电流互感器特性分析及应用

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1、2015年第6期上海电力47电流互感器特性分析及应用吴天猛刁五(华东送变电工程公司，上海201803)摘要：对工程中使用的电磁式、穿心式及电子式电流互感器的原理以及应用展开详细阐述，从等效电路图、磁芯特性、一次故障及二次输出全方位分析互感器的特性。通过研究各种互感器的原理，进而对比不同类型互感器在实际应用中的优点与缺陷。根据现场对电磁式电流互感器测试，分析其10％误差曲线原理并给出解决误差过大的方案。关键词：电流互感器；磁芯特性；罗氏线圈；10％误差曲线中图分类号：TM452文献标志码：B0引言1电磁式电流

2、互感器当今电网趋向大容量、特高压、数字化通信和电磁式电流互感器属于最早的一类，只适用输配电智化能控制的发展与建设。电流互感器于交流电场合，相当于一个升压变压器，一次侧与(eu~enttrans~rmer，CT)被广泛用于电力系统一主回路串联，磁通在一个封闭的磁环中形成回路，次设备运行监测、计量、保护等，配合继电保护装将电信号传递到二次侧。对于这类电流互感器的置可以实现电网的继电保护和调度自动化。电网特性要求相关指标为：误差曲线、磁饱和、磁滞、变的发展对二次设备精确度、可靠性的要求在不断比、直流电阻、极性等。

3、提高，而二次设备的工作环境越来越苛刻J。在1．1磁芯磁滞回线此背景下，新的互感器技术不断涌现，各种新技术对于电磁式互感器，磁芯材料的选取应与匝被开发出来并应用到工程中。从电磁式到穿心数匹配。匝数少，则漏抗大；匝数多，则磁通密度式，再到最新的电子式互感器，不断涌现出新的、大。磁通密度越大，铁芯越容易产生磁饱和。互更可靠的、更准确的测量技术。感器的漏抗过大，会导致磁通损耗增大，变比难以本文就各类电流互感器的特性进行详细分和匝数比对应，产生测量误差J。各种电磁器件析与研究，进而比较其优缺点。分析互感器的对磁滞回线

4、的要求不同，因此衍生出多种磁芯材最佳应用场合，为电气设计人员及试验人员提料，例如冷轧硅钢片、铁氧体、非晶、微晶以及超微供参考。晶等磁性材料。铁芯磁滞回线如图1所示，若先退。运行中的交流滤波器组退出运行后，再次负荷保护导致双极闭锁事故，分析了华新换流站投入运行时，至少要等待10min。避免人为失误交流滤波器电抗器在实际运行中各工况下的电流引起直流系统闭锁。变化以及相关的理论计算，对比分析了华新站软3)电抗器上的合闸冲击电流会根据断路器合件设计中无功控制和过负荷保护之间配合的合理闸瞬间电压的幅值大小不同而变化(

5、合闸时电压幅性。并针对此次葛洲坝事故提出改进措施，希望值越大，冲击电流越大)，因此可以考虑在交流滤波为交流滤波器小组中的电抗器保护参数设计以及器小组断路器上增加同期合闸角装置，使得在电压相关的工程问题提供借鉴意义。较低的位置选择合闸，从而减小合闸冲击电流。(收稿日期：2015—10一lO)作者简介：江飞(1990-)，女，本科，现从事直流运检中5结语心华新换流站工作本文结合2007年2月26日葛洲坝电抗器过上海电力2015年第6期铁芯中存在剩磁，则互感器磁芯将工作在B附近小区域内，这会导致电流互感器测量严重

6、错误，无法反应真实值。一般解决方案是给铁芯绕组通入反向直流电流一段时间，使得铁芯磁复位]。BB／}一H一H

7、Hr图3电流向量图于9倍的负载阻抗Z。现场实测一台型号为．mKSOH1911，额定电流为300A，变比为75／1的电流互感器数据，如图4、图5所示。图1铁芯材料的磁滞回线1．__一1．2电磁式CT等效电路图{电流互感器T型等效电路如图2所示。f图2中的，P为一次侧电流，Ip／K为一次侧f折算N-．次侧全电流，K为匝比，K=N2／N，f为二次侧感应电动势，为励磁电流，z为励磁阻抗，，为二次侧电流。由T型

8、等效电路可绘制其电流矢量坐标如图3所示，由于励磁电流，的存在，使得，与，在相位和折算大小上都有差厶异，在应用中要限制励磁电流，防止磁芯过早进入图4伏安特性饱和工作区域。I1t-"--~

9、lfZf{。fZc＼、．＼———一一皇竺羔：竺竺竺⋯一j外接负载II}{I，图2电流互感器等效电路1．310％误差曲线I5电流倍数一负载阻抗由于励磁电流的存在，因此任何电磁式电流根据图4电流互感器的伏安特性可以得出，互感器都存在测量误差J，当一次电流过大，导当励磁电流，小于0．25A时，CT工作在线性区致磁芯趋向饱和，互感器

10、工作在非线性状态。随域，随着励磁电流增大，CT进入非线性工作区域。着励磁电流增大，输出电流，与之不成比例。图5中，M10为电流互感器一次侧能承受对于额为保证电流互感器满足10％的误差要求，则要求定电流的倍数。从图中可以找到M10对应的允一次侧电流为短路电流保护值时，励磁阻抗z大许阻抗z⋯实测z小于或等于z时合格。2015年第6期上海电力49当电流互感器不满足10％误差要求时，可采3电子式电流互感器用以下措施：1)