电流互感器的误差29376.pdf

电流互感器的误差？影响电流互感器误差的主要因素有哪些 什么是电流互感器的误差？影响电流互感器误差的主要因素有哪些？在理想的电流互感器中，励磁损耗电流为零，由于一次绕组和二次绕组被同一交变磁通所交链，则 在数值上一次绕组和二次绕组的安匝数相等，并且一次电流和二次电流的相同。但是在实际的电流互感 器中，哟与有励磁电流存在，一次绕组与二次绕组的安匝数不相等，并且一次电流与二次电流的相位也 不相同。因此，实际的电流互感器通常有变比误差（一下简称比差）和相位角误差（以下简称为角差）。角差，是指二次电流向量旋转 180以后，与一次电流向量间的夹角。并且规定二次电流向量超前 于一次电流向量，角差为正，反之为负。的单位为分“”。影响电流互感器的误差的因素有：（1）电流互感器的角差主要由电流互感器铁芯的材料和结构来决定，若铁芯损耗小，导磁率高，则角差 的绝对值就小；采用带形硅钢片卷成圆环铁芯互感器的角差小。因此高精度的电流互感器多采用优质硅 钢片卷成的圆环形铁芯。（2）二次回路阻抗 Z（即负载）增大会使误差增大，这是因为在二次电流不变的情况下，Z 增大，将是 感应电势 E2 增大，从而使磁通0增加，铁芯损耗则会增加，致使误差增大。负载功率因数的降低，则 会使比差增大角差减小。（3）次电流的影响 当系统发生短路故障时，一次电流急剧增加，致使电流互感器工作在磁化曲线的 非线性部分（即饱和部分），这样比差和角差都将增加 电流互感器主要由三部分组成：铁心、一次线圈和二次线圈。由于铁心磁阻的存在，电流 互感器在传变电流的过程中，必须消耗一小部分电流用于激磁，使铁心磁化，从而在二次 线圈产生感应电势和二次电流，电流互感器的误差就是由于铁心所消耗的励磁电流引起的。由于激磁电流和铁损的存在，电流互感器一次电流和二次电流的差值是一个向量，误差包 括比值差和相角差。影响误差的因素：1 电流互感器的内部参数是影响电流互感器误差的主要因素。二次线圈内阻 R2 和漏抗 X2 对误差的影响：当 R2 增大时比差和角差都增大；X2 增 大时比差增大，但角差减校因此要改善误差应尽量减小 R2 和适当的 X2 值。由于二次线圈 内阻 R2 和漏抗 X2 与二次负载 Rfh 和 Xfh 比较而言值很小，所以改变 R2 和 X2 对误差的影 响不大，只有对小容量的电流互感器影响才较显著。铁芯截面对误差的影响：铁芯截面增大使铁芯的磁通密度减少，励磁电流减小，从而改善比差和角差。没有补偿的电流互感器在额定条件下铁芯的磁通密度已经很小，所 以减少磁通密度也相对减小了导磁系数，使励磁电流减小不多，而且磁通密度越小效果越 差。线圈匝数对误差的影响：增加线圈匝数就是增加安匝，增加匝数可以使磁通密度 减小，其改善误差的效果比增加铁芯截面显著得多。但是线圈匝数的增加会引起铜用量的 增加，同时引起动稳定倍数的减少和饱和倍数的增加。此外，对于单匝式的电流互感器（如 穿心型或套管型电流互感器一次线圈只允许一匝）不能用增加匝数的办法改善误差。减少铁芯损耗和提高导磁率。在铁芯磁通密度不变的条件下，减少铁芯励磁安匝 和损耗安匝也将改善比差和角差，因此采用优质的磁性材料和采取适宜的退火工艺都能达 到提高导磁率和减少损耗的目的。铁芯磁性的优劣还影响饱和倍数，铁芯磁性差时饱和倍 数较校。2、运行中的电流互感器的误差 当电流互感器已经定型，其内部参数就确定了，那么它的误差大小将受二次电流（或 一次电流）、二次负载、功率因数以及频率的影响。这些因素称为外部因素，在运行中的 电流互感器的误差主要受这四个因素影响。电流频率的变动对误差的影响比较复杂，一般系统频率变化甚小，其影响可忽略 不计。假使频率变化过大，例如额定频率为 50Hz 的电流互感器用于 60Hz 的系统中，就应 当考虑频率的影响，因为频率变动不但影响铁芯损耗、磁通密度和线圈漏抗的大小，也同 时影响了二次侧负载电抗值的大校 当一次电流减小时，磁通密度按比例相应减少，但在低磁通密度时，励磁安匝的 减少比磁通密度减少要慢，因此比差和角差的绝对值就相对增大。电流互感器误差具有以下特征：当一次电流在规定的范围内变化时，二次电流按 比例变化，当二次负载阻抗在规定范围内变化时，不影响二次电流的大校所以当二次负载 在额定范围内减少时，磁通密度也减少，由于二次电流不变，励磁电流减小，误差也将减 校电流互感器的出厂说明书一般会标明额定二次负载阻抗值，在运行中其误差应按给定接 线方式下的最大二次负载阻抗值来校核。二次负载的功率因数增大，也就是 Rfh 增大，Xfh 减小，角差将增大而比差将减少。对于饱和倍数而言，互感器厂家说明书注明的饱和倍数是指功率因数为 0.8 时的饱和倍数，此值相当于的饱和倍数的 极小值”，因此功率因数无论增大或减小，饱和倍数都增大。减小误差的措施：励磁电流是造成电流互感器误差的主要原因，因此减小励磁电流就可以减小误差：采用高导磁率的材料做铁芯，因为铁心磁性能不但影响比差和角差，也影响饱和 倍数。增大铁心截面，缩短磁路长度；增加线圈匝数。增减铁心截面或线圈安匝会相应 增大和减小饱和倍数，在采取增加铁心截面或线圈安匝以改善比差和角差时，必须考虑到 对饱和倍数的影响。限制二次负载的影响。在现场一般用增加连接导线的有效截面的方法，如采用较 大截面的电缆，或多芯并联使用，以减少二次负载的阻抗值。还可以把两个同型号、变比 相同的电流互感器串联使用，使每个电流互感器的负载成为整个负载的一半。适当增大电流互感器变比。在现场运行中选用较大变比的互感器。另外，还有二次绕组的分数补偿、二次侧电容分路补偿等等。