电流互感器相关知识汇总.doc

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1、电流互感器的相关知识汇总2014年3月15日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。⑴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，但角差减小，因此要改善误差应尽

2、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。⑵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。⑶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

3、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。⑷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

4、要受这四个因素影响。⑴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⑵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。⑶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

5、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。⑷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。电流互感器由于存在电流波形畸变，需要采用复合误差来规定其误差特性。一、电流互感器误差产生的原因：任何能量在传递过程中，都要有损耗，电流互感器也不

6、例外。当一次电流通过互感器的一次绕组时，必须消耗一小部分电流来励磁，励磁就是使铁心有磁性，这样二次绕组才能产生感应电势，也才能有二次电流。用来励磁的电流。就叫做励磁电流，一般用I0表示。励磁电流与一次绕组匝数的乘积I0W1，叫做励磁安匝，也叫做励磁磁动势。如果电流互感器没有误差，一次安匝就等于二次安匝。但是实际上由于互感器铁心要消耗励磁安匝，这个励磁安匝由一次安匝中提供，这就是说，在一次安匝中要扣去励磁安匝后，才传递成为二次安匝。因此，这时二次安匝就不等于一次安匝，电流互感器也就有了误差。很明显，电流互感器的误差就是由铁心所消耗的励磁安匝引起的。或者说，TA本身造

7、成的测量误差是由于有励磁电流的存在。CT产生误差的根本原因来自于励磁电流，由于一次电流中有一部分流入励磁支路，而不变换至二次侧，因此就产生了误差。影响CT误差的主要因素是二次负载及一次电流的大小。二次负载越大，分流到励磁回路的励磁电流也越大，造成CT的误差越大；而当一次电流增大时，CT的铁芯趋向于饱和，励磁阻抗下降，也会导致励磁电流增大，CT的误差也增大。继电保护要求，电流互感器在最大短路电流下，其稳态变比误差不大于10%，而角度误差不应超过7°。TA的减极性：TA采用减极性标注的概念是：一次侧电流从极性端流入，二次侧电流从极性端流出。二、电流互感器的准确级：分为

8、测量用TA