电流互感器误差引起事故分析(正式版)
浅谈电流互感器误差及影响
浅谈电流互感器误差及影响摘要：电流互感器是一次系统和二次系统电流间的联络元件，将一次回路的大电流转换为小电流，供给测量仪表和保护装置使用。
电流反应系统故障的重要电气量，而保护装置是通过电流互感器来间接反应一次电流的，因此电流互感器的性能直接决定保护装置的运行。
然而从互感器本身和运行使用条件方面来看，电流互感器存在不可避免的误差，本文分别从这两个方面分析了误差，并结合实际工作阐述了误差带来的影响，以便在工作中加强重视，并做出正确的分析。
关键词：电流互感器 励磁电流 误差一、电流互感器的误差在理想条件下，电流互感器二次电流I 2＝I 1/Kn ，Kn=N 2/ N 1 ，N 1 、N 2 为一、二次绕组的匝数，不存在误差。
但实际上不论在幅值上（考虑变比折算）和角度上，一二次电流都存在差异。
这一点我们可以从图中看到。
从图一看，实际流入互感器二次负载的电流I’2 ＝I 1－Ie ，其中I’2 = I 2 * Kn,Ie 为励磁电流，即建立磁场所需的工作电流。
正是因为励磁损耗的存在，使得I 1 和I’2 在数值上和相位上产生了差异。
正常运行时励磁阻抗很大，励磁电流很小，因此误差不是很大，经常可以被忽略。
但在互感器饱和时，励磁阻抗会变小，励磁电流增大，使误差变大。
图二相量图，以I’2 为基准，E 2 较－I’2超前φ角（二次总阻抗角，即Z 2 和Z 阻抗角），如果不考虑铁磁损耗，励磁阻抗一般被作为电抗性质处理，Ie 超前E 2 为90度， I’2与Ie 合成I 1。
图中I’2与I 1不同相位，两者夹角δ即为角度误差。
对互感器误差的要求一般为，幅值误差小于10％，角度误差小于7度。
二、电流互感器的饱和电流互感器的误差主要是由励磁电流Ie 引起的。
正常运行时由于励磁阻抗较大，因此Ie 很小，以至于这种误差是可以忽略的。
但当CT 饱和时，饱和程度越严重，励磁阻抗越小，Z图一 等值电路E 图二 相量图励磁电流极大的增大，使互感器的误差成倍的增大，影响保护的正确动作。
电流互感器事故分析及处理措施
电流互感器事故分析及处理措施摘要：针对外部故障时电流互感器饱和导致继电保护误动的情况，从故障电流非周期分量和互感器励磁特性两个方面，分析电流互感器饱和产生的原因以及电流互感器饱和时的一二次电流波形。
说明一次电流非周期分量对电流传变的影响,致使电流互感器的二次侧无法如实反映一次侧电流的变化情况,因此在考核互感器饱和对保护的影响时,必须考虑非周期分量引起的暂态饱和。
文中分析了电流互感器饱和对保护的影响，并提出防止电流互感器饱和的方法。
0引言：电流互感器饱和给电网安全稳定运行造成严重隐患。
文中从线路短路时稳态对称电流太大和故障电流非周期分量两方面入手，分析电流互感器饱和的原理，以及防范措施等。
分析故障电流非周期分量导致电流互感器饱和，为确保继电保护可靠动作，对其误动进行分析，并提出防范措施。
1 电流互感器饱和分析电流互感器饱和指的是铁心饱和，电流互感器正常工作时一次电流在铁心中产生交变磁通，二次绕组处在交变磁场中可产生感应电动势，二次侧在工作时不允许开路，因此二次侧可产生感应电流，可以通过二次电流准确地反应一次电流。
1.1电流互感器工作原理电流互感器正常时，励磁阻抗Z0很大，励磁电流I0、励磁电压近似为零；随着一次电流I1的增大，磁密增加，导磁系数减小，励磁阻抗Z0减小，励磁电流I0增加，导致铁心饱和。
1.2电流互感器稳态饱和铁心的饱和可以分为两种情况。
一是稳态饱和，二是暂态饱和。
稳态饱和：励磁电流和二次电流是按比例分流关系。
当一次电流由于发生事故等原因增大时，必然按比例增大，于是铁心磁通密度过大，使铁心趋于饱和。
