浅析电流互感器误差对继电保护装置的影响

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1、栏浅析电流互感器误差对继电保护装置摘要：本文简述电流互感器产生误差的原因，介绍了电流互感器1O％误差曲线的校验方法，并阐述了电流互感器误差对继电保护装置的影响及减小误差的措施。关键词：电流互感器；误差曲线．差动保护措施1引言fl：Z2s4-Zen在电力系统运行中，继电保护装置能反应电气设备的故障二次漏抗Z变化很小，可以视为不变，根据式(4)，当系统和不正常工作状态并自动迅速地、有选择性地动作于断路器将发生故障时，一次电流突然增大，在一次电流的非周期分量的故障设备从系统中切除，保证无故障设备继续正常运行，将事影响下，电流互感器铁心很快饱和，励磁阻抗迅速下降，励磁电

2、故限制在最小范围，提高系统运行的可靠性，最大限度地保证流急剧上升，fD将明显增大。在一次电流不变的情况下，如果负向用户安全、连续供电。而继电保护装置正确动作的前提是必荷阻抗增大，使二次阻抗支路的分流减小，励磁电流增大，也会须准确地感知故障量的大小，继电保护装置是通过电流互感器使f增加。来反应被保护元件中所通过的电流。由于电流互感器存在误此外，励磁电流还能使二次电流在相位上偏离一次电流，差，造成在短路过程中一次电流产生偏差，影响继电保护装置造成电流互感器相位误差。的正确工作。为保证继电保护装置的正确工作，必须对电流互由于电流互感器存在励磁阻抗，因此，电流互感器的误

3、差感器的误差进行深入的研究，分析电流互感器产生误差的原不能完全消除。为了使继电保护装置能够正确感知故障量的大因，确定检验电流互感器误差的方法，分析电流互感器误差对小，必须将电流互感器的误差控制在一定范围。继电保护要求继电保护装置的影响，找出减小误差的具体措施。电流互感器在一次电流等于最大短路电流时，其变比误差小于2电流互感器误差的产生10％，因而产生了电流互感器的10％误差曲线。计算电流互感器二次电流是用一次电流除以电流互感器3电流互感器的10％误差曲线的变化来获取，是在忽略了励磁电流的前提下得到的结果。实电流互感器的1O％误差曲线是指变化误差满足f=1O％际上

4、，由于电流互感器存在励磁电流，产生了电流互感器的测时，一次电流(1)与其额定电流(I。)的比值(m。=。)和二次负量误差。测量误差就是电流互感器的二次输出量(i，)与折算到荷阻抗(Z)的关系特性曲线(如图2所示)。由图2可知，在电流互感器的10％误差允许范围内，一次电流和二次负荷阻抗是相二次侧的一次输入量(1，)之间大小不相等、幅角不同所造成的互制约的，一次电流越大，允许的二次负荷阻抗就越小。差值。因此，电流互感器的误差可分为数值{变比)误差和相位另外，1O％误差与角度误差有一定的关系。理论分析和运(角度)误差。我们重点讨论电流互感器的变比误差。行经验表明，当保

5、护用的电流互感器满足1O％误差曲线要求励磁电流是造成电流互感器二次电流和一次电流不成比时，角误差不超过7。。例的直接原因。励磁电流使一次折算至二次侧的电流不等于二次电流，造成了电流互感器的变化误差()，计算公式为：fb=(f：一I／n1)／(I／nI)(1)式中n——电流互感器的变比。电流互感器的等值电路如图1所示，图中各参数均折算到二次侧图2电流互感器的10％误差曲线通过给定电流互感器的1O％误差曲线可验证一次电流和图1电流互感器等值电路负荷阻抗。当已知电流倍数m。时，由10％误差曲线可方便地Zls．Z。——电流互感器一、一1次侧的漏抗；Z。——励磁阻得出允许

6、的负载阻抗。如果不小于实际负载阻抗，误差就满足抗；Z——负荷阻抗。要求：否则，应设法降低实际负载阻抗，直到满足要求为止。当为了方便计算，定义Z=Z+Z为二次阻抗。由图1可知二已知实际负载阻抗时，也可由曲线求出电流倍数m与流经电次电流与一次电流关系为：流互感器绕组的最大短路电流进行比较，判断是否满足误差要I2=I1一I。L求。电流互感器的1O％误差曲线一般由制造厂给出，在现场电i2(Z+Z)=(i一i)Z。(2)流互感器的10％误差曲线可由试验求取，具体步骤如下．．L7。(1)收集保护类型、整定值、电流互感器的变比和接线方式zLI1(3)等数据。将式(3l代八式(

7、1)得．(2)用电桥测量电流互感器的二次绕组直流电阻(R，)，近103厂东科技20092总第206期专栏l电力建设似代替电流互感器二次绕组漏抗Z(110～220kV电流互感器整定阻抗为：取R=Z。，35kV贯穿式或厂用馈线电流互感器取3R=Z2。)。(3)将电流互感器一次侧开路，用伏安特性法作出二次侧Zz=Z1lz等电压U=f(1)曲线。用以下公式求出相应的数值。式中：I厂整定的保护区长度。励磁电压：E=U一Z，实际保护区长度(I)与整定保护区长度(I)比为：kcos励磁阻抗：z‘．=导IZ△一6．)电流倍数：mlo=~INjx允许二次负荷阻抗：z。=一zILf

8、／(4)以m0为纵坐标、