>8
500kva ia3max=547a n=10 idzj取9a
idzjs =82a ns=82/9=9.1>8
630kva ia3max=593a n=15 idzj取8a
idzjs =59.3a ns=59.3/8=7.4<8
800kva ia3max=700a n=15 idzj取10a
idzjs =70a ns=70/10=7<8
1000kva ia3max=816a n=20 i dzj取9a
idzjs =61.2a ns=61.2/9=6.8<8
1250kva ia3max=934a n=30 idzj取8a
idzjs =46.7a ns=46.7/8=5.8<8
1600kva ia3max=1077a n=30 idzj取10a
idzjs =53.9a ns=53.9/10=5.9<8
從上表可以得出當(dāng)sdb=50mva時(shí):
各容量變壓器,按滿足過負(fù)荷要求的最小變比選擇變比，且變壓器容量大于500kva時(shí)，能滿足速斷保護(hù)要求的。
（2）對(duì)于工廠用配電所（kgh=3）
計(jì)算結(jié)果同sdb=200mva。
注意:(1)因瞬動(dòng)時(shí)靈敏度的校驗(yàn)不在本文討論的范圍，實(shí)際使用時(shí)按繼電保護(hù)的要求選擇變比后，還應(yīng)進(jìn)行靈敏度的校驗(yàn)。(2)當(dāng)采用去分流跳閘方式時(shí)，對(duì)變比還有影響的因素可能有：去分流觸點(diǎn)容量校驗(yàn)及去分流后電流互感器容量的校驗(yàn)。
三．按mjs< mb1選擇
上式中mjs=imax1/ie1 ;
mb1=ib1/ie1;
mjs----電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)；
mb1----電流互感器的飽和倍數(shù)；
imax1----繼電保護(hù)算出的最大一次電流；
ie1----電流互感器的額定一次電流；
ib1----電流互感器的飽和電流；
下面先分析影響mb1及 mjs的因素。
1. 影響電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)mb1的因素有以下幾個(gè)方面:
a.電流互感器的型號(hào)對(duì)mb1的影響：
為簡(jiǎn)單起見，下面僅以lfs(b)-10及l(fā)cj-10為例作一下比較(均按b級(jí))：
對(duì)于lfs(b)-10，額定一次電流20~600a， 在二次負(fù)荷（cosф=0.8）為2歐,10%倍數(shù)為10倍。
對(duì)于lcj-10，額定一次電流20~600a， 在二次負(fù)荷（cosф=0.8）為2歐,10%倍數(shù)為6倍。
從上面的對(duì)照中，可以發(fā)現(xiàn)lfs(b)-10互感器的mb1值是遠(yuǎn)大于lcj-10互感器的mb1值的。
目前還有一些產(chǎn)品，加強(qiáng)了b級(jí)10%倍數(shù)，如對(duì)于lfsq-10、lzzjb6-10型，b級(jí)10%倍數(shù)在100~1500a時(shí)達(dá)15。
b. 二次負(fù)載的變化對(duì)mb1的影響
為簡(jiǎn)單起見，下面僅以lfs(b)-10為例作一下比較(均按b級(jí))： 對(duì)于lfs(b)-10，額定一次電流75~1500a，
在二次負(fù)荷（cosф=0.8）為2歐,10%倍數(shù)為10倍;而在二次負(fù)荷（cosф=0.8）為1歐,10%倍數(shù)達(dá)~17倍。
c. 電流互感器的變比對(duì)mb1的影響
對(duì)于同種型號(hào)的電流互感器,變比的變化對(duì)mb1的影響也是不同的。有些型號(hào),變比的變化對(duì)mb1的影響很小，如對(duì)于lfs(b)-10，額定一次電流75~1500a時(shí)，
在二次負(fù)荷（cosф=0.8）為2歐,10%倍數(shù)均為10倍；而有些型號(hào),變比的變化對(duì)mb1的影響較大，對(duì)于la(b)-10，在額定一次電流75~1000a，二次負(fù)荷（cosф=0.8）為2歐,10%倍數(shù)均為10倍,
在額定一次電流1500a，二次負(fù)荷（cosф=0.8）為2歐,10%倍數(shù)達(dá)~17倍,
2. 影響電流互感器的計(jì)算一次電流倍數(shù)mjs的因素分析如下:
從imax1=1.1* idzjs /ie2 ；
idzjs=kk*kjx* ia3max/n;
1.1----由于電流互感器的10%誤差，使其一次電流倍數(shù)大于額定二次電流倍數(shù)的系數(shù)；
ie2----電流互感器的額定二次電流；
可以看出,
idzjs的大小與是mjs大小的關(guān)鍵,idzjs是通過繼電保護(hù)計(jì)算后整定的，而idzjs的整定值是由系統(tǒng)在b處短路容量sdb及電流互感器的變比共同確定的。
顯然電流互感器的變比越小，而短路容量sdb確定時(shí)，idzjs的整定值就越大, 就使mjs越大,越難滿足mjs<
mb1,相反,電流互感器的變比越大，就使mjs越小，越容易滿足mjs<
mb1。，事實(shí)上互感器的變比的增大，可顯著的降低mjs的數(shù)值,下面取630kva 變壓器為例來加以說明:
在kgh=3, sdb=200mva時(shí), n=100/5=20, ia3max=699a, idzj取9a ,idzjs=52.4 a ,ns=52.4/9=5.8取6,此時(shí)idzjs =6*9=54 a, imax1=1.1* idzjs /ie2=1.1*54/5=11.88,目前電流互感器10%倍數(shù)在額定負(fù)載下的最小倍數(shù)一般為10倍,顯然在額定負(fù)載下imax1已不能滿足要求,當(dāng)然此時(shí)也可通過減小二次線路阻抗，或選用高性能的電流互感器來滿足mjs< mb1。
