1 電流互感器概述
電流互感器（current transformer）是將一次回路的大電流成正比的變換為二次小電流以供給測量儀錶、繼電保護及其它類似電器。 電流互感器在電網中的工作狀態見下圖。
電網中電流互感器的工作狀態
2.4額定輸出容量標準值
額定輸出標準值為：2.5、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA
對一台互感器來說， 只有一個額定輸出是標準值， 並滿足標準準確級。 其餘額定輸出時， 可允許是非標準值， 但要符合另一個標準準確級。
2.5溫升限值
當電流互感器一次電流等於額定連續熱電流， 且帶有對應於額定輸出負荷， 其功率因數為1時， 電流互感器溫升應不超過規定限值。
當周圍溫度高於規定數值時， 應將允許溫升減去超過的氣溫值。
當互感器工作地點在海拔1000m以上地區工作時， 溫升限值按每高出100m減去0.4％（油浸式）或0.5％（幹式）。
3 電流互感器基本特性
3.1電流互感器型式
按下列分類方式， 可歸納為：
（1）按用途：測量用電流互感器；保護用電流互感器
（2）按電壓等級：對應不同的電網電壓(0.38kV、0.6 kV、1 kV、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000kV）下使用的電流互感器；
3.2保護用電流互感器的類型
保護用電流互感器分為兩大類：
（1） P類（P意為保護）電流互感器。 包括PR和PX類。
該類電流互感器的準確限值是由一次電流為穩態對稱電流時的複合誤差或勵磁特性拐點來確定的。
P類及PR類電流互感器的準確級以在額定準確限值一次電流下的最大允許複合誤差的百分數標稱， 標準準確級為：5P、10P、5PR和10PR。
P類及PR類電流互感器在額定頻率及額定負荷下， 電流誤差、相位誤差和複合誤差應不超過表2-1所列限值。
表2-1 P類及PR類電流互感器誤差限值
準確級
額定一次電流下的電流誤差％
額定一次電流下的相位差
額定準確限值一次電流下的複合誤差％
±min
±crad
5P， 5PR
10P， 10PR
±1
±3
60
－
1.8
－
5
10
TPS級：低漏磁電流互感器， 其性能由二次勵磁特性和匝數比誤差限值規定。 對剩磁無限制。
TPX級：準確限值規定為在指定的暫態工作迴圈中的峰值暫態誤差（）。 對剩磁無限制。
TPY級：準確限值規定為在指定的暫態工作迴圈中的峰值暫態誤差（）。 剩磁不超過飽和磁通的10％。
TPZ級：準確限值規定為在指定的二次回路時間常數下， 具有最大直流偏移的單次通電時的峰值暫態交流分量誤差（）。 無直流分量誤差限值要求。剩磁實際上可以忽略。
3.3測量用電流互感器的類型
測量用電流互感器有一般用途和特殊用途（S類）兩類。測量用電流互感器的額定一次電流為保證二次電流在合適的範圍內，可採用複式變比或二次帶抽頭的電流互感器。
工程中應根據電力系統測量和計量系統的實際需要合理選擇互感器類型。
3.4多變比電流互感器
多變比電流互感器是指在一台電流互感器上，採用一次繞組各段的串聯或並聯連接，或/和採用二次繞組抽頭的方法，獲得多種電流比的電流互感器。當電流互感器有多個二次繞組，且各二次繞組的額定電流比不同時，也稱複合變比電流互感器。測量級和保護級的電流比可以不相同。
（1）一次繞組串並聯方式
採用一次繞組串聯或並聯方式，可獲得兩個成倍數的電流比（見圖2-18）。例：2x600/5A：一次繞組串聯時為600/5A；一次繞組並聯時為1200/5A。一般在66kV及以上電壓等級的電流互感器上採用。對於35kV及以下電壓等級由於產品結構佈置困難，較少採用。
圖2-18 一次繞組串並聯方式
（2）二次繞組抽頭方式
二次繞組抽頭理論上可以在起未端之間的任意部位，一般常用是中間抽頭。圖2-19表示在1/3處抽頭的情況。一般二次繞組抽頭方式僅用在測量用電流互感器。保護級採用抽頭獲得的電流比會降低保護性能，因此，保護級一般不會採用二次抽頭方式獲得更小的電流比。
