电流互感器误差计算

©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-101/4/25-ABB电流互感器误差计算©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-2ABB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。©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-3ABB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：电动势平衡方程-一次电流-一次绕组匝数-二次电流-二次绕组匝数-励磁电流-二次绕组电阻-二次绕组漏电抗-二次负荷的有功分量-二次负荷的无功分量-二次感应电势-一次绕组端电压-一次绕组中感应出的电动势102211NININIZZXXJRRIE2222()()(11111XJRIEU1I2I0I1N2N2R2XZRZX2E1U1E©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-4ABB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规定用感性负荷来校验电流互感器的误差。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图1-1©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-5ABB电流互感器误差公式推导误差计算公式但角度很小时，其弧度值近似地等于该角的正弦值。100100100(%)'1'12112112IIIKIKIIIIIKnnni100)sin(1000(%))sin(00000'1'000''12IIDACIACACCADAIIi)cos(0sin0'1'0IIBBC图1－2©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-6ABB电流互感器误差公式额定电流比以上误差公式的分子和分母同乘以，推导和根据图1-2为电流互感器简化相量图nnnnnNNIIK1221nN2100)sin()()(100)sin(100)sin((%)0100111002'12'0ININNINININInnnni3440)cos()()()cos()cos()('0100111002'12'0ININNINININInnnn0)(IN22RXarctg©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-7ABB电流互感器误差公式推导根据法拉第电磁感应定律：根据磁路定律：求解式1－1和式1－2可得出nfNE2202222222222)()(ZZXXRRIZIEnfNZI222022ccHABA200)(INHLCCCLINA00)(2式1－1式1－2nCCNAfLZIIN22202)(©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-8ABB电流互感器误差公式100)sin()(2(%)01222INNAfLZInCCi3440)cos()(2)('01222INNAfLZInCC电流误差（比值差）相位差©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-9ABB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。©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-10ABB电流互感器内部结构©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-11ABB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。©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-12ABB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50/5A0.5/5P1015/15VA40kA/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？©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-13ABB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从电流误差定义出发可写出补偿后的电流误差2I22222)(NIINI)1(2222NNIInbinnniIIKIIIKIIIIK100100100)((%)121121122''i100(%)112IIIKni100(%)12IIKnb-补偿前的电流误差-电流误差补偿值©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-14ABB电流互感器误差补偿方法根据以上公式推导的实际计算式。(%)b100(%)112inKII100)1(100(%)1100)1(100(%)2211122212NNIKIKINNIKIIKninnnnnb近似地认为:1100(%)1i100100(%)2222NNNNNbnbbN-补偿匝数，即被减去的二次匝数©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-15ABB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21bNnnbbNNN22121(%)©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-16ABB电流互感器误差补偿方法磁分路补偿小铁心补偿©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-17ABB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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。详见附件1©ABBXiamenSwitchgearCo.,Ltd.-18ABB