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1、交流材料二保护电流互感器误差及其校核方法在继电保护回路中，电流互感器的作用是：将供给继电保护用的二次电流回路与一次电流的高压系统隔离、按设置的变比将系统的一次电流变换为电流互感器的二次额定电流 5A（1A） 。电流互感器一次和二次绕组间的极性，应按减极性标注：既当一、二次绕组中，同时由同极性端通入电流时他们在铁芯中产生的磁通方向相同。电流互感器一、二次电流的向量图，一般是在不计励磁电流、并将一次电流归算至二次电流以后绘制的。一般选取电流互感器一、二次绕组中电流的正方向相反。一、电流互感器的误差由于励磁电流的存在，二次电流与换算后的一次电流不但数字上不相等，而且相位上也不相同，这就造成了电流互感
2、器的误差。由于一、二次电流值不等造成的误差，称为比误差；由于相位不同造成的角度误差称为相差。根据有关规定，在允许二次负载、允许最大短路电流饱和倍数情况下，比误差不大于10%，相差不大于7。二、减小误差的主要措施；励磁电流是造成电流互感器的误差的主要原因，因此要减小误差就必须从减小励磁电流着手。主要措施如下：1、在电流互感器的设计、研发阶段采用高导磁率的铁芯材料，增大铁芯截面积、缩短磁路长度，尽量提高电流互感器的饱和倍数。2、在设计、选型阶段尽量采用容量较大的电流互感器以提高其带负载能力。3、在设计、选型阶段尽量采用二次额定电流为 1A 的电流互感器,可以使二次负载降低 25 倍。4、在设计、选
3、型阶段尽量采用二次接线为全星形接线方式，它比三角形接线的二次负载相比降低 3 倍。5、适当提高电流互感器的变比，可以使同样的短路电流对应的饱和倍数成比例下降，还可以降低二次负载。6、在条件允许的情况下，可以采取电流互感器二次绕组分数补偿，但要防止正误差不能超过 10%。7、尽量降低电流互感器二次负载：7.1 增加联接电缆的有效截面，如采用较大截面的电缆，或者两芯、多芯并联使用。7.2 使用导电率高的电缆，并采取有效措施尽量降低电缆连接处的接触电阻。7.3 尽量降低电缆的有效长度，如将保护装置就近布置，省略开关场到控制室的联接电缆。7.4 尽量使用二次负载小的微机保护装置。7.5 两个型号相同、
4、变比相同的电流互感器二次绕组串联使用，可以使每个电流互感器的负载减小一半。三、电流互感器（CT）的二次负载电流互感器的误差与其二次负载有关，二次负载大，误差也大。因此，电流互感器的误差应按给定接线方式下的最大二次负载阻抗值进行校核。1、用计算方法确定最大负载阻抗 Zfh在保护装置接线中，电流互感器的负载阻抗 Zfh，包括保护装置的阻抗 Zj,连接导线的阻抗 Zdx 和接触电阻 Rjc。为了简便期间，各元件阻抗都取电阻分量，接触电阻在连接导线中增加 0.05 欧考虑。于是计算负载阻抗 Zfhjs 为Zfhjs=U/I在一般情况下，当电流互感器的二次电流 I一定时，电流互感器的二次电压 U与电流互
5、感器和保护装置的连接方式、短路类型及故障相的组合有关。因此应根据电流互感器最严重的工作条件来计算。在电流互感器不同接线方式下，最大外接阻抗可按下式计算：Zfh=K jx1 Zdx+K jx2 Z j式中 K jx1 和 K jx2 为接线系数，祥见下表电流互感器在不同接线方式下的接线系数：接 线 系 数三相短路两相短路单相短路 侧两相短路电流互感器接线方式K jx1K jx2K jx1K jx2K jx1K jx2K jx1K jx2单相 2 1 2 1 2 1三相星形 1 1 1 1 2 11两相星形Zj0=Zj3 2 2 2 2 2 3 2两相星形Zj0=03 1 2 12 2 1 3 1
6、两相电流差接线23 3 4 2 2 1 6 3三角型接线 3 3 3 3 2 2注 1：单相短路情况下，将三相星形接线的 Z j+Z j0 视为 Z j；注 2：当 A、C 两相电流互感器接负载，A、C 两相短路时，K jx1=1 K jx2=1 ；A、B 或 B、C 两相短路时，K jx1=2 K jx2=1 根据上列公式和表格可以计算出各种接线方式、各种故障类型时的二次负载。举例如下：1.1、 CT 三相星形接线，单相短路二次负载；Zfh(1)=2Zdx+Z j+Z j0 Zj0零序回路的装置阻抗1.2、 CT 三相差动接线，区外故障是差回路仅流过不平衡电流，故障电流不流过继电器，故计算负
7、载阻抗时取 K jx2=0 。对于三角形侧的 CT三相故障时负载阻抗最大 Zfh (3)=3Zdx星形侧单相故障时负载阻抗最大 ZfhY(1)= ZdxY+ Zdx01、用电流电压法测定最大二次负载 Zfh为了准确地校核电流互感器的误差，需要实测电流互感器的二次负载。一般用外加交流电流电压法测定二次回路的阻抗，然后根据电流互感器的接线方式，推算出最大二次负载 Zfh。由于外部故障时，差动继电器仅流过不平衡电流，故障电流不流过差动继电器，所以在实验适应将差动继电器的线圈短接。具体的试验步骤及最大二次负载 Zfh 的换算方法与电流互感器的接线方式有关。对于三相星形接线 CT,可分别从 A-O,B-