圖2-19 二次繞組抽頭方式
（3）一次繞組串並聯和二次繞組抽頭方式同時採用
同時採用一次繞組串並聯和二次繞組抽頭方式可獲得更多的電流比。
圖2-20 一次繞組串並聯和二次繞組抽頭方式同時採用
示例：2x600/5A：一次串並聯方式；二次在1/3處抽頭方式，獲得的電流比見表2-5。
表2-5 多電流比的電流互感器
一次繞組連接方式
二次繞組連接方式（在1/3處抽頭）
二次繞組標誌：S1-S2
二次繞組標誌：S2-S3
二次繞組標誌：S1-S3
一次繞組串聯
200/5A
400/5A
600/5A
一次繞組並聯
400/5A
800/5A
1200/5A
4 電流互感器參數選擇原則
（2）動穩定校驗
對帶有一次回路導體的電流互感器需進行動穩定效驗；對於一次回路導體從視窗穿過且無固定板的電流互感器可不用進行動穩定效驗。
電流互感器的動穩定性能通常以額定動穩定電流或動穩定倍數表示。它們之間的關係是：
……………………………（2-1）
式中：
Kd — 動穩定倍數，（由製造部門提供）；
Idyn— 額定動穩定電流（峰值）（kA）；
Ipn— 電流互感器額定一次電流（A）。
電流互感器動穩定的校驗按下式計算： Idyn≥Ich………………………………………（2-2）
或
……………………………（2-3）
式中：
Ich— 短路衝擊電流瞬時值（kA）。
（3）短時熱電流校驗
短時熱電流校驗是驗算互感器承受短路電流發熱的能力。製造部門在產品樣本中一般給出的是1s或5s熱穩定電流倍數，可按下式進行校驗：
…………………………………（2-4）
式中：
K th— 電流互感器熱穩定電流倍數，由製造部門提供。
Qd— 短路電流引起的熱效應（A²s），宜按後備保護動作時的全分閘時間確定；
t — 製造部門提供的短時熱電流計算時間，t＝1s或5s。
校驗時也可按的大小對產品的熱穩定進行比較，特別是不同產品t採用不同值時。
當互感器繞組可串、並聯切換時，應按其接線狀態下的實際短路電流進行校驗。
當動熱穩定不夠時，例如有時因回路工作電流較小，則可選擇額定電流較大的電流互感器，增大變流比。若測量用電流錶讀數太小時，可採用複式變比或二次帶抽頭電流互感器。
（4）機械荷載
機械荷載校驗是校驗電流互感器出線端承受導體的靜荷載力和短路時電動力不超過設備的允許值。
1）靜荷載
設備最高電壓72.5kV及以上的電流互感器，其一次繞組接線端子的垂直和水準方向應能承受表2-6所規定的靜態試驗荷載。
表2-6 靜態承受試驗荷載
設備最高電壓（kV）
靜態承試驗受荷載（N）
I類
II類荷載
72.5
1250
2500
126
2000
3000
242和363
2500
4000
550
4000
6000
注：1. 在日常運行條件下，作用荷載的總和應不超過規定的承受試驗荷載的50%。
2. 電流互感器應能承受很少出現的急劇動態荷載（例如：短路），它不超過1.4倍靜態承受荷載。
3. 在某些應用中，可能需要一次端子具有防旋轉的能力，試驗時施加的力矩值應由製造方與使用者協商確定。
上表中數值包含由於風和結冰而引起的荷載。
按導線機械計算方法，計算出電流互感器端子承受導體的拉力，不超過廠家提供的靜荷載資料。具體計算方法見《電力工程電氣設計手冊》中“導線實用力學計算”部分。
2）短路荷載
a）硬導體短路電動力計算
電流互感器與硬導體連接時，其校驗公式與支柱絕緣子相同，即：
………………………（2-5）
式中：
Fmax—電流互感器端子承受的電動力，N
a—回路相間距離，cm；
lm—計算長度，cm；
l1—電流互感器出線端部至最近一個母線支柱絕緣子的距離，cm；
l2—電流互感器兩端瓷帽的距離，（當電流互感器為非母線式瓷絕緣時，），cm。
有的產品樣本未標明出線端部允許作用力，而只給出動穩定倍數Kd。Kd一般是在相間距離為40cm，計算長度為50cm的條件下取得的。此時，可按下式進行校驗：
…………………（2-6）
b）軟導線短路電動力計算
