設(shè)k為電流互感器的變比，其一次側(cè)電流與二次電流有i2＝i1／k的關(guān)系，在k為常數(shù)（電源互感器i2不飽和）時，就是一條直線，如圖曲線1所示。當(dāng)電流互感器鐵芯開始飽和后，與i1／k就不再保持線性關(guān)系，而是如圖中的曲線2所示，呈鐵芯的磁化曲線狀。繼電保護(hù)要求電流互感器的一次電流i1等于最大短路電流時，其變比誤差小于或等于10％。因此，可以在圖中找到一個電流值i1b，自i1b作垂線與曲線1、2分別相交于b、a兩點，且ba＝0.1倍折算到二次的i1值。
另外，電流互感器的變比誤差還與其二次負(fù)載阻抗有關(guān)。為了便于計算，每種電流互感器提供了在m10下允許的二次負(fù)載阻抗值zen，曲線m10=f(zen)就稱為電流互感器的10％誤差曲線，如圖所示，已知m10的值后,從該曲線上就可很方便地得出允許的負(fù)載阻抗。如果它大于或等于實際的負(fù)載阻抗，誤差就滿足要求，否則，應(yīng)設(shè)法降低實際負(fù)載阻抗，直至滿足要求為止。當(dāng)然，也可在已知實際負(fù)載阻抗后，從該曲線上求出允許的m10，用以與流經(jīng)電流互感器一次線繞組的最大短路電流作比較。
什么是電流互感器10%誤差？
電流互感器的一次電流i1等于最大短路電流時，其變比誤差小于或等于10％。即為電流互感器10%誤差。
電流互感器，用來將一次大電流變換為二次小電流，并將低壓設(shè)備與高壓線路隔離，是一種常見的電氣設(shè)備。做為標(biāo)準(zhǔn)和測量用的電流互感器，要考慮到在正常運行狀態(tài)下的比誤差和角誤差；做為保護(hù)用的電流互感器，為保證繼電保護(hù)及自動裝置的可靠運行，要考慮當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)最大短路電流的情況下，繼電保護(hù)裝置能正常工作，不致因為飽和及誤差帶來拒動，因而規(guī)程的規(guī)定，應(yīng)用于繼電保護(hù)的電流互感器，在其二次側(cè)負(fù)載和一次電流為已知的情況下，電流誤差不得超過10%。本文就用在電流互感器二次側(cè)通電流法，如何繪制電流互感器的10%誤差曲線，并對其如何應(yīng)用，加以說明。
一、電流互感器的變比誤差及10%誤差曲線
電流互感器的變比誤差還與其二次負(fù)載阻抗有關(guān)。為了便于計算，制造廠對每種電流互感器提供了在m10下允許的二次負(fù)載阻抗值zen，曲線m10=f(zen)就稱為電流互感器的10%誤差曲線，通常電流互感器的10%誤差曲線是由制造廠實驗作出，并且在產(chǎn)品說明書中給出。若在產(chǎn)品說明書中未提供，或經(jīng)多年運行，需重新核對電流互感器的特性時，就要通過試驗的方法繪制電流互感器的10%誤差曲線。設(shè)ki為電流互感器的變比，其一次側(cè)電流與二次電流有i2=i1/ki的關(guān)系，在ki為常數(shù)(電源互感器i2不飽和)時，就是一條直線，當(dāng)電流互感器鐵芯開始飽和后，與i1/ki就不再保持線性關(guān)系，而是呈鐵芯的磁化曲線狀。繼電保護(hù)要求電流互感器的一次電流i1等于最大短路電流時，其變比誤差小于或等于10%。如果電流互感器的一次i1電流，其變比誤差就不會大于10%；如果，其變比誤差就大于10%。
二、測定電流互感器10%誤差曲線方法
測定電流互感器10%誤差曲線最直接方法是二次側(cè)通電流法，此項方法由電流互感器二次側(cè)通入電流，所需電源及設(shè)備容量較小，其結(jié)果與一次電流法所得相同，現(xiàn)場測量很易實現(xiàn)。下面就介紹用二次側(cè)通電流法，繪制電流互感器10%誤差曲線的方法。
收集數(shù)據(jù)：保護(hù)裝置類型、整定值、電流互感器的變比、接線方式和流過電流互感器的最大故障電流等。
測量電流互感器二次繞組的直流電阻r2
求二次繞組漏抗z2：用經(jīng)驗公式計算：對于油浸式lccwd型，一般取z2=(1.3～1.4)r2；對于套管式lrd型電流互感器，一般取z2=2r2。用電流電壓法測定最大負(fù)荷阻抗：在電流互感器根部用電流電壓法，分別測量電流互感器二次回路ab、bc、ca和a0相的阻抗。注意測量接線最好采用高內(nèi)阻電壓法。對于差動保護(hù)接線，由于外部故障時，繼電器內(nèi)僅流過不平衡電流，故障電流并不流過繼電器，所以在實測時，應(yīng)將差動繼電器的線圈短接。計算公式為：
采用低內(nèi)阻電流法或采用高內(nèi)阻電壓法均可。試驗時要注意，電流互感器一次側(cè)開路，斷開二次側(cè)所有負(fù)荷后加電壓，由零逐漸上升，中途不得降低后再升高以免因磁滯回線使伏安特性曲線不平滑，影響到計算的準(zhǔn)確性。一般做到5a，有特殊需要時做到飽和為止。
