在10kV配电设计的过程中，电流互感器变比的选择是很重要的。如果选择不当，就很有可能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题。

电流互感器的选择原则

3、额定的二次电流可选1A或5A。 对新建发电变电所宜选用1A；如在某些情况下为降低TA的二次开路电压，额定二次电流可选用5A。

4、电流互感器常规变比和准确级组合

电流互感器常用的一次额定电流值有5，10，15，20，30，40，50，75，100；150，200，300，400，(500)，600，800，1000，1500，2000，3000，4000，5000；7500，10000，15000；20000，25000等；测量用互感器准确度一般为0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用互感器准确度一般5P、10P等级。电流互感器常规变比和准确级组合，可参见下表：

5、电度表选型

电度表型号是用字母和数字的排列来表示的，例如DDS1表示电度表、单相、电子式，设计序号为1。排列含义一般如下：1、类别代号: D--电度表 ；2、组别代号：表示相线：D--单相；S--三相三线；T--三相四线；3、 表示用途的分类：D--多功能；S--电子式；X--无功；Y--预付费；F--复费率；4、设计序号用阿拉伯数字表示。每个制造厂的设计序号不同。 

一般单相直接接入电度表，额定电流有：1.5(6)A、1(2)A、2(4)A、2.5(5)A、2.5(10)A、5(10)A、5(20)A、5(30)A、10(60)A、20(80)A、20(100)A(极少用到)等。括号前的为基本电流值，也称叫标定电流，是作为计算负载基数电流值的。

一般三相四线电度表，额定电流有：5(30)A、10(60)A、20(80)、30(100)A等。超过最大额定电流，一般为≥60A及以上时，应加装配互感器计量。

电流互感器变比的计算

电流互感器变比的计算，需要考虑以下条件：一是一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例；二是符合继电保护的要求；三是电流互感器的计算一次电流倍数mjs小于电流互感器的饱和倍数mb1；四是符合热稳定要求；五是符合动稳定要求。

对于继电保护用10kV电流互感器变比的选择，至少应满足上述五个条件。

对于测量用10kV电流互感器的选择，至少应满足上述第一、四、五的条件。

第一个条件计算

GB/T50063-2008《电力装置的电测量仪表装置设计规范》中规定“指针式测量仪表测量范围的选择，宜保证电力设备额定值指示在仪表标度尺的2/3处”。根据这个规范要求，我们可以用下面的公式计算。

其中，式中I1RT为变压器一次侧额定电流（A）；N为电流互感器的变比比率；⅔为指针式测量仪表测量范围值；5是电流互感器的二次额定值。

计算得出电流互感器的比率N后，再根据计算出的变量比率再乘以二次额定值（1或5），再按常规型号向上一个规格选择相应TA的一次额定电流值。示例，一台容量如下的变压器，其10kV电流互感器变比，分别是：

400kVA：I1RT=400/1.732/10≈23A，N=23/(⅔×5)≈6.9，高压侧可选40/5电流互感器

500kVA：I1RT=500/1.732/10≈29A，N=29/(⅔×5)≈8.7，高压侧可选50/5电流互感器

630kVA：I1RT=630/1.732/10≈36.4A，N=36.4/(⅔×5)≈10.9，高压侧可选75/5电流互感器

800kVA：I1RT=800/1.732/10≈46.2A，N=46.2/(⅔×5)≈13.9，高压侧可选75/5电流互感器

1000kVA：I1RT=1000/1.732/10≈57.7A，N=57.7/(⅔×5)≈17.3，高压侧可选100/5电流互感器

1250kVA：I1RT=1250/1.732/10≈72.2A，N=72.2/(⅔×5)≈21.7，高压侧可选150/5电流互感器

1600kVA：I1RT=1600/1.732/10≈92.4A，N=92.4/(⅔×5)≈27.7，高压侧可选150/5电流互感器

显然，按此条件选择电流互感器变比时，变比将会很小。比如：上表中630kVA变压器，计算所得的电流互感器是可以取50/5的，那么TA的最大变比为50/5=10；那么，其额定电流仅占电流量程36.4/10/5=72.8%，是超出规范“测量范围的选择，宜保证电力设备额定值指示在仪表标度尺的2/3处”要求的。因此，一般这个条件计算结果后，我们还需要再按其他条件进行继续校验。