電流互感器與軟導線連接時，電動力計算方法見《電力工程電氣設計手冊》中“軟導線和組合導線短路搖擺計算”部分的有關內容。
（5）額定二次電流和負荷
1）電流互感器額定二次電流（Isn）有1A和5A兩類。
2）對於新建發電廠和變電所，有條件時電流互感器額定二次電流宜選用1A。如有利於電流互感器安裝或擴建工程原有電流互感器採用5A時，額定二次電流可選用5A。
3）一個廠站內的電流互感器額定二次電流允許同時採用1A和5A。
4）保護用電流互感器的準確級和允許極限電流，都與二次負荷有關，需要合理選擇二次負荷額定值並進行相應的驗算。電流互感器二次負荷可用阻抗Zb(Ω)或容量(VA)表示。二者之間的關係為：
………………………………………（2-7）
當電流互感器額定二次電流為5A時，數值，當電流互感器額定二次電流為1A時，Sb=Zb。
5）由於電子式儀錶和微機繼電保護的普遍應用，互感器額定二次電流廣泛採用1A，以及保護和控制下放就地等因素，二次回路負荷大大降低，相應的電流互感器二次負荷也宜選用較低的額定值，以便降低造價和改善其結構及性能（如採用倒置式結構）。
4.2決定電流互感器電流比的因素
電流互感器的電流比是由額定一次電流和額定二次電流構成。電流比必須保證在規定的電力負荷下滿足測量（及計量）、保護及動熱穩定的要求。
（1）測量級對額定一次電流的要求
測量或計量用電流互感器要求在正常工作範圍內保證規定的準確度，尤其對關口點計量的電流互感器更應準確計量。為此，必須確定額定一次電流儘量接近正常的電力負荷電流，並保證互感器應滿足儀錶保安電流的要求（當採用常規儀錶時）。
（2）保護級對額定一次電流的要求
繼電保護用電流互感器，要求在額定一次電流和準確限值電流下，滿足規定的誤差限值要求。作為保護更為關注在準確限值一次電流時，準確地輸出符合要求（5P級複合誤差＜±5%；10P級複合誤差＜±10%）的二次電流，保證保護裝置正確可靠動作。為此，當準確限值電流確定條件下，互感器的額定一次電流選得越大，準確限值係數越小，產品易製造。
（3）電力負荷變化對額定一次電流的影響
1) 變電所（升壓站）設計的實際電力負荷與遠景負荷相差懸殊：若按遠景負荷確定互感器的額定一次電流，保護級按遠景負荷確定的的額定一次電流，可滿足保護功能的要求，但互感器的測量級不能滿足近期實際負荷的準確計量。
2) 特殊負荷：例電氣化鐵路、軋鋼等的電力線，一般電流互感器額定一次電流按短時最大的負荷確定，而在正常工作情況下通過電流互感器的電流很小，無法滿足準確計量的要求。
3) 系統間聯絡線，負荷不固定：互感器的額定一次電流按最大負荷電流或輸電線路、斷路器的額定電流確定，因而電流互感器不可能滿足在負荷變化的全範圍內準確級要求。
當電力負荷變化範圍太大時，若按最大負荷確定為額定一次電流，可滿足保護級功能要求，但互感器測量級無法對最小負荷進行準確計量。反之，若按最小負荷確定為額定一次電流，測量級可準確計量最小的電力負荷，但對最大電力負荷時的計量必須要選用具有“電流擴大值”為200%、300%等的電流互感器。對於保護級在最大電力負荷時要發揮保護功能，必須有很大的準確限值係數，這會給互感器製造帶來困難。所以在電力負荷變化範圍時測量級和保護級的要求是矛盾的，應採用多變比的電流互感器。
（4）額定二次電流由以下因素決定
額定二次電流有兩種：5A、1A。在110kV及其以下電壓等級，可以採用二次電流為5A或1A。一般在220kV及其以上電壓等級的電流互感器，推薦採用二次電流為1A。
4.3 多變比電流互感器參數的選擇原則
（1）電力負荷較穩定時
當電力負荷較穩定，變化範圍不大時，採用單一電流比的電流互感器。額定一次電流宜取回路負荷電流的1.5～2.0倍。
（2）電力負荷變化時
當電力負荷變化範圍大時，宜採用多變比的電流互感器，一次繞組採用串並聯方式，測量用電流互感器帶S級，其電流比選較小值，並且在二次繞組抽頭。保護級用最大的電流比（二次繞組不抽頭）。
示例：技術參數2x600/5A：
測量級：2x(200、400、600)/5A；0.2S級；輸出容量：抽頭為30VA；滿匝為50VA。
