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低壓電流互感器誤差和影響誤差的因素

發(fā)布時間:2023-09-18
低壓電流互感器主要由三部分組成 鐵芯、1次線圈和2次線圈。
由于鐵芯磁阻的存在,低壓電流互感器在傳變電流的過程中,必須消耗一小部分電流用于激磁,使鐵芯磁化,從而在2次線圈產(chǎn)生感應電勢和2次電流,低壓電流互感器的誤差就是由于鐵芯所消耗的勵磁電流引起的。由于激磁電流和鐵損的存在,低壓電流互感器1次電流和2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、低壓電流互感器的內(nèi)部技術參數(shù)是影響低壓電流互感器誤差的主要因素。
⑴ 2次線圈內(nèi)阻r2和漏抗x2對誤差的影響: 當r2增大時比差和角差都增大; x2增大時比差增大,但角差減校因此要改善誤差應盡量減小r2和適當?shù)膞2值。由于2次線圈內(nèi)阻r2和漏抗x2與2次負載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,只有對小容量的低壓電流互感器影響才較顯著。⑵ 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。沒有補償?shù)牡蛪弘娏骰ジ衅髟陬~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。
⑶ 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,對于單匝式的低壓電流互感器(如穿心型或套管型低壓電流互感器1次線圈只允許一匝)不能用增加匝數(shù)的辦法改善誤差。
⑷ 減少鐵芯損耗和提高導磁率。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)質的磁性材料和采取適宜的退火工藝都能達到提高導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)較校。
2、運行中的低壓電流互感器的誤差
當?shù)蛪弘娏骰ジ衅饕呀?jīng)定型,其內(nèi)部技術參數(shù)就確定了,那么它的誤差大小將受2次電流(或1次電流)、2次負載、功率因數(shù)以及頻率的影響。這些因素稱為外部因素,在運行中的低壓電流互感器的誤差主要受這四個因素影響。
⑴ 電流頻率的變動對誤差的影響比較復雜,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的低壓電流互感器用于60hz的系統(tǒng)中,就應當考慮頻率的影響,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2次側負載電抗值的大校
⑵ 當1次電流減小時,磁通密度按比例相應減少,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。
⑶ 低壓電流互感器誤差具有以下特征:當1次電流在規(guī)定的范圍內(nèi)變化時,2次電流按比例變化,當2次負載阻抗在規(guī)定范圍內(nèi)變化時,不影響2次電流的大校所以當2次負載在額定范圍內(nèi)減少時,磁通密度也減少,由于2次電流不變,勵磁電流減小,誤差也將減校低壓電流互感器的出廠說明書一般會標明額定2次負載阻抗值,在運行中其誤差應按給定接線方式下的最大2次負載阻抗值來校核。
⑷ 2次負載的功率因數(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。
電流互感器減小誤差的措施:
勵磁電流是造成低壓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:
⑴ 采用高導磁率的材料做鐵芯,因為鐵芯磁性能不但影響比差和角差,也影響飽和倍數(shù)。
⑵ 增大鐵芯截面,縮短磁路長度;增加線圈匝數(shù)。增減鐵芯截面或線圈安匝會相應增大和減小飽和倍數(shù),在采取增加鐵芯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。
⑶ 限制2次負載的影響。在現(xiàn)場一般用增加連接導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2次負載的阻抗值。還可以把兩個同型號、變比相同的低壓電流互感器串聯(lián)使用,使每個低壓電流互感器的負載成為整個負載的一半。
⑷ 適當增大低壓電流互感器變比。在現(xiàn)場運行中選用較大變比的互感器。
另外,還有2次繞組的分數(shù)補償、2次側電容分路補償?shù)取?br>
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