2020电流互感器特性与仿真.ppt

6 误差分析 ? 误差原因分析 ? 励磁损耗(I1=13000A,R=1.2Ω,比值误差 =1.4% ，复合误差 =9.6%) 150 100 50 0 -50 -100 -150 理想二次电流 CT二次电流I2 剩磁0% 励磁电流IΦ 4000 2000 0 -2000 -4000 电流互感器特性及仿真 俞国宾 镇海石化建安公司 2011-4-22 目录 ? ? ? ? ? ? ? ? 1 电流互感器分类 2 电流互感器原理 3 仿真方法 4 饱和现象 5 负载的影响 6 误差分析 7 伏安特性试验 8 二次回路故障引起的现象 1 电流互感器分类 ? 按原理分为 ? 常规式 CT ? 电子式 ECT ? 半常规式： ? 铁芯线圈低功率式 LPCT ? 独立式空心线圈（罗戈夫斯基线圈） ? 光效应式： ? 磁光变换（法拉第效应） 1 电流互感器分类 ? 按用途分为 ? 测量用 ? 保护用 ? P 类互感器 准确限值由一次电流为稳态对称时的复合误差， 或励磁特性的拐点来确定。 ? P ? PR （小剩磁） ? PX （低漏磁） ? TP 类互感器（暂态保护） ? TPE 类互感器（暂态保护电子式） 2 电流互感器原理 ? 基本电路 一 次 电 流 I 1 阻抗 Zb N1 ： N2 二次电流 I 2 公式原理 N 1 I 1 -N 2 I 2 =I L ? I 2 =I 1 /N+I L /N 2 ≈I 1 /N ? 基本参数 饱和电压 Us, 准确限值系数 K alf , 内阻 R CT , 漏感抗 X CT ? 3 仿真方法 ? 仿真原理图 CT 回路等效电感 L CT 一 次 电流 I 1 回路等效电阻 R CT 二次电流 I 2 ? 磁化曲线及仿真 ? 中值曲线 2.5 T 2 1.5 1 0.5 0 0 500 1000 1500 2000 2500 A/m 3 仿真方法 ? 磁化曲线仿真函数 ? ? ? max [ 0 . 95 ? arctg ( k 1 H ) ? ? k 2 H ] 3 7 2 ? 基尔霍夫公式运用 磁动势： H ? I 1 ? NI 2 d ? ( H ) dI 二次回路电压和为零： N ? I 2 R 2 ? L 2 2 ? 0 dt dt ? 规化求解法 ? 数值离散化 ?? d ? ? I 2 dI 2 用 代替 , 用 代替 ? t dt ? t dt 3 仿真方法 ? 多变量函数求解 （ EXCEL 演示） 4 饱和现象 铁芯磁通限制是饱和现象存在的根本因素 ? 一次电流过大引起 (N=120,R=1.2,I 1 =13000 、 24000A ） 理想二次电流 200 150 CT二次电流I2 磁通Φ 100 50 0 -50 -100 -150 -200 理想二次电流 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 CT二次电流I2 磁通Φ 4 饱和现象 ? 150 100 50 0 -50 二次负荷过大引起 (N=120,I 1 =13000A ） 理想二次电流 CT二次电流I2 磁通Φ 0.0025 0.0005 -0.0015 -100 -150 R=0.6Ω -0.0035 R=0.6 Ω 150 100 50 0 -50 理想二次电流 CT二次电流I2 磁通Φ 0.0025 0.0005 -0.0015 -100 -150 R=2.4Ω -0.0035 R=2.4Ω 4 饱和现象 ? 一次电流直流分量引起 ? 暂态冲击 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 理想二次电流 CT二次电流I2 R=0.6Ω 磁通Φ 20000 励磁电流IΦ 0.0025 0.0005 -0.0015 -0.0035 15000 10000 5000 0 -5000 R=0.6 Ω 4 饱和现象 ? 励磁涌流引起 理想二次电流 CT二次电流I2 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 R=0.6Ω 励磁电流IΦ 磁通Φ 0.0035 0.0025 2000 1500 1000 500 0 0.0015 0.0005 -0.0005 R=0.6 Ω 4 饱和现象 ? 剩磁引起 ? 磁滞现象 2 T 1.5 1 0.5 0 -0.5 0 -1 -1.5 -2 -400 -200 2 T 1.5 1 0.5 0 -0.5 0 -1 -1.5 -2 A/m 200 400 -400 A/m 200 400 -200 磁化曲线中值 矫顽力Hc=60A 4 饱和现象 ? 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 剩磁