保護級：2x600/5A：5P20；50VA。
製造方案：一次繞組串並聯；測量級為0.2S級並在二次繞組的三分之一處抽頭；保護級二次繞組不抽頭。多電流比電流互感器連接方式時的性能見表2-7。
表2-7 多電流比電流互感器連接方式時性能
準確級
一次連接方式
二次
標誌
負荷電流
誤差限值
性能說明
額定值%
電流值A
比差
相位差
測量級
一次繞組串聯
S1—S2
(20%～120%)x200A
40～240
±0.2%
±10＇
一次繞組串聯時，電力負荷在40～720A的範圍內，能保證電流互感器達到比差±0.2%相位差±10＇。
5%x200A
10
±0.35%
±15＇
1%x200A
2
±0.75%
±30＇
S2—S3
(20%～120%)x400A
80～480
±0.2%
±10＇
5%x400A
20
±0.35%
±15＇
1%x400A
4
±0.75%
±30＇
S1—S3
(20%～120%)x600A
120～720
±0.2%
±10＇
5%x600A
30
±0.35%
±15＇
1%x600A
6
±0.75%
±30＇
測量級
一次繞組並聯
S1—S2
(20%～120%)x400A
80～480
±0.2%
±10＇
一次繞組並聯時，電力負荷在80～1440A的範圍內，能保證電流互感器達到比差±0.2%相位差±10＇。
5%x400A
20
±0.35%
±15＇
1%x400A
4
±0.75%
±30＇
S2—S3
(20%～120%)x800A
160～960
±0.2%
±10＇
5%x800A
40
±0.35%
±15＇
1%x800A
8
±0.75%
±30＇
S1—S3
(20%～120%)x1200A
240～1440
±0.2%
±10＇
5%x1200A
60
±0.35%
±15＇
1%x1200A
12
±0.75%
±30＇
保護級
一次
串聯
S1—S2
(100%～120%)x600A
600～1200
±1.0%
±60＇
一次
並聯
S1—S2
(100%～120%)x1200A
1200～2400
±1.0%
±60＇
…………………………………（2-8）
例：在二分之一處抽頭，則
，即為滿匝時的四分之一。一般抽頭時的輸出容量按上式確定，實際上，產品還是可以作得比計算值大些（具體輸出容量應使用者與製造雙方協商）。
（5）多電流比套管式電流互感器額定值
多電流比套管式電流互感器額定值是以其最大電流比時規定的，其餘電流比則不作規定。例：“300-600-1200/1A；50VA；0.5級”表示在1200/1A時滿足50VA、0.5級。而在其他的變比：300/1A、600/1A時的準確級和額定輸出由雙方協商。
4.4保護電流互感器的特殊要求
保護用電流互感器參數除按照一般規定進行選擇外，還要考慮電流互感器所在回路的具體要求：
（3）大型發電機變壓器組廠用分支的額定電流遠小於主變壓器額定電流，廠用分支的電流互感器一般可以廠用分支額定工作電流為基礎進行選擇，但例外的是廠用分支側用於發－變組差動保護的電流互感器，原則上應與主回路電流互感器變比一致，如因額定一次電流過大裝設有困難時，可根據具體情況採取適當措施，如由保護裝置改變變比，或者採用二次額定電流為1A的互感器（當其他互感器額定二次電流為5A時）以便在保持變比一致條件下降低互感器額定一次電流等。
4.5 測量電流互感器的特殊要求
（1）測量用帶S級電流互感器的特殊要求
0.2S級和0.5S級是特殊用途的電流互感器，在與寬負荷電度錶（超載4倍及以上的電度錶）相連接時，電流互感器的計量電流在50mA～6A之間（即額定二次電流5A的1%～120%之間的某一電流下能作準確測量）。在電能關口計量點處宜用0.2S級和0.5S級電流互感器。
1）帶S級電流互感器在很寬的負荷電流（1～120）% 時具有高準確度。在負荷電流的（20～120）%時，電流誤差為≯±0.2%；相位差為≯10＇。其誤差值為標稱限值，對用於計量關口點電費的準確度有保障。
