電流互感器10%誤差

1、電力系統(tǒng)微機保護(hù)電力系統(tǒng)微機保護(hù)測試技術(shù)測試技術(shù) 電流互感器10誤差校驗電流互感器的誤差及負(fù)載電流互感器的誤差及負(fù)載 誤差包括變比誤差及相角誤差。繼電保護(hù)要求綜合誤差不超過10%，即勵磁電流不超過一次電流的10，相角誤差不超過7 產(chǎn)生測量誤差的原因一是電流互感器本身造成的，二是運行和使用條件造成的 CT的二次負(fù)載阻抗大小對CT準(zhǔn)確度有很大影響。原是CT二次負(fù)載阻抗增加的越多，超出所容許的二次負(fù)載阻抗時，勵磁電流的數(shù)值就會大大增加，使鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)，在這種情況下，一次電流很大一部分將用來提供勵磁電流，從而使互感器的誤差大為增加。電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗 對于保護(hù)用電流互感器，必

2、須按實際的二次負(fù)載大小及系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大短路電流進(jìn)行10誤差校核。電流互感器10誤差是繼電保護(hù)裝置的電流互感器的最大允許誤差，也是各類保護(hù)裝置整定計算依據(jù)。 所以10誤差測試及計算非常重要，特別是對母差保護(hù)、變壓器及發(fā)電機保護(hù)，由于這類保護(hù)的定值較靈敏，它們的整定依據(jù)之一就是躲過各側(cè)電流互感器按10誤差計算出來的最大綜合誤差。 電流互感器等值電路電流互感器等值電路 電流互感器電流互感器10%10%誤差的物理含義：誤差的物理含義： 流到電流互感器二次側(cè)電流與一次側(cè)的電流不成比例，二次側(cè)電流只有一側(cè)電流的90（標(biāo)幺值），另外10（標(biāo)幺值）流到了勵磁回路。電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗I

3、IIIII 即：即： 當(dāng)出現(xiàn)10%誤差時，我們可以根據(jù)上述等效電路列出如下一個電壓方程：0.10.9 ()IIIIfhIZIZZ9()IIfhZZZ 推導(dǎo)可得：推導(dǎo)可得： 可以看出，10%誤差與勵磁阻抗、二次漏抗和所帶負(fù)載阻抗。與求負(fù)載阻抗需事先測出勵磁阻抗、二次漏抗9fhIIZZZ電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗 如果能測量或計算出勵磁阻抗和二次漏抗，則容許的負(fù)載阻抗就可以得到。 這兩個參數(shù)我們可以通過試驗得到。試驗可分三步進(jìn)行。 第一步：二次漏抗測量 由于現(xiàn)場測試電流互感器漏抗比較困難，一般可按經(jīng)驗公式計算，ZII=（13）R2，R2二次繞組內(nèi)阻，可用萬用表直接測量得到。 第二步：

4、勵磁阻抗測量 作電流互感器伏安特性曲線 方法：互感器一次側(cè)開路，在二次側(cè)加電壓，開始加壓時互感器端口電壓線性增加，電流（勵磁電流）很小，當(dāng)電壓加到互感器接近飽和時，互感器端口電壓變化較緩慢，電流增加特快，其典型曲線如圖所示。電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗ZZZE1L2L1K2K0I0IgU 右上圖伏安特性曲線可以看出該互感器拐點電右上圖伏安特性曲線可以看出該互感器拐點電壓壓UgUg等于等于1500V1500V左右左右。1546.21512.21281.8119211861115722.9101.9521.1127.916.0512.0111.809.9165.5841.3091546

5、.21512.21281.8119211861115722.9101.9521.1127.916.0512.0111.809.9165.5841.309電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗 這兩個參數(shù)都有了以后，將 代入 整理后锝：09fhIIEZZI0EZI 已知勵磁繞組電勢后，即可以用下式計算出勵磁繞組勵磁阻抗。0gEUI Z電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗 利用上述關(guān)系式即可以畫出10%誤差曲線，如下例 圖。但可以看出這里與短路電流倍數(shù)并沒有關(guān)系。 計算勵磁繞組電勢9()IIfhZZZZ 現(xiàn)在我們再回過頭來看等效電路，根據(jù)等效電路，可以看出，在二次側(cè)與繞組電勢有如下關(guān)系：0.

6、9fhIINNEZZIII電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗0.9 ()fhIIIEZZ I是等效到二次測得一次測電流,（m），因此可得：0.9fhIINEZZmINImI 由上是可以看出，上述公式中和ZII已經(jīng)得到，進(jìn)而就可以得到10誤差曲線。 方法是給定一個負(fù)載阻抗計算一個允許短路電流倍數(shù)，也可給定一個短路電流倍數(shù)計算一個，允許負(fù)載阻抗。電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗( )LNImI10m10fhZ( )f mZfhZfh0.9fhIINEZZmI 如上例中作出的伏安特性曲線拐點電壓為15V，勵磁電流為127.9mA，假定實測電流互感器二次直流電阻為歐姆，取二次漏抗為兩倍直

