电流互感器误差计算.ppt
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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 XZ- 二次负荷的无功分量 E2 -二次感应电势
ABB U1 -一次绕组端电压
ABB
© ABB Xiamen Switchgear Co., Ltd. - 9
© ABB Xiamen Switchgear Co., Ltd. - 10
电流互感器内部结构
ABB
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
该角的正弦值。
s in
BC 0B
I0' I1'
cos(
0 )
图1－2
ABB
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
I0 N1n I1 N1n
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
ABB
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电流互感器误差公式推导
根据法拉第电磁感应定律：
0
2E2 2f N2n
E2 I2Z2 I2 (R2 RZ )2 ( X 2 X Z )2
© ABB Xiamen Switchgear Co., Ltd. - 1 01/4/25 -
电流互感器误差计算
ABB
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。
I2N2 (I2 I2 )N2
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
2fAC N2n (IN
)1
sin(
0 ) 100
相位差
(' )
百度文库
I 2 Z 2 LC
2fAC N2n (IN
)1
cos(
0 )
3440
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ABB
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。
E1 -一次绕组中感应出的电动势
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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。
100
I
2 I1
I1 K
Kn
n
100
I2 I1' I1'
100
I2 I1' 0A 0D 0A 0C AC
AC
I
' 0
sin(
0 )
i
(%)
AC 0D
100
I0' I1'
sin(
0) 100
但角度很小时，其弧度值近似地等于
0
2I2Z2
2f N2n
式1－1
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
ABB
电流互感器误差公式
电流误差（比值差）
i (%)
I 2 Z 2 LC
ABB
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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：
I1N1 I2 N2 I0 N1
电动势平衡方程
E2 I2 (R2 RZ ) J( X 2 X Z
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
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ABB
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电流互感器误差公式推导
误差计算公式
i
(%)
Kn
I2 I1
I1
sin(
0 ) 100
(IN)0 (IN)1
sin(
0 )
100
(')
I0'N2n I1' N 2n
cos(
0 )
I0 N1n I1 N1n
cos(
0 )
(IN)0 (IN)1
cos(
0) 3440
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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。
ABB
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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？
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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
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 XZ- 二次负荷的无功分量 E2 -二次感应电势
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电流互感器内部结构
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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
该角的正弦值。
s in
BC 0B
I0' I1'
cos(
0 )
图1－2
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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
I0 N1n I1 N1n
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
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电流互感器误差公式推导
根据法拉第电磁感应定律：
0
2E2 2f N2n
E2 I2Z2 I2 (R2 RZ )2 ( X 2 X Z )2
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电流互感器误差计算
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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。
I2N2 (I2 I2 )N2
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
2fAC N2n (IN
)1
sin(
0 ) 100
相位差
(' )
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I 2 Z 2 LC
2fAC N2n (IN
)1
cos(
0 )
3440
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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。
E1 -一次绕组中感应出的电动势
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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。
100
I
2 I1
I1 K
Kn
n
100
I2 I1' I1'
100
I2 I1' 0A 0D 0A 0C AC
AC
I
' 0
sin(
0 )
i
(%)
AC 0D
100
I0' I1'
sin(
0) 100
但角度很小时，其弧度值近似地等于
0
2I2Z2
2f N2n
式1－1
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
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电流互感器误差公式
电流误差（比值差）
i (%)
I 2 Z 2 LC
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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：
I1N1 I2 N2 I0 N1
电动势平衡方程
E2 I2 (R2 RZ ) J( X 2 X Z
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
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电流互感器误差公式推导
误差计算公式
i
(%)
Kn
I2 I1
I1
sin(
0 ) 100
(IN)0 (IN)1
sin(
0 )
100
(')
I0'N2n I1' N 2n
cos(
0 )
I0 N1n I1 N1n
cos(
0 )
(IN)0 (IN)1
cos(
0) 3440
© ABB Xiamen Switchgear Co., Ltd. - 6
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。
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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？
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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