【课件】电流互感器误差计算ppt

I1N1 I2 N2 I0 N1
电动势平衡方程
E2 I2 (R2 RZ ) J( X 2 X Z
U1 E1 I1(R1 JX1)
I1 -一次电流 I2 -二次电流
N1 -一次绕组匝数 N2-二次绕组匝数
I0 - 励磁电流 R2 -二次绕组电阻 X 2-二次绕组漏电抗 RZ -二次负荷的有功分量 X Z- 二次负荷的无功分量 E2 -二次感应电势 U1 -一次绕组端电压 E1 -一次绕组中感应出的电动势
I 2

I
2
(
N2n N2
1)
从电流误差定义出发可写出补偿后的电流误差 i'
i' (%)

Kn(I2
I2 ) I1
I1
100

KnI2 I1
I1
100

K n I 2 I1
100

i
b
i (%)

KnI2 I1
I1
100
b (%)

K n I 2 I1

I0 N1n I1 N1n
sin(
0 ) 100

(IN )0 (IN )1
sin(
0 ) 100

(')


I
' 0
N
2
n
I1' N2n
cos(
0 )

I0 N1n I1 N1n
cos(
0 )

(IN )0 (IN )1
cos(
0 ) 3440
sin(
0 ) 100
相位差

(')

I 2 Z 2 LC
2fAC N2n (IN )1
cos(
0)
3440
电流互感器影响误差的因素
额定二次负荷。 一次电流。 系统的频率。 热稳定电流。
电流互感器内部结构
电流互感器误差校验
根据国标GB1208-2006，第13.2条规定： 对于测量绕组0.1、0.2、0.5和1级，在二次负荷为额定负荷的25％～100％之
但角度很小时，其弧度值近似地等于
该角的正弦值。

sin

BC 0B


I
' 0
I1'
cos(
0 )
图1－2
电流互感器误差公式
Kn

I1n I2n

N 2n N1n
额定电流比
以上误差公式的分子和分母同乘以N2n ，
i (%)


I
' 0
N
2
n
I1' N2n
sin(
0 ) 100
电流互感器基本原理
根据国家标准GB1208-2006
关于电流互感器极性的规定
电流互感器接线的按减极性
标记。
根据国家标准GB1208-2006
图1-1
规定用感性负荷来校验电流 互感器的误差。
根据以上原则图1-1为电流互感器的等值电路图
图1-2为电流互感器简化相量图
电流互感器误差公式推导
误差计算公式
根据磁路定律：
0 BAc 2HAc
HLC (IN )0
0
2AC (IN )0
LC
式1－2
求解式1－1和式1－2可得出
(IN )0

I 2 Z 2 LC
2fAC N2n
电流互感器误差公式
电流误差（比值差）
i (%)

I 2 Z 2 LC
2fAC N2n (IN )1
i
(%)

K
n
I2 I1
I1
100

I2 I1 Kn I1 Kn
100

I
2 I1' I1'
100
I2 I1' 0A 0D 0A 0C AC
AC

I
' 0
sin(
0 )
i (%)

AC 0D
100


I
' 0
I1'
sin(
0 ) 100
100
-补偿前的电流误差 -电流误差补偿值
电流互感器误差补偿方法
Leabharlann Baidu
根据以上公式推导b (%) 的实际计算式。
I2

I1 Kn
1
i (%) 100
b (%)
K n I 2 I1
100
Kn I2 (N2n I1
N2
1) 100
K n I1 Kn
1
推导 和 (IN )0
根据图1-2为电流互感器简化相量图 arctg X 2 R2
电流互感器误差公式推导
根据法拉第电磁感应定律：
0

2E2 2fN 2 n
E2 I2Z2 I2 (R2 RZ )2 ( X 2 X Z )2
0

2I2Z2
2fN 2 n
式1－1

i (%) 100

(
N2n
I1
N2
1) 100
近似地认为: 1 i (%) 1
100
b (%)

N2n N2
N2
100

Nb N2
100
Nb -补偿匝数，即被减去的二次匝数
电流互感器误差补偿方法
2. 分数匝补偿
二次绕组用两根和多根导线并绕 以实现分数匝补偿。
如图1－3为两根导线以实现分数匝 补偿，此时
Nb

1 2
b (%)
Nb N2n

1 2
1 N2n
电流互感器误差补偿方法
磁分路补偿 小铁心补偿
电流互感器误差实例计算
额定电压10kV 额定一次电流 400A 额定二次电流5A 准确级0.5 额定二次负荷 20VA 额定频率50HZ
间的任一值时，其额定频率下的电流误差和相位差应不超过表12所列限值。
电流互感器误差校验
巧用s级。
当互感器的一次电流小，而热稳定电流很高时。 如650mm柜宽互感器50/5A 0.5/5P10 15/15VA 40kA/1s，参数满足不了。如 果把一次电流提高到100A可以满足参数，对于5P10提高一次电流没问题 ，但0.5级用户可能不会接受，但可以把0.5改成0.5S级，因为0.5级最 小控制5%I1n=5%×50=2.5A，假如0.5S变成100/5A，其最小控制到 1%I1n=1%×100=1A。
为什么国标GB1208-2006规定负荷在25％～100％之间 都要满足相关限值？
电流互感器误差补偿方法
匝数补偿
1.整数匝补偿
适当减少二次匝数，二次电流必然要增加以维持磁动势平衡关系，这样就达
到了使电流误差向正方向变化的目的。设二次减匝以后二次电流的增量为 I 2
I2N2 (I2 I2 )N2
电流互感器误差计算
通过电流互感器误差计算可以了解：
供应商如何判断某一电流互感器参数是否可以满足。 电流互感器热稳定电流，二次容量、一次电流和电流互感
器误差的关系。 电流互感器误差常用的补偿方法。 电流互感器误差实例计算。
电流互感器基本原理
磁动势平衡方程
一次磁动势与二次磁动势的相量和即为 励磁磁动势：