第二个条件计算

第二个条件的计算，主要是对“第一个条件计算结果”进行的校验，主要需要校验过负荷保护及电流速断保护对变比的影响。

1、过负荷保护

过负荷保护应满足以下公式：N=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh*IDZJ)

其中，式中N为电流互感器的变比比率；IDZJ----过负荷保护装置的动作电流，如果是GL-11/10型继电器动作电流整定范围为4~10A；Kk----可变系数，取1.3；Kjx----接线系数，取1；Kh----继电器返回系数，取0.85；Kgh----过负荷系数，对于民用建筑用配电所，Kgh取2；对于工厂用配电所，一般需考虑电动机自启动引起的过电流倍数，此时Kgh取3。

通过校验计算，对于“第一个条件计算结果选择的变比”，一般都不能满足电流继电器的瞬动电流倍数NS的要求，但是对于民用建筑配电是满足使用的。因此，对于工厂用配电所，为可靠起见，按Kgh取3进行校验并纠正第一个条件计算结果，各容量变压器满足上式要求的电流互感器的最小变比如下：

400kVAI1RT=23AN=10.6取75/5=15IDZJ取8A

500kVAI1RT=29AN=13.3取75/5=15IDZJ取9A

630kVAI1RT=36.4AN=16.7取100/5=20IDZJ取9A

800kVAI1RT=46.2AN=21.2取150/5=30IDZJ取8A

1000kVAI1RT=57.7AN=26.5取150/5=30IDZJ取9A

1250kVAI1RT=72.2AN=33.1取200/5=40IDZJ取9A

1600kVAI1RT=92.4AN=42.3取250/5=50IDZJ取9A

按上表选择变比一般可以满足电流继电器的瞬动电流倍数NS要求，但还需要进行灵敏度校验，使灵敏度系数Km≥1.5。

2.电流速断保护

电流速断保护应满足以下公式：

IDZJS=Kk*Kjx*IA3max/N；

NS=IDZJS/IDZJ；NS∈{2，3，4，5，6，7，8，9，10}；

其中，式中IDZJS----继电保护计算出的电流继电器的瞬动电流；NS----实际整定的电流继电器的瞬动电流倍数；Kk----可变系数，取1.5；Kjx----接线系数，取1；IA3max----变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流；下面按前述假设条件，短路容量变化对变比选择的影响分析如下：

a.变压器高压侧B点短路容量SDB为200MVA时：（1）对于民用建筑用配电所（Kgh=2），各容量变压器，按满足过负荷要求的最小变比选择变比时，一般是小于实际所需变比的。（2）对于工厂用配电所（Kgh=3），各容量变压器，按满足过负荷要求的最小变比选择变比时，都能满足速断保护要求的。

b.变压器高压侧B点短路容量SDB为100MVA时，（1）对于民用建筑用配电所（Kgh=2），各容量变压器，按满足过负荷要求的最小变比选择变比，且变压器容量大于630KVA时，能满足速断保护要求的。（2）对于工厂用配电所（Kgh=3），计算结果同SDB=200MVA。

c.变压器高压侧B点短路容量为50MVA时，（1）对于民用建筑用配电所（Kgh=2），各容量变压器，按满足过负荷要求的最小变比选择变比，且变压器容量大于500KVA时，能满足速断保护要求的。（2）对于工厂用配电所（Kgh=3），计算结果同SDB=200MVA。

综上所述，过负荷保护及电流速断保护对变比是有很大影响的，需要注意的是因瞬动时灵敏度的校验；当采用去分流跳闸方式时，还要考虑去分流触点容量校验及去分流后电流互感器容量的校验。等等。实际上，许多时候设计时，供电部门往往不能提供引至用户处的电源短路容量或系统阻抗，从而使其他几个条件的校验较难进行，这是变比选择不当的很大一个原因。