2）採用計量級帶S級的電流互感器時，可符合按計量規程規定選的負荷電流，在額定電流的50%～66.6%範圍內具有高準確度。
例：0.2級：在時，電流誤差為±0.2618%（注意：＞0.2%）；相位差為±12.06＇ （注意：＞10＇），己超過預期的誤差標稱限值。
0.2S級，在=（20～120）% 時，電流誤差為±0.2；相位差為±10＇，符合預期的誤差標稱限值。
圖2-21 帶S級的測量用電流互感器的誤差限值
（2）測量用帶S級電流互感器適用範圍
據電力網經營體制改革，要求發電、供電、用電的準確計量.以作為考核電網技術經濟指標和實現貿易的計量依據。為此要求安裝在電能關口計費點的電流互感器具有更高的準確度。
當安裝點的電力負荷變化範圍很大，電力負荷低峰與高峰負荷電流相差幾倍時，要同時滿足高峰和低峰負荷電流的計量準確度，互感器應採用帶S級的電流互感器。並按高峰電力負荷值來確定互感器的額定電流比。
（3）測量用電流互感器額定輸出的選擇
對測量用電流互感器在選擇額定輸出時，應考慮到實際的負荷不是越大越好。按國家標準規定，測量用電流互感器準確級的誤差限值規定的二次輸出範圍為25%～100%額定輸出，因此，當額定輸出選得太大，而實際運行時的負荷可能小於25%額定輸出，此時所規定的準確度是達不到的。
無直流分量誤差限值要求。剩磁實際上可以忽略。3.3測量用電流互感器的類型
測量用電流互感器有一般用途和特殊用途（S類）兩類。測量用電流互感器的額定一次電流為保證二次電流在合適的範圍內，可採用複式變比或二次帶抽頭的電流互感器。
工程中應根據電力系統測量和計量系統的實際需要合理選擇互感器類型。
3.4多變比電流互感器
多變比電流互感器是指在一台電流互感器上，採用一次繞組各段的串聯或並聯連接，或/和採用二次繞組抽頭的方法，獲得多種電流比的電流互感器。當電流互感器有多個二次繞組，且各二次繞組的額定電流比不同時，也稱複合變比電流互感器。測量級和保護級的電流比可以不相同。
（1）一次繞組串並聯方式
採用一次繞組串聯或並聯方式，可獲得兩個成倍數的電流比（見圖2-18）。例：2x600/5A：一次繞組串聯時為600/5A；一次繞組並聯時為1200/5A。一般在66kV及以上電壓等級的電流互感器上採用。對於35kV及以下電壓等級由於產品結構佈置困難，較少採用。
圖2-18 一次繞組串並聯方式
（2）二次繞組抽頭方式
二次繞組抽頭理論上可以在起未端之間的任意部位，一般常用是中間抽頭。圖2-19表示在1/3處抽頭的情況。一般二次繞組抽頭方式僅用在測量用電流互感器。保護級採用抽頭獲得的電流比會降低保護性能，因此，保護級一般不會採用二次抽頭方式獲得更小的電流比。
圖2-19 二次繞組抽頭方式
（3）一次繞組串並聯和二次繞組抽頭方式同時採用
同時採用一次繞組串並聯和二次繞組抽頭方式可獲得更多的電流比。
圖2-20 一次繞組串並聯和二次繞組抽頭方式同時採用
示例：2x600/5A：一次串並聯方式；二次在1/3處抽頭方式，獲得的電流比見表2-5。
表2-5 多電流比的電流互感器
一次繞組連接方式
二次繞組連接方式（在1/3處抽頭）
二次繞組標誌：S1-S2
二次繞組標誌：S2-S3
二次繞組標誌：S1-S3
一次繞組串聯
200/5A
400/5A
600/5A
一次繞組並聯
400/5A
800/5A
1200/5A
4 電流互感器參數選擇原則
（2）動穩定校驗
對帶有一次回路導體的電流互感器需進行動穩定效驗；對於一次回路導體從視窗穿過且無固定板的電流互感器可不用進行動穩定效驗。
電流互感器的動穩定性能通常以額定動穩定電流或動穩定倍數表示。它們之間的關係是：
……………………………（2-1）
式中：
Kd — 動穩定倍數，（由製造部門提供）；
Idyn— 額定動穩定電流（峰值）（kA）；
Ipn— 電流互感器額定一次電流（A）。
電流互感器動穩定的校驗按下式計算： Idyn≥Ich………………………………………（2-2）
或
……………………………（2-3）
式中：
