電流互感器的兩種誤差.doc

電流互感器的兩種誤差電流互感器主要由三部分組成：鐵心、一次線圈和二次線圈。由于鐵心磁阻的存在，電流互感器在轉(zhuǎn)變電流的過程中，必須消耗一小部分電流用于激磁，使鐵心磁化，從而在二次線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢和二次電流，電流互感器的誤差就是由于鐵心所消耗的勵磁電流引起的。由于激磁電流和鐵損的存在，電流互感器一次電流和二次電流的差值是一個向量，誤差包括比值差和相角差。影響誤差的因素：1、電流互感器的內(nèi)部參數(shù)是影響電流互感器誤差的主要因素。 二次線圈內(nèi)阻R2和漏抗X2對誤差的影響: 當(dāng)R2增大時比差和角差都增大; X2增大時比差增大，但角差減小，因此要改善誤差應(yīng)盡量減小R2和適當(dāng)?shù)腦2值。由于二次線圈內(nèi)阻R2和漏抗X2與二次負(fù)載Rfh和Xfh比較而言值很小，所以改變R2和X2對誤差的影響不大，只有對小容量的電流互感器影響才較顯著。 鐵芯截面對誤差的影響：鐵芯截面增大使鐵芯的磁通密度減少，勵磁電流減小，從而改善比差和角差。沒有補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅髟陬~定條件下鐵芯的磁通密度已經(jīng)很小，所以減少磁通密度也相對減小了導(dǎo)磁系數(shù)，使勵磁電流減小不多，而且磁通密度越小效果越差。 線圈匝數(shù)對誤差的影響: 增加線圈匝數(shù)就是增加安匝，增加匝數(shù)可以使磁通密度減小，其改善誤差的效果比增加鐵芯截面顯著得多。但是線圈匝數(shù)的增加會引起銅用量的增加，同時引起動穩(wěn)定倍數(shù)的減少和飽和倍數(shù)的增加。此外，對于單匝式的電流互感器（如穿心型或套管型電流互感器一次線圈只允許一匝）不能用增加匝數(shù)的辦法改善誤差。 減少鐵芯損耗和提高導(dǎo)磁率。在鐵芯磁通密度不變的條件下，減少鐵芯勵磁安匝和損耗安匝也將改善比差和角差，因此采用優(yōu)質(zhì)的磁性材料和采取適宜的退火工藝都能達(dá)到提高導(dǎo)磁率和減少損耗的目的。鐵芯磁性的優(yōu)劣還影響飽和倍數(shù)，鐵芯磁性差時飽和倍數(shù)較小。2、運(yùn)行中的電流互感器的誤差當(dāng)電流互感器已經(jīng)定型，其內(nèi)部參數(shù)就確定了，那么它的誤差大小將受二次電流（或一次電流）、二次負(fù)載、功率因數(shù)以及頻率的影響。這些因素稱為外部因素，在運(yùn)行中的電流互感器的誤差主要受這四個因素影響。 電流頻率的變動對誤差的影響比較復(fù)雜，一般系統(tǒng)頻率變化甚小，其影響可忽略不計。假使頻率變化過大，例如額定頻率為50Hz的電流互感器用于60Hz的系統(tǒng)中，就應(yīng)當(dāng)考慮頻率的影響，因為頻率變動不但影響鐵芯損耗、磁通密度和線圈漏抗的大小，也同時影響了二次側(cè)負(fù)載電抗值的大小。 當(dāng)一次電流減小時，磁通密度按比例相應(yīng)減少，但在低磁通密度時，勵磁安匝的減少比磁通密度減少要慢，因此比差和角差的絕對值就相對增大。 電流互感器誤差具有以下特征：當(dāng)一次電流在規(guī)定的范圍內(nèi)變化時，二次電流按比例變化，當(dāng)二次負(fù)載阻抗在規(guī)定范圍內(nèi)變化時，不影響二次電流的大小，所以當(dāng)二次負(fù)載在額定范圍內(nèi)減少時，磁通密度也減少，由于二次電流不變，勵磁電流減小，誤差也將減小，電流互感器的出廠說明書一般會標(biāo)明額定二次負(fù)載阻抗值，在運(yùn)行中其誤差應(yīng)按給定接線方式下的最大二次負(fù)載阻抗值來校核。 二次負(fù)載的功率因數(shù)增大，也就是Rfh增大，Xfh減小，角差將增大而比差將減少。對于飽和倍數(shù)而言，互感器廠家說明書注明的飽和倍數(shù)是指功率因數(shù)為0.8時的飽和倍數(shù)，此值相當(dāng)于的飽和倍數(shù)的“極小值”，因此功率因數(shù)無論增大或減小，飽和倍數(shù)都增大。減小誤差的措施：勵磁電流是造成電流互感器誤差的主要原因，因此減小勵磁電流就可以減小誤差: 采用高導(dǎo)磁率的材料做鐵芯，因為鐵心磁性能不但影響比差和角差，也影響飽和倍數(shù)。 增大鐵心截面，縮短磁路長度；增加線圈匝數(shù)。增減鐵心截面或線圈安匝會相應(yīng)增大和減小飽和倍數(shù)，在采取增加鐵心截面或線圈安匝以改善比差和角差時，必須考慮到對飽和倍數(shù)的影響。 限制二次負(fù)載的影響。在現(xiàn)場一般用增加連接導(dǎo)線的有效截面的方法，如采用較大截面的電纜，或多芯并聯(lián)使用，以減少二次負(fù)