根據(jù)u=f(i0)曲線，求出勵磁電壓、勵磁阻抗、電流倍數(shù)與允許負(fù)荷的關(guān)系，繪出10%誤差曲線根據(jù)電工理論，當(dāng)電流互感器一次線圈開路，在二次線圈加電壓時，流經(jīng)二次線圈的電流即為電流互感器的的勵磁電流。對于同一臺電流互感器的不同二次繞組，在同樣的勵磁電流下，其鐵芯的的飽和程度不相同，反映到磁通的變化率dφ/dt上也不相同，在繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢e0=w(dφ/dt)就不相同(這里e0又約等于二次線圈上的電壓值u2)。飽和程度深的，其dφ/dt小，e0也小；飽和程度淺的，dφ/dt大，e0也大。根據(jù)等值電路圖得：e0=u2-i0z2
當(dāng)電流互感器的變比誤差為10%時，勵磁電流應(yīng)i0為一次側(cè)電流變換到二次側(cè)電流i’1的10%。即i’1為100%時，i0為10%，i2為90%。所以一次電流變換到二次側(cè)時為勵磁電流的10倍，二次側(cè)電流為勵磁電流的9倍。為保證電流互感器變比誤差不大于10%，選用的電流互感器一次側(cè)能承受的電流對于額定電流的倍數(shù)不應(yīng)小于以下各式計算值：
發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)：m10=(kkikmax)/i1n
ikmax：外部短路時，流過電流互感器的最大電流，即等于發(fā)電機(jī)出口處三相短路時的短路電流；
i1n：電流互感器的額定一次電流；
kk：可靠系數(shù)?？紤]到差動保護(hù)中采用帶速飽和變流器的繼電器，保護(hù)裝置對短路開始瞬間的短路電流中出現(xiàn)的非周期性分量是不靈敏的；而當(dāng)可靠系數(shù)取為2時，需將控制電纜的截面加大很多，很不經(jīng)濟(jì)，所以可靠系數(shù)取1.3；
變壓器縱差、發(fā)電機(jī)變壓器組縱差保護(hù)：m10=(kkikmax)/i1n
ikmax：外部短路時，流過電流互感器的最大電流。對于雙繞組變壓器、發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器組，當(dāng)發(fā)電廠與大電力系統(tǒng)聯(lián)系時，短路電流可按系統(tǒng)容量等于無限大條件來計算。對三繞組變壓器和發(fā)電機(jī)三繞組變壓器組，短路電流則按各種實際的系統(tǒng)容量條件來計算；
kk：可靠系數(shù)。取1.3；當(dāng)采用不帶速飽和變流器的繼電器時取1.5。
母線縱差保護(hù)：m10=(kkikmax)/i1n
ikmax：外部短路時，流過電流互感器的最大電流。需求按電源分支線內(nèi)電流實際分布來計算短路電流；
kk：可靠系數(shù)。取1.3；當(dāng)采用不帶速飽和變流器的繼電器時取1.5。
35～110kv線路星形接線的電流速斷保護(hù)、3～220kv線路星形接線的過電流保護(hù)、廠用變壓器的速斷和過流保護(hù)(含零序過流保護(hù))：m10=(kkidz2)/in
idz2：保護(hù)裝置的動作電流；
in：電流互感器額定電流
kk： 可靠系數(shù)?？紤]到電流互感器的10%誤差；取1.1。
具有方向性的保護(hù)裝置：m10=(kkikmax)/i1n
ikmax：當(dāng)保護(hù)安裝處的前方或后方引出線短路時，流過電流互感器的最大電流的周期分量；
kk：可靠系數(shù)。當(dāng)保護(hù)動作時限為0.1s時取2；0.3s時取1.5；大于是1s時取1。
非方向性的阻抗保護(hù)：
線路差動保護(hù)(縱差、橫差和方向橫差)：m10=(kkikmax)/i1n
kk：可靠系數(shù)?？紤]短路電流非周期分量對電流互感器勵磁的影響，當(dāng)差動保護(hù)不采用速飽和變流器時取2；采用速飽和變流器時取1.3。
ikmax：外部短路時，流過所接電流互感器的最大電流的周期分量；對于雙回線橫差保護(hù)，因雙回線阻抗相等，在外部短路時，流過每回線的短路電流只是ikmax的一半。
將實測阻抗值按最嚴(yán)重的短路類型換算成z；然后根據(jù)計算出的電流倍數(shù)m10，找出與m10倍數(shù)相對應(yīng)的允許阻抗值zfh，如果z≤zfh時為合格。當(dāng)電流互感器不滿足10%誤差要求時，應(yīng)采取以下措施：①改用伏安特性較高的電流互感器二次繞阻，提高代負(fù)荷的能力；②提高電流互感器的變比，或采用額定電流小的電流互感器；以減小電流倍數(shù)m10；③串聯(lián)備用相同級別電流互感器二次繞組，使負(fù)荷能力增大一倍；④增大二次電纜截面，或采用消耗功率小的繼電器；以減小二次側(cè)負(fù)荷zfh；將電流互感器的不完全星形接線方式改為完全星形接線方式；差電流接線方式改為不完全星形接線方式；改變二次負(fù)荷元件的接線方式，將部分負(fù)荷移至互感器備用繞組，以減小計算負(fù)荷。