Ich— 短路衝擊電流瞬時值（kA）。
（3）短時熱電流校驗
短時熱電流校驗是驗算互感器承受短路電流發熱的能力。製造部門在產品樣本中一般給出的是1s或5s熱穩定電流倍數，可按下式進行校驗：
…………………………………（2-4）
式中：
K th— 電流互感器熱穩定電流倍數，由製造部門提供。
Qd— 短路電流引起的熱效應（A²s），宜按後備保護動作時的全分閘時間確定；
t — 製造部門提供的短時熱電流計算時間，t＝1s或5s。
校驗時也可按的大小對產品的熱穩定進行比較，特別是不同產品t採用不同值時。
當互感器繞組可串、並聯切換時，應按其接線狀態下的實際短路電流進行校驗。
當動熱穩定不夠時，例如有時因回路工作電流較小，則可選擇額定電流較大的電流互感器，增大變流比。若測量用電流錶讀數太小時，可採用複式變比或二次帶抽頭電流互感器。
（4）機械荷載
機械荷載校驗是校驗電流互感器出線端承受導體的靜荷載力和短路時電動力不超過設備的允許值。
1）靜荷載
設備最高電壓72.5kV及以上的電流互感器，其一次繞組接線端子的垂直和水準方向應能承受表2-6所規定的靜態試驗荷載。
表2-6 靜態承受試驗荷載
設備最高電壓（kV）
靜態承試驗受荷載（N）
I類
II類荷載
72.5
1250
2500
126
2000
3000
242和363
2500
4000
550
4000
6000
注：1. 在日常運行條件下，作用荷載的總和應不超過規定的承受試驗荷載的50%。
2. 電流互感器應能承受很少出現的急劇動態荷載（例如：短路），它不超過1.4倍靜態承受荷載。
3. 在某些應用中，可能需要一次端子具有防旋轉的能力，試驗時施加的力矩值應由製造方與使用者協商確定。
上表中數值包含由於風和結冰而引起的荷載。
按導線機械計算方法，計算出電流互感器端子承受導體的拉力，不超過廠家提供的靜荷載資料。具體計算方法見《電力工程電氣設計手冊》中“導線實用力學計算”部分。
2）短路荷載
a）硬導體短路電動力計算
電流互感器與硬導體連接時，其校驗公式與支柱絕緣子相同，即：
………………………（2-5）
式中：
Fmax—電流互感器端子承受的電動力，N
a—回路相間距離，cm；
lm—計算長度，cm；
l1—電流互感器出線端部至最近一個母線支柱絕緣子的距離，cm；
l2—電流互感器兩端瓷帽的距離，（當電流互感器為非母線式瓷絕緣時，），cm。
有的產品樣本未標明出線端部允許作用力，而只給出動穩定倍數Kd。Kd一般是在相間距離為40cm，計算長度為50cm的條件下取得的。此時，可按下式進行校驗：
…………………（2-6）
b）軟導線短路電動力計算
電流互感器與軟導線連接時，電動力計算方法見《電力工程電氣設計手冊》中“軟導線和組合導線短路搖擺計算”部分的有關內容。
（5）額定二次電流和負荷
1）電流互感器額定二次電流（Isn）有1A和5A兩類。
2）對於新建發電廠和變電所，有條件時電流互感器額定二次電流宜選用1A。如有利於電流互感器安裝或擴建工程原有電流互感器採用5A時，額定二次電流可選用5A。
3）一個廠站內的電流互感器額定二次電流允許同時採用1A和5A。
4）保護用電流互感器的準確級和允許極限電流，都與二次負荷有關，需要合理選擇二次負荷額定值並進行相應的驗算。電流互感器二次負荷可用阻抗Zb(Ω)或容量(VA)表示。二者之間的關係為：
………………………………………（2-7）
當電流互感器額定二次電流為5A時，數值，當電流互感器額定二次電流為1A時，Sb=Zb。
5）由於電子式儀錶和微機繼電保護的普遍應用，互感器額定二次電流廣泛採用1A，以及保護和控制下放就地等因素，二次回路負荷大大降低，相應的電流互感器二次負荷也宜選用較低的額定值，以便降低造價和改善其結構及性能（如採用倒置式結構）。
4.2決定電流互感器電流比的因素
電流互感器的電流比是由額定一次電流和額定二次電流構成。電流比必須保證在規定的電力負荷下滿足測量（及計量）、保護及動熱穩定的要求。
（1）測量級對額定一次電流的要求
