电流互感器的误差分析及其应用技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.comf一／_6蠖Coal囊Tech技nolog术y．18．No4第18卷第4期1999年8月Aug，1999电流互器的锯差分衍厦舆应用丝术宋婀，程彦华张海宁—丁／丁九17，——一’l———一(1黑龙江矿韭学院自动化系，黑龙江鸡西1551130；2．鸡西矿务局术泥厂，黑龙江鸡西1581~；3黑龙江矿业学院计算中心，黑龙江鸡西1~100)萎盖；注意事项吃I雹，参缮刃l毛}相撇TM452徘A婶特：1008—879_5()04l4理／测量仪表或继电器的电流绕组等，其内阻很小。

2、因0引言此，电流互感器实际上是运行于二次绕组短路状态在煤矿电力系统中，由于生产实践的需要，经常下。根据全电流定律，若不考虑漏磁，则会遇到比所用仪表的量程高得多的电压和大得多的fH·dl=∑埘：I11+电流。如果仍采用分流器和附加电阻的办法来解决，这会使仪表的功率损耗相当大，带来许多困难。此外，直接测量将带来高压危险，危及工作人员的人身安全及仪表绝缘材料的性能。如果增加仪表的绝日缘强度，则会使仪表结构复杂，成本提高。为此，采用了电流互感器，将大电流变为小电流；采用电压互感器，将高电压变为低电压。利用互感器，将被测

3、的l高电压或大电流转换到一般仪表的测量范围，测量式中一初级线圈的匝数仪器和保护装置均接在互感器的二次侧，不直接和一次级线圈的匝数高压电路连接，从而保证了仪表测量和继电保护工上式即f1和丘合成后产生铁芯中的磁作的安全。利用互感器测量可以使仪表的规格标准场日·通常把它称作激磁磁动势f01。在外加电压化，提高仪表利用率，既解决了仪表制造上的困难，不变的条件接下测，量则仪有表又使仪表体积缩小成本降低。本文结合电流互感器101=I11+(磁势平衡方程式)的工作原理对电流互感器使用中的误差及应用技术若铁芯磁导率很高，铁芯中

4、各种损耗很小，所需的做了定性分析。很小，可忽略，则有：IjW1+如=01电流互感器的误差故：=一=一11电流互感器的工怍原理而一次线圈的匝数远少于二次线圈，即：《则电流互感器完成由大电流到小电流的变换过程。11．1结构型式置．一电流互感器的变比根据使用目的不同，电流互感器有不同的结构型式。其主要部件是初级线圈、次级线圈、铁芯及绝1．2电流互感器的误差缘体或绝缘子其典型结构如图1所示。实际的电流互感器中，不可避免地有励磁电流1．1．2工作原理的存在，即fII+≠O。由于电流互感器二次绕组的负载仅是电流表等因此，具

5、有电流数值上的误差即变比误差(或称收稿日期：1999—06—12作者简介：宋婀娜(1973一)，女，黑龙江鸡西人，现在黑龙江矿业学院自动化工程系任教。维普资讯http://www.cqvip.com第4期宋婀娜等：电流互感器的误兰分析及其应用技术电流误差)简称比差和相位上的角度误差简称角差。且d2(弧度)=tg32=电流互感器的比差d为：AC=locos(a)m]『=—=-=T100％OC=I1式中一额定变比(弧度)=了1ocos(d2)』I厨一实际变比l弧度=3438■，一由额定变比计算所得的被测电流，。一由

6、实际变比计算出的一次电流，即实际d2(角度)=c0s(d2)×3438l1被测电流因为Io很小，可以以为即为jI的长，则AD为J电流互感器的角差赴是指f2旋转l8舻后与Il与j2之差。之间的夹角。可以是正的也可以是负的。通常AD=／osin(a2)规定：如果二次电路相量j2旋转l鲫后超前于一次所以1=AO×l00％lI=鲁j1sin(a+xlo0％电路相量J1，则相角误差d2为正，反之，2为负。1．3用等值电路相量图分析误差即用相量图分析得电流互感器工作原理同变压器，所以作等值电路如图2。l1．4影响误差的因素

7、分析1．4．1激磁电流的影响以==由式(1)可知，0减少，则l和d2均减少，所以一日b—nS应C尽量减小，n，以降低误差。影响，n的因素有：磁口路口铁芯材料、尺寸、二次负载大小和性质以及电同频}+图2率等。制造电流互感器，首先采用高导率的磁性材)诬料)其次增大磁路面积，缩短磁路长度，并使铁芯工×作在磁感应强度不高的情况下，或采用特殊线路和∞％结构提高准确度。1．4．2一次线圈电流变化对误差的影响(由式(1)可知j1增大，则8I、占2均减小。为此，使用电流互感器时，应注意使被测电流，应接近其额定电流时误差较小。0

8、41．4．3=次负载的影响从等值电路可知：一畦v；一目2．l一J．2图3jjz2+zL图中z为电流互感器二次负载折合到一次侧，酞：—：=-一一般为感性，若已知，2和2的夹角为2，作相量由此可知，二次负载减少，可使和d2均减图如图3，选取为参考向量；小。所以使用时，二次所接的阻抗应降为最低值，不Io=1I+J，2，j0超前一个角度d，称为铁耗角。得超过允许值，否则将降低测量精度。以0c长