1.3电流互感器暂态饱和当一次非周期分量长时间作用于互感器时，可能导致铁心严重饱和，其饱和时间由时间常数决定。
当故障发生时，一次电流中有衰减的非周期分量励磁，使励磁电流不能突变。
如果非周期分量存在时间长,则很容易使互感器出现暂态饱和。
2电流互感器饱和对保护的影响：2.1对电流速断保护的影响电流互感器饱和后，短路电流二次值变小，甚至小于电流继电器的定值，导致保护拒动。
电流互感器误差分析
电压法试验的特点
电压法的最大的优点是试验设备重量较轻 , 适合现场试 验 , 只需要 1个小调压器、 1块电压表、 1块毫伏表。仅仅是要注
意限制二次线圈的励磁电流小于10 mA , 即可保证一定的准确度。
І0×( r2′+ jx 2′) U1 U 2′
d dt
E2 N 2m sint N 2m cos(t / 2)
由此上面两式可见，Φ超前E290度。
电流互感器误差分析
（a）在一次回路中串联R1和电抗X1来代替在 一次绕组内部的电阻和漏电抗；同样，在二 次回路中串联 R2 和电抗 X2 来代替在二次绕组 内部的电阻和漏电抗，这样，一次和二次绕 组都可以看成是没有电阻和漏电抗的两个理 想线圈，线圈中只有因为主磁通交变而感应 的电势E1及E2。 （b）将二次侧的电阻和电抗及电势归算到一 次侧，分别得到 R2‘ ， X2’ 及 E2‘ 。这样，经过 归算之后，E1＝E2‘。既然归算之后一二次侧 的感应电势相等，故可以把它们之间的等电 位点连接起来，这样两个绕组便合并成一个 绕组得到图（c） （c）显然这个绕组中流过的电流便是 І0＝ І1 ＋І2‘ ，它用来产生主磁通Φ ，以便在这个绕 组中产生感应电势E1＝E2‘。这个绕组的电抗 是 X0 ，为激磁电抗。考虑到铁耗的影响后， 激磁回路中还应串联一个等值电阻 R0 ，于是 得到电流互感器的等效电路图。 因为І2‘ =(N2/N1)×І2，因此可以得到：І1N1＋І2N2＝І0N1
电流互感器误差补偿装置：
I1 I2'
Z'
假设经过归算后二次绕组的电势为E2‘，那么根据运放的性质，运放 的输出端电压为AE2’（A为运放的开环电压放大倍数，一给定参数）， 运放负向输入端的电压为二次绕组上的电势－E2‘。所以Z‘上流过的电流：
电流互感器故障引发的计量失误分析
数据 显示 ： Ｃ Ｎ线 ２ ０ １ ３年 ６月份开始电量下降 ， 但 ６月 一 ８月 ， 线损率降幅不是很明显。 ９ 月份开始电量下降幅度增大， 变电所内部 线损率也增加， 同比增 幅较多 。 怀疑计量装置 出现问题 ， 由于没有 故障信息通报 ， 不能确认 ， 于是决定到现场查看 用户的实际用电
ｌ 工程经 济 ／ Ｇ Ｏ Ｎ Ｇ Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｇ Ｊ Ｉ Ｎ Ｇ Ｊ Ｉ
电流互感器故障引发的计量失误分析
韩 柯 达 萍
８ ３ １ ５ １ １ ） （ 新疆 油 田公 司准 东 电费的重要器具 ， 一旦发生故 障造成计量错误 ， 将给 用户和供 电企业带 来经济损失。 本文从 电流异常现
（ 见表 １ ）
相１ ． ０ ６Ａ ， ｃ相 ０ ． ９ ２ Ａ， 换算成一次分别为 ： Ａ相 ２ ０ ２ Ａ， Ｂ相 ２ １ ２ Ａ ，
Ｃ相 １ ８ ４ Ａ。
Ｉ ２月 年度 ４ 月 ５ 月 ６月 ７ 月 ８月 口 月 １ Ｏ月 ｌ １ 月
表１ Ｃ Ｎ线 ２ ０ １ ２年 一 ２ ０ １ ３年 电量数据统计
情况。 二、 现场负荷测量情况
括 电流互感 器 、 电压互感 器 、 电能 表。 其 中电流互感 器出现故障 时。 查 找判断需 要一定 的时 间和办法 ， 高压 电流互感 器