电流互感器误差计算讲解

和 ( IN)0
根据图1-2为电流互感器简化相量图 X arctg 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：
2 E2 2fN 2 n
0
E2 I 2 Z 2 I 2 ( R2 RZ )2 ( X 2 X Z )2
2I 2 Z2 0 2fN2n
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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。

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
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
N b -补偿匝数，即被减去的二次匝数
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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 (%)
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Nb 1 1 N2n 2 N2n
'
I 0 N2n I 0 N1n ( IN )0 (') ' cos( 0 ) cos( 0 ) cos( 0 ) 3440 ( IN )1 I1 N2n I1 N1n
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'
推导
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电流互感器误差补偿方法
小铁心补偿
磁分路补偿
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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


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'
'
该角的正弦值。
BC I 0 sin ' cos( 0 ) 0B I1
'
图1－2
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电流互感器误差公式
Kn I1n N 2 n I 2 n N1n
额定电流比
以上误差公式的分子和分母同乘以 N 2n ，
I N I N ( IN ) 0 i (%) '0 2 n sin( 0 ) 100 0 1n sin( 0 ) 100 sin( 0 ) 100 ( IN ) I1 N 2 n I1 N1n 1
I 2 N2 ( I 2 I 2 ) N2
I 2 I 2 (
从电流误差定义出发可写出补偿后的电流误差 i
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N2n 1) N2
'
i ' (%)
i (%)
K n ( I 2 I 2 ) I1 K I I K I 100 n 2 1 100 n 2 100 i b I1 I1 I1

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。
规定用感性负荷来校验电流 互感器的误差。
图1-1
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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
I2 I1
K n I 2 I1 I 2 I1' Kn i (%) 100 100 100 I1 I1 I1' Kn
I 2 I1 0 A 0 D 0 A 0C AC AC I '0 sin( 0 ) AC I i (%) 100 '0 sin( 0 ) 100 0D I1 但角度很小时，其弧度值近似地等于
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电流互感器误差公式

电流误差（比值差）
I 2 Z 2 LC i (%) sin( 0 ) 100 2fAC N 2 n ( IN )1

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相位差
I 2 Z 2 LC (') cos( 0 ) 3440 2fAC N 2 n ( IN )1

式1－1
根据磁路定律：
HLC ( IN )0
0 BAc 2HAc
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0
2AC ( IN)0 LC
式1－2
求解式1－1和式1－2可得出
I 2 Z 2 LC ( IN )0 2fAC N 2 n
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Kn I 2 (
N2n I1
N2
1)
K n I1 i (%) 1 Kn 100 ( N 2 n 1) 100 100 I1 N2
近似地认为: 1
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i (%)
100
1
N2n N2 Nb b (%) 100 100 N2 N2
-补偿前的电流误差 -电流误差补偿值
K n I 2 I1 100 I1
b (%)
K n I 2 100 I1
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电流互感器误差补偿方法
根据以上公式推导 b (%) 的实际计算式。
I2 I1 Kn i (%) 1 100
b (%)
K n I 2 100 I1
I (R R ) J ( X X E 2 2 2 Z 2 Z
E I (R J X ) U 1 1 1 1 1


-一次电流 I 1 -二次电流 I
2
N1 -一次绕组匝数
N 2-二次绕组匝数
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
-二次感应电势 X Z- 二次负荷的无功分量 E 2 -一次绕组端电压 U 1
-一次绕组中感应出的电动势 E 1
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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
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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：
N I N I N I 1 1 2 2 0 1

电动势平衡方程
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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。
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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
额定频率50HZ
测量绕组仪表保安系数 10 短时热电流需要考虑电流互感器的尺寸，因此本实例计算不考虑，一 般按一次绕组电流密度160A/mm2考虑。
源自文库

详见附件1
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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