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电流互感器10%误差分析

电流互感器的二次负载，直接影响到它的正确工作。一般来说，二次负载愈大，互感器的误差也愈大，只要二次负载不超过厂家的整定值，制造厂应保证互感器所产生的误差在其准确度等级或10%误差曲线范围内。因此，电流互感器在使用过程中，必须了解其额定二次负载和实际二次负载，只有在实际二次负载小于额定二次载时，误差才能符合要求。但是电流互感器在实际使用过程中，有时由于二次设备变更或者设计过程中考虑不周等各种原因，引起二次负载临时增加，使得实际二次负载超过互感器的额定二次负载；或者二次负载实测值大于额定二次负载，这时电流互感器的误差值将超过厂家的规定值。当电流互感器的误差超过厂家的规定值时，将给继电保护、计量装置等二次设备带来不良影响。

电流互感器的的一次电流增大到一定数值时,铁芯开始饱和,磁阻增大,激磁电流随之增大,致使电流误差增大。

电流互感器的误差

电流互感器，用来将一次大电流变换为二次小电流，并将低压设备与高压线路隔离，是一种常见的电气设备。其等值电路如图1所示，向量图如图2所示。

’ ’ ’

图中I１为折算到二次侧的一次电流，R１、X１为折算到二次侧的一次电阻和漏抗；R、X为二次

R X R X

1 1 2 2

2 2

XUU

X

U

1 2

U

R2E=E

R

2

I I

1 R 2 R

0 fh

2 2 U

X2

U

R2

ΔI I

I1

I

U E=E I

1 1 2 0

X

0

图 1

U

U2

U

X 2

fh

I

0.a

2

U

Xfh

U

0Rfh I

0

I Φ

0.r

图 2

’

电阻和漏抗；I

为电流互感器的.

励磁.

电流.

。在理想的电流互感器中I

的值为零，I１＝I。但实际上

2

2

0Z为Z

0

2 0

0

相比不能忽略，所以，

I0=

I1-I2

?0；

由电流互感器的向量图中可看出，电流互感器的误差主要是由于励磁电流I0的存在，它使二次电

’

流与换算到二次侧后的一次电流I１不但在数值上不相等，而且相位也不相同，这就造成了电流互感

I

器的误差。电流互感器的比误差f= 1

I ’

? １I2 100 % ；角误差为I

? １

I

2

1

间的夹角。

电流互感器的１０％误差及１０％误差曲线

满足误差为10％时的一次电流倍数m10与负载阻抗Zf2间的关系曲线，就是电流互感器的10％

误差曲线。

设Ki为电流互感器的变比，其一次侧电流与二次电流有I2＝I1／Ki的关系，在Ki为常数（电源互感器I2不饱和）时，就是一条直线，如图3所示。当电流互感器铁芯开始饱和后，与I1／Ki就不再保持线性关系，而是如图中的曲线2所示，呈铁芯的磁化曲线状。继电保护要求电流互感器的一次电流I1等于最大短路电流时，其变比误差小于或等于10％。因此，我们可以在图中找到一个电流值

’

I1.b，自I1.b作垂线与曲线1、2分别相交于B、A两点，且BA＝0.1I１（为折算到二次的I1值）。

如果大于电流互感器的一次I1电流，其变比误差就不会大于10％；如果，其变比误差就大于10％。

I

I

1-为铁芯不饱和

1 2-为铁芯饱和时

2

B

2

m

10

A

M

n

I2

.

o

I

C

1b(m10)

I

o

1

Z

en

Z

fh

图3 图4

另外，电流互感器的变比误差还与其二次负载阻抗有关。为了便于计算，制造厂对每种电流互感器提供了在m10下允许的二次负载阻抗值Zen，曲线m10=f(Zen)就称为电流互感器的10％误差曲线，如图4所示，已知m10的值后,从该曲线上就可很方便地得出允许的负载阻抗。如果它大于或等于实际的负载阻抗，误差就满足要求，否则，应设法降低实际负载阻抗，直至满足要求为止。当然，也可在已知实际负载阻抗后，从该曲线上求出允许的m10，用以与流经电流互感器一次线绕组的最大短路电流作比较。

１０％误差曲线的绘制方法

测定电流互感器10%误差曲线最直接方法是一次测定电流法，此项方法由于所需电源及设备容量较大，电流测量很难用于现场测验。

另一种方法是二次侧通电流法，此项方法由电流互感器二次侧通入电流，所需电源及设备容量较小，其结果与一次电流法所得相同，现场测量很易实现。下面就介绍用二次侧通电流法，绘制电流互感器10%误差曲线的方法。

收集数据

保护装置类型、整定值、电流互感器的变比、接线方式和流过电流互感器的最大故障电流等。

测量电流互感器二次绕组的直流电阻R2

求二次绕组漏抗Z2

用经验公式计算：对于油浸式LCCWD型，一般取Z2=（1.3～1.4）R2；对于套管式LRD型电流互感器，一般取Z2=2R2。

测定电流互感器的二次负荷阻抗

电