若變比n改為150/5=30, 且在kgh, sdb保持不變時(shí), idzj=5.56a取6a ,idzjs =35a
ns=35/6=5.8取6,此時(shí)idzjs =6*6=36a, imax1=1.1* idzjs /ie2=1.1*36/5=7.9<10,顯然在額定負(fù)載下imax1已很容易能滿足要求。
另外短路容量sdb越大，而電流互感器的變比確定時(shí)，idzjs的整定值就越大，就使mjs越大,越難滿足mjs<
mb1，下面仍以630kva 變壓器為例來加以說明(假設(shè)kgh=3，n=20):
sdb=200mva時(shí)ia3max=699a idzjs=34.95a；
sdb=100mva時(shí)ia3max=660a idzjs=33a；
sdb=50mva 時(shí)ia3max=593a idzjs=29.65a；
從上面數(shù)據(jù)可以得出: 短路容量sdb變化對(duì)idzjs的影響較變比對(duì)idzjs的影響變化較小。
另外需要指出的是：如果電流互感器的變比能通過繼電保護(hù)的校驗(yàn)，理論上mjs的最大值為mjs=imax1/ie1 =1.1*10*8/5=17.6;此時(shí)要求mjs<
mb1是有一定困難的，本人認(rèn)為在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中應(yīng)合理控制mjs，若mjs較大,建議采用加強(qiáng)了b級(jí)10%倍數(shù)的電流互感器。
通過以上的分析, 可以得出以下結(jié)論：
按繼電保護(hù)要求選擇的最小變比，通過互感器合理的選型及二次側(cè)負(fù)荷的調(diào)整后，一般都是可以滿足mjs< mb1選擇要求的。
四. 按熱穩(wěn)定.動(dòng)穩(wěn)定選擇
顯然電流互感器熱.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)芊裢ㄟ^取決于c處的短路容量sdc,下面仍按sdc=200,100,50mva三種情況進(jìn)行考慮，此時(shí)，c處短路電流如下:
sdc=200mva時(shí) i”c3max=11ka , ic3max=16.7ka , ic3max=28ka ;
sdc=100mv時(shí) i”c3max=5.5ka , ic3max=8.35ka , ic3max=14ka ;
sdc=50mv時(shí) i”c3max=2.75ka , ic3max=4.18ka , ic3max=7ka ;
式中i”c3max ----c處三相短路電流周期分量；
ic3max ----c處三相短路電流有效值；
ic3max ----c處三相短路沖擊電流值；
考慮到配電變壓器屬于電網(wǎng)末端，目前斷路器一般均采用中.高速斷路器并為無延時(shí)的速斷保護(hù)，故短路假想時(shí)間t<0.3s,下面按t=0.3s進(jìn)行校驗(yàn)。
以la-10為例:
在sdc=200mva時(shí)其變比至少應(yīng)為200/5,此時(shí)該互感器熱穩(wěn)定允許三相短路電流有效值為32.9ka,
動(dòng)穩(wěn)定允許三相短路電流沖擊值為32ka。
在sdc=100mva時(shí)其變比至少應(yīng)為100/5,此時(shí)該互感器熱穩(wěn)定允許三相短路電流有效值為16.4ka,
動(dòng)穩(wěn)定允許三相短路電流沖擊值為16ka。
在sdc=50mva時(shí)其變比至少應(yīng)為50/5,此時(shí)該互感器熱穩(wěn)定允許三相短路電流有效值為8.2ka,
動(dòng)穩(wěn)定允許三相短路電流沖擊值為8ka。
從上面分析中，可以得出:(1)電流互感器動(dòng)穩(wěn)定要求比熱穩(wěn)定要求為高;(2)在系統(tǒng)短路容量較小時(shí)，電流互感器動(dòng).熱穩(wěn)定較容易滿足。
五. 通過以上分析，對(duì)配電變壓器保護(hù)用電流互感器的變比選擇按以下順序較為合理：
首先，應(yīng)按繼電保護(hù)的要求選擇變比，特別是電流速斷保護(hù),尤其是當(dāng)系統(tǒng)短路容量較大時(shí)。
其次，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中應(yīng)合理控制mjs，若mjs較大,建議采用加強(qiáng)了b級(jí)10%倍數(shù)的電流互感器。
再次，當(dāng)系統(tǒng)短路容量較大時(shí)，電流互感器動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)不能忽略。
此外對(duì)于測(cè)量用電流互感器的變比選擇,則要以電流互感器動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)作為重點(diǎn)。對(duì)于配電所的進(jìn)線柜.聯(lián)絡(luò)柜等柜內(nèi)電流互感器的變比選擇,與變壓器保護(hù)用電流互感器的變比選擇類似，本文不再贅述，而對(duì)于由降壓站引至分配電所的10kv供電線路的保護(hù)，需注意，此時(shí)一般采用dl型繼電器進(jìn)行保護(hù)，并采用過負(fù)荷及帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，為了保證選擇性，過負(fù)荷保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限一般取1.0~1.2s(下級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限按0.5s考慮),
帶時(shí)限電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限一般取0.5s,顯然在次條件下電流互感器動(dòng)穩(wěn)定對(duì)變比得要求將大大提高，已成為影響變比的主要因素,應(yīng)引起足夠的重視。