測量或計量用電流互感器要求在正常工作範圍內保證規定的準確度，尤其對關口點計量的電流互感器更應準確計量。為此，必須確定額定一次電流儘量接近正常的電力負荷電流，並保證互感器應滿足儀錶保安電流的要求（當採用常規儀錶時）。
（2）保護級對額定一次電流的要求
繼電保護用電流互感器，要求在額定一次電流和準確限值電流下，滿足規定的誤差限值要求。作為保護更為關注在準確限值一次電流時，準確地輸出符合要求（5P級複合誤差＜±5%；10P級複合誤差＜±10%）的二次電流，保證保護裝置正確可靠動作。為此，當準確限值電流確定條件下，互感器的額定一次電流選得越大，準確限值係數越小，產品易製造。
（3）電力負荷變化對額定一次電流的影響
1) 變電所（升壓站）設計的實際電力負荷與遠景負荷相差懸殊：若按遠景負荷確定互感器的額定一次電流，保護級按遠景負荷確定的的額定一次電流，可滿足保護功能的要求，但互感器的測量級不能滿足近期實際負荷的準確計量。
2) 特殊負荷：例電氣化鐵路、軋鋼等的電力線，一般電流互感器額定一次電流按短時最大的負荷確定，而在正常工作情況下通過電流互感器的電流很小，無法滿足準確計量的要求。
3) 系統間聯絡線，負荷不固定：互感器的額定一次電流按最大負荷電流或輸電線路、斷路器的額定電流確定，因而電流互感器不可能滿足在負荷變化的全範圍內準確級要求。
當電力負荷變化範圍太大時，若按最大負荷確定為額定一次電流，可滿足保護級功能要求，但互感器測量級無法對最小負荷進行準確計量。反之，若按最小負荷確定為額定一次電流，測量級可準確計量最小的電力負荷，但對最大電力負荷時的計量必須要選用具有“電流擴大值”為200%、300%等的電流互感器。對於保護級在最大電力負荷時要發揮保護功能，必須有很大的準確限值係數，這會給互感器製造帶來困難。所以在電力負荷變化範圍時測量級和保護級的要求是矛盾的，應採用多變比的電流互感器。
（4）額定二次電流由以下因素決定
額定二次電流有兩種：5A、1A。在110kV及其以下電壓等級，可以採用二次電流為5A或1A。一般在220kV及其以上電壓等級的電流互感器，推薦採用二次電流為1A。
4.3 多變比電流互感器參數的選擇原則
（1）電力負荷較穩定時
當電力負荷較穩定，變化範圍不大時，採用單一電流比的電流互感器。額定一次電流宜取回路負荷電流的1.5～2.0倍。
（2）電力負荷變化時
當電力負荷變化範圍大時，宜採用多變比的電流互感器，一次繞組採用串並聯方式，測量用電流互感器帶S級，其電流比選較小值，並且在二次繞組抽頭。保護級用最大的電流比（二次繞組不抽頭）。
示例：技術參數2x600/5A：
測量級：2x(200、400、600)/5A；0.2S級；輸出容量：抽頭為30VA；滿匝為50VA。
保護級：2x600/5A：5P20；50VA。
製造方案：一次繞組串並聯；測量級為0.2S級並在二次繞組的三分之一處抽頭；保護級二次繞組不抽頭。多電流比電流互感器連接方式時的性能見表2-7。
表2-7 多電流比電流互感器連接方式時性能
準確級
一次連接方式
二次
標誌
負荷電流
誤差限值
性能說明
額定值%
電流值A
比差
相位差
測量級
一次繞組串聯
S1—S2
(20%～120%)x200A
40～240
±0.2%
±10＇
一次繞組串聯時，電力負荷在40～720A的範圍內，能保證電流互感器達到比差±0.2%相位差±10＇。
5%x200A
10
±0.35%
±15＇
1%x200A
2
±0.75%
±30＇
S2—S3
(20%～120%)x400A
80～480
±0.2%
±10＇
5%x400A
20
±0.35%
±15＇
1%x400A
4
±0.75%
±30＇
S1—S3
(20%～120%)x600A
120～720
±0.2%
±10＇
5%x600A
30
±0.35%
±15＇
1%x600A
6
±0.75%
±30＇
測量級
一次繞組並聯
S1—S2
(20%～120%)x400A
80～480
±0.2%
±10＇
