电流互感器10%误差

电流互感器10％误差校验
• 由上是可以看出， 上述公式中Ｅ和 ZII’已经得到，进 而就可以得到10 ％误差曲线。
• 方法是给定一个 负载阻抗计算一 个允许短路电流 倍数，也可给定 一个短路电流倍 数计算一个，允 许负载阻抗。
Zfh
E 0.9mI
N
ZII
'
Z fh
Z fh10
Z fh f (m)
m10
I L (m) IN
电流互感器10％误差校验
• 如上例中作出的伏安特性曲线拐点电压为15１２V，励磁 电流为127.9mA，假定实测电流互感器二次直流电阻为 ８欧姆，取二次漏抗为两倍直阻为16欧姆，二次额定电
E U IZ V 流为1A，则计算允许负载电阻和短路倍数为： g 0 1 5 1 2 0 . 1 2 8 * 1 6 1 5 1 0 . 0
电流互感器10％误差校验
• 电流互感器等值电路
• 电流互感器10%误差的物理含义： • 流到电流互感器二次侧电流与一次侧的电流不成比例，二
次侧电流只有一侧电流的90％（标幺值），另外10％（标 幺值）流到了励磁回路。
电流互感器10％误差校验
• 即： II'I'III'
• 当出现10%误差时，我们可以根据上述等效电路列出 如下一个电压方程：
Zfh
61.24 31.35 15.68 7.49 5.95 4.87 3.46 2.62
电流互感器10％误差校验
•第三步：测量回路实际负载
–根据现场实际接线情况选择负载最大的支路测量，负 载阻抗包括从电流互感器出来的所有回路，一般可在 电流互感器端子箱进行，如图所示，用试验仪在AN间 通入交流电流I，测量两端电压U，电压处以电流即可 得伏在测量阻抗。
–测量的负载阻抗比允许阻抗小则合格。
• 这两个参数我们可以通过试验得到。试验可分三步进行。 • 第一步：二次漏抗测量 • 由于现场测试电流互感器漏抗比较困难，一般可按经验公
式计算，ZII=（1～3）R2，R2二次绕组内阻，可用万用 表直接测量得到。 • 第二步：励磁阻抗测量 – 作电流互感器伏安特性曲线
• 方法：互感器一次侧开路，在二次侧加电压，开始 加压时互感器端口电压线性增加，电流（励磁电流） 很小，当电压加到互感器接近饱和时，互感器端口 电压变化较缓慢，电流增加特快，其典型曲线如图 所示。
电流互感器10％误差校验
• 现在我们再回过头来看等效电路，根据等效电路，可以 看出，在二次侧与绕组电势有如下关系：
0 .9 I'(Zfh ZII') E
• I’是等效到二次测得一次测电流,（m），因此可得：
Z fh
E 0.9 I '
IN
IN
Z II '
Zfh
E 0.9mI N
ZII
'
I' m IN
电力系统微机保护 测试技术
• 电流互感器10％误差校验
电流互感器的误差及负载
• 误差包括变比误差及相角误差。继电保护要求综 合误差不超过10%，即励磁电流不超过一次电流 的10％，相角误差不超过7°
• 产生测量误差的原因一是电流互感器本身造成的， 二是运行和使用条件造成的
• CT的二次负载阻抗大小对CT准确度有很大影响。 原是CT二次负载阻抗增加的越多，超出所容许的 二次负载阻抗时，励磁电流的数值就会大大增加， 使铁芯进入饱和状态，在这种情况下，一次电流 很大一部分将用来提供励磁电流，从而使互感器 的误差大为增加。
Z
U I
电流互感器10％误差校验
实例：一台220kV电流互感器测得伏安特性及参数如
下
一次电流
1200A 二次电流
5A
二次漏抗
0.76欧
Ｉ
0.5 1
2
4
5
6
8
10
Ｕ
280 290
298 300 306 308 310 311
Ｅ
279 289
296 297 302 304 304 304
Zfh
E 0.9mI
Zfh0 .9 E m INZII'0 1 .9 5 m 1 0 IN1 6
Z • 可以看出，这个
• 可计算：当m等于５时，fh319.6 互感器几乎不会
•
可计算：当m等于10时，Zfh151.8
饱和，三十倍短 路电流倍数仍能
• 可计算：当m等于20时Z ，fh67.9 允许39.9欧的负 • 可计算：当m等于30时，Zfh39.9 载。
电流互感器10％误差校验
I0
L1
K1
Z
I0
Z
1.309 101.9
Z E 5.584 9.916 11.80 722.9 1115 1186
U 12.01 16.05 127.9 521.1 g
1192 1281.8 1512.2 1546.2
L2
K2
• 右上图伏安特性曲线可以看出该互感器拐点电 压Ug等于1500V左右。
N
ZII
'
m1
2
4
8
10 12 16 20
Zfh 61.24 31.35 15.68 7.49 5.95 4.87 3.46 2.62
计算最大短路电流为18kA，测得二次负载为1.96欧。 试判断该互感器是否满足10%误差要求？
电流互感器10％误差校验
Z fh
Z fh10
m
1
2
4
8
10
12
16
20
电流互感器10％误差校验
• 对于保护用电流互感器，必须按实际的二次负载 大小及系统可能出现的最大短路电流进行10％误 差校核。电流互感器10％误差是继电保护装置的 电流互感器的最大允许误差，也是各类保护装置 整定计算依据。
• 所以10％误差测试及计算非常重要，特别是对母 差保护、变压器及发电机保护，由于这类保护的 定值较灵敏，它们的整定依据之一就是躲过各侧 电流互感器按10％误差计算出来的最大综合误差。
电流互感器10％误差校验
• 计算励磁绕组电势
EUgI0 Z
已知励磁绕组电势后，即可以用下式计算出励磁绕组励
磁阻抗。
E Z I0
• 这两个参数都有了以后，将 Z 代入 Z9(ZII'Zfh)
整理后锝：
Z
fh
E 9I 0
Z
II
'
• 利用上述关系式即可以画出10%误差曲线，如下例 图。但可以看出这里与短路电流倍数并没有关系。
I Z I ZZ 0 . 1 I' 0 . 9 I' (II'fh )
• 推导可得： Z9(ZII'Zfh)
Zห้องสมุดไป่ตู้
fh
Z
9
Z
II
'
• 可以看出，10%误差与励磁阻抗、二次漏抗和所带负载阻 抗。与求负载阻抗需事先测出励磁阻抗、二次漏抗
电流互感器10％误差校验
• 如果能测量或计算出励磁阻抗和二次漏抗，则容许的负载 阻抗就可以得到。