7、阻為16歐姆，二次額定電流為1A，則計算允許負(fù)載電阻和短路倍數(shù)為：015120.128*161510.0gEVUI Z1510160.90.9fhIINNEZZmmII 可計算：當(dāng)m等于時，319.6fhZ 可計算：當(dāng)m等于10時，151.8fhZ 可計算：當(dāng)m等于20時，67.9fhZ39.9fhZ 可計算：當(dāng)m等于30時，可以看出，這個互感器幾乎不會飽和，三十倍短路電流倍數(shù)仍能允許39.9歐的負(fù)載。電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗根據(jù)現(xiàn)場實際接線情況選擇負(fù)載最大的支路測量，負(fù)載阻抗包括從電流互感器出來的所有回路，一般可在電流互感器端子箱進(jìn)行，如圖所示，用試驗儀在AN間通入交流電流I

8、，測量兩端電壓U，電壓處以電流即可得伏在測量阻抗。測量的負(fù)載阻抗比允許阻抗小則合格。電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗UZI第三步：測量回路實際負(fù)載第三步：測量回路實際負(fù)載一次電流1200A二次電流5A二次漏抗0.76歐0.5124568102802902983003063083103112792892962973023043043040.9fhIINEZZmI實例：一臺實例：一臺220kV220kV電流互感器測得伏安特性及參數(shù)如下電流互感器測得伏安特性及參數(shù)如下計算最大短路電流為18kA，測得二次負(fù)載為1.96歐。試判斷該互感器是否滿足10%誤差要求？電流互感器電流互感器10誤差校驗誤

9、差校驗m124810121620Zfh61.2431.3515.687.495.954.873.462.62 由最大短路電流為18kA得m=15,查上述曲線Zfh為3.9歐姆，實測二次負(fù)載為1.96歐小于3.9歐姆，滿足10誤差要求。電流互感器電流互感器10誤差校驗誤差校驗()LNImIZfh10fhZ2.623.464.875.957.4915.6831.3561.24Zfh201612108421m2.623.464.875.957.4915.6831.3561.24Zfh201612108421m 判斷電流互感器在所接的負(fù)載情況下是否滿足誤差要求，除上述方法外，還可采用一種簡單使用的方法

10、判斷這就是拐點電壓法。 保護(hù)用電流互感器得允許誤差一般用PM表示，如5P10。 式中的是準(zhǔn)確等級，M是保證準(zhǔn)確度的允許最大短路電流倍數(shù)。 其含義是在10倍互感器額定電流短路時，其誤差滿足5的要求。方法二拐點法 電流互感器的標(biāo)稱準(zhǔn)確限值電流倍數(shù)M的概念是： 當(dāng)電流互感器二次回路所帶的負(fù)載為額定阻抗Z，且一次電流達(dá)到額定電流的標(biāo)稱準(zhǔn)確極限值倍數(shù)時，電力互感器的鐵心處于飽和邊緣。 此時的二次回路極限電勢E0等于回路的極限壓降U0，即：022()mNfhEKIZZmK2NIfhZ2Z允許誤差使得電流倍數(shù)電流互感器二次額定電流A；電流互感器二次負(fù)載阻抗 ；電流互感器二次漏抗方法二拐點法22()gmNfh

11、UKIZZ由于我們在作電流互感器的伏安特性曲線時不太可能做到電流太大，一般做到幾百毫安到幾安就可以看到拐點了，在電流較小時得到的拐點電壓可以直接取代勵磁繞組的電勢。因此，上式可以改寫為：從上式可以看出，電流互感器二次額定電流已知如果仍然用前述的方法估算互感器的二次漏抗，通過做伏安特性得到拐點電壓后上式只剩下兩個參數(shù)未知，即：允許負(fù)載阻抗是短路電流倍數(shù)的函數(shù)。 22()gmNfhUKIZZ方法二拐點法我們?nèi)砸陨鲜鰧嵗秊槔淮坞娏?200A二次電流5A二次漏抗0.76歐0.512456810280290298300306308310311拐點電壓Ug約280V，二次漏抗為0.76歐姆，實測負(fù)載阻抗

12、為1.96歐姆。計算故障電流容許倍數(shù)：28020.65(1.960.76)mK 當(dāng)最大短路電流為18kA，Km等于15，小于20.6，誤差滿足要求。方法二拐點法 拐點電壓檢查10誤差步驟： 1）估算互感器二次漏抗， Z2=（13）R2； 2）做電流互感器伏安特性曲線，求取拐點電壓； 3）實測二次回路實際負(fù)載阻抗； 4）利用上式計算最大允許短路電流倍數(shù)； 5）計算最大短路電流，并與最大允許短路電流倍數(shù) 比較，得出結(jié)論。方法二拐點法誤差不滿足要求時的技術(shù)措施 5 5）將同互感器相同變比的兩個二次繞組串聯(lián)使）將同互感器相同變比的兩個二次繞組串聯(lián)使用，增高拐點電壓，提高容許短路電流倍數(shù)。用，增高拐點電壓，提高容許短路電流倍數(shù)。 1)1)選擇大容量的互感器；選擇大