第三个条件计算

按mjs<mb1选择

公式：mjs=Imax1/Ie1；

mb1=Ib1/Ie1；

其中，式中mjs----电流互感器的计算一次电流倍数；mb1----电流互感器的饱和倍数；Imax1----继电保护算出的最大一次电流；Ie1----电流互感器的额定一次电流；Ib1----电流互感器的饱和电流。

1.影响mb1的因素，有：a.电流互感器的型号对mb1的影响；b.二次负载的变化对mb1的影响；c.电流互感器的变比对mb1的影响。

2.影响mjs的因素，有IDZJS的大小与是mjs大小的关键，IDZJS是通过继电保护计算后整定的，而IDZJS的整定值是由系统在B处短路容量SDB及电流互感器的变比共同确定的。

显然电流互感器的变比越小，而短路容量SDB确定时，IDZJS的整定值就越大，就使mjs越大，越难满足mjs<mb1，相反，电流互感器的变比越大，就使mjs越小，越容易满足mjs<mb1。，事实上互感器的变比的增大，可显著的降低mjs的数值。另外，短路容量SDB越大，而电流互感器的变比确定时，IDZJS的整定值就越大，就使mjs越大，越难满足mjs<mb1。

结论：如果电流互感器的变比能通过继电保护的校验，理论上mjs的最大值为mjs=Imax1/Ie1=1.1*10*8/5=17.6；此时要求mjs<mb1是有一定困难的，本人认为在实际设计过程中应合理控制mjs，若mjs较大，建议采用加强了B级10%倍数的电流互感器。按“第二个条件计算结果”要求选择的最小变比，通过互感器合理的选型及二次侧负荷的调整后，一般都是可以满足mjs<mb1选择要求的。

第四个条件和第五个条件计算

电流互感器热、动稳定校验能否通过，取决于C处的短路容量SDC，下面仍按SDC=200，100，50MVA三种情况进行考虑，此时，C处短路电流如下：

SDC=200MVA时I”C3max=11kA，IC3max=16.7kA，iC3max=28kA；

SDC=100MV时I”C3max=5.5kA，IC3max=8.35kA，iC3max=14kA；

SDC=50MV时I”C3max=2.75kA，IC3max=4.18kA，iC3max=7kA；

式中I”C3max----C处三相短路电流周期分量；IC3max----C处三相短路电流有效值；

IC3max----C处三相短路冲击电流值；

考虑到配电变压器属于电网末端，目前断路器一般均采用中高速断路器并为无延时的速断保护，故短路假想时间t<0.3s，下面按t=0.3s进行校验。

以LA-10为例：

在SDC=200MVA时其变比至少应为200/5，此时该互感器热稳定允许三相短路电流有效值为32.9kA，动稳定允许三相短路电流冲击值为32kA。

在SDC=100MVA时其变比至少应为100/5，此时该互感器热稳定允许三相短路电流有效值为16.4kA，动稳定允许三相短路电流冲击值为16kA。

在SDC=50MVA时其变比至少应为50/5，此时该互感器热稳定允许三相短路电流有效值为8.2kA，动稳定允许三相短路电流冲击值为8kA。

从上面分析中，可以得出：(1)电流互感器动稳定要求比热稳定要求为高；(2)在系统短路容量较小时，电流互感器动、热稳定较容易满足。

通过以上五个条件分析，对配电变压器保护用电流互感器的变比选择按以下顺序较为合理：首先，应按继电保护的要求选择变比，特别是电流速断保护，尤其是当系统短路容量较大时。其次，在实际设计过程中应合理控制mjs，若mjs较大，建议采用加强了B级10%倍数的电流互感器。再次，当系统短路容量较大时，电流互感器动稳定的校验不能忽略。此外，对于测量用电流互感器的变比选择，则要以电流互感器动稳定的校验作为重点。