一次繞組並聯時，電力負荷在80～1440A的範圍內，能保證電流互感器達到比差±0.2%相位差±10＇。
5%x400A
20
±0.35%
±15＇
1%x400A
4
±0.75%
±30＇
S2—S3
(20%～120%)x800A
160～960
±0.2%
±10＇
5%x800A
40
±0.35%
±15＇
1%x800A
8
±0.75%
±30＇
S1—S3
(20%～120%)x1200A
240～1440
±0.2%
±10＇
5%x1200A
60
±0.35%
±15＇
1%x1200A
12
±0.75%
±30＇
保護級
一次
串聯
S1—S2
(100%～120%)x600A
600～1200
±1.0%
±60＇
一次
並聯
S1—S2
(100%～120%)x1200A
1200～2400
±1.0%
±60＇
…………………………………（2-8）
例：在二分之一處抽頭，則
，即為滿匝時的四分之一。一般抽頭時的輸出容量按上式確定，實際上，產品還是可以作得比計算值大些（具體輸出容量應使用者與製造雙方協商）。
（5）多電流比套管式電流互感器額定值
多電流比套管式電流互感器額定值是以其最大電流比時規定的，其餘電流比則不作規定。例：“300-600-1200/1A；50VA；0.5級”表示在1200/1A時滿足50VA、0.5級。而在其他的變比：300/1A、600/1A時的準確級和額定輸出由雙方協商。
4.4保護電流互感器的特殊要求
保護用電流互感器參數除按照一般規定進行選擇外，還要考慮電流互感器所在回路的具體要求：
（3）大型發電機變壓器組廠用分支的額定電流遠小於主變壓器額定電流，廠用分支的電流互感器一般可以廠用分支額定工作電流為基礎進行選擇，但例外的是廠用分支側用於發－變組差動保護的電流互感器，原則上應與主回路電流互感器變比一致，如因額定一次電流過大裝設有困難時，可根據具體情況採取適當措施，如由保護裝置改變變比，或者採用二次額定電流為1A的互感器（當其他互感器額定二次電流為5A時）以便在保持變比一致條件下降低互感器額定一次電流等。
4.5 測量電流互感器的特殊要求
（1）測量用帶S級電流互感器的特殊要求
0.2S級和0.5S級是特殊用途的電流互感器，在與寬負荷電度錶（超載4倍及以上的電度錶）相連接時，電流互感器的計量電流在50mA～6A之間（即額定二次電流5A的1%～120%之間的某一電流下能作準確測量）。在電能關口計量點處宜用0.2S級和0.5S級電流互感器。
1）帶S級電流互感器在很寬的負荷電流（1～120）% 時具有高準確度。在負荷電流的（20～120）%時，電流誤差為≯±0.2%；相位差為≯10＇。其誤差值為標稱限值，對用於計量關口點電費的準確度有保障。
2）採用計量級帶S級的電流互感器時，可符合按計量規程規定選的負荷電流，在額定電流的50%～66.6%範圍內具有高準確度。
例：0.2級：在時，電流誤差為±0.2618%（注意：＞0.2%）；相位差為±12.06＇ （注意：＞10＇），己超過預期的誤差標稱限值。
0.2S級，在=（20～120）% 時，電流誤差為±0.2；相位差為±10＇，符合預期的誤差標稱限值。
圖2-21 帶S級的測量用電流互感器的誤差限值
（2）測量用帶S級電流互感器適用範圍
據電力網經營體制改革，要求發電、供電、用電的準確計量.以作為考核電網技術經濟指標和實現貿易的計量依據。為此要求安裝在電能關口計費點的電流互感器具有更高的準確度。
當安裝點的電力負荷變化範圍很大，電力負荷低峰與高峰負荷電流相差幾倍時，要同時滿足高峰和低峰負荷電流的計量準確度，互感器應採用帶S級的電流互感器。並按高峰電力負荷值來確定互感器的額定電流比。
（3）測量用電流互感器額定輸出的選擇
對測量用電流互感器在選擇額定輸出時，應考慮到實際的負荷不是越大越好。按國家標準規定，測量用電流互感器準確級的誤差限值規定的二次輸出範圍為25%～100%額定輸出，因此，當額定輸出選得太大，而實際運行時的負荷可能小於25%額定輸出，此時所規定的準確度是達不到的。