8、O,C-O 通以交流电流 I，并侧取相应的电压 UAO、UBO、UCO。如果三相负载对称，则 UAO=UBO=UCO=U，于是可得：Z=U/I= 2Zdx+Z j+Z j0对于三相星形接线 CT，单相接地故障时负载阻抗最大，因此 Zfh 可用下式计算： Zfh（1） = Z=U/I对于三相差动接线的三角形侧，试验时应首先将 Z j 短接，然后分别从 A-B、B-C、C-A 通以交流电流 I，并侧取相应的电压 UAB、UBC 、UCA。如果三相负载不对称，则先根据测得的电压电流值算出阻抗ZAB=UAB/I、ZBC=UBC/I、ZCA=UCA/I 。然后假定 ZAB、ZBC、ZCA 的阻抗较相同，
9、用下式换算出各相阻抗：2ZA=ZAB+ZCA-ZBC2ZB=ZAB+ZBC-ZCA2ZC=ZBC+ZCA-ZAB取 ZA、ZB、ZC 中最大者作为 Z。对于三角形接线，在三相故障时负载阻抗最大，因此 Zfh 可用下式计算： Zfh（3） = 3Z四、电流互感器的 10%误差极其实测方法电流互感器的误差是由于铁芯饱和而产生的。铁芯的饱和程度与磁通密度有关，也就是与加在励磁阻抗上的电压或电流有关。加在励磁阻抗上的电压或电流越大，铁芯就越饱和，电流互感器的误差就越大。所以电流互感器的误差是一次电流和负载阻抗的函数，即：fwc=f(I、Zfh)1、电流互感器的 10%误差曲线在一次系统发生短路故障时，
10、一次电流 I很大。这时，可用一次侧实际电流与电流互感器的一次额定电流 Ie 的比值 m 称为电流倍数： m = I/Ie这样，可做出当电流误差为 10%时的一次电流倍数 m10 与负载阻抗 Zfh 间的关系曲线，该曲线就是电流互感器的 10%误差曲线。利用10%误差曲线，可对给定的电流互感器按计算通过一次侧的短路电流Id，求出m10=Id/Ie，然后从10%误差曲线上找出与m10对应的二次负载Zfh。当实际的二次负载小于Zfh时，能保证误差fwc10%。当一次电流倍数为m10时，其电流误差为10%。如I再增大，误差就超过10%。可见在10%误差时，电流互感器已经工作在饱和曲线上的某个点上，对应
11、于该点的一次电流IIbh极其倍数mbh=IIbh/Ie,称为电流互感器的饱和电流及饱和电流倍数。一般情况下，电流互感器的10%误差曲线由制造厂提供，比要时也可用试验方法求出。2、一次电流倍数m10的计算 2.1、纵联差动保护：电流互感器流过最大外部短路电流时的误差不应超过10%，所以一次电流倍数可按下式计算：m=Kk Idmax/IeKk=可靠系数1.3-2.0Idmax-最大外部短路电流2.2、电流速断保护：保护装置动作时，电流互感器的误差不应超过10%，所以一次电流倍数可按下式计算：m=1.1 Idzj/Ie KjxKjx =接线系数Idzj继电器动作电流2.3、距离保护装置：电流互感器在
12、第一段末端短路时的误差不应超过10%，所以电流倍数可按下式计算：m=Kk Idjs/IeKk=可靠系数1.3-1.5Idjs-第一段末端短路时最大短路电流五、电流互感器极限误差（10%）简易校核法由于电流互感器极限误差（10%）精确校核法非常繁琐，在校核任务较重时，费时费力，效率不高。为解决这个问题，现介绍一种简易校核法，供大家参考。5.1、根据调度部门提供的接口阻抗（或短路电流）计算保护安装处最大短路电流Idmax。查出保护电流互感器一次额定电流Ie。得出一次电流倍数m=Idmax/Ie。与电流互感器允许饱和倍数me比较，当mme时饱和倍数合格。其中me在电流互感器的铭牌参数中可以查到，如1
13、0P表示me=15，10Pxx则me=xx 。5.2、根据前面介绍的方法计算电流互感器最大二次负载Zfhmax, 与电流互感器二次额定负载Ze比较，当ZfhmaxZe时二次负载合格。其中Ze在电流互感器的铭牌参数中可以查到,如电流互感器的额定容量为Se则Ze=Se/25（CT二次额定电流5A）5.3如果饱和倍数与二次负载均合格，则电流互感器极限误差（10%）校核合格，不再进行其它校核。5.4如果饱和倍数与二次负载任有一项不合格，则必须按电流互感器10%误差曲线进行校核，如不合格必须及时进行整改（整改措施祥见第二节） ，必要时更换电流互感器。5.5如果饱和倍数与二次负载任有一项不合格，现场又找不到电流互感器10%误差曲线，则必须首先实测10%误差曲线，然后按电流互感器10%误差曲线进行校核，如不合格必须及时进行整改（整改措施祥见第二节） ，必要时更换电流互感器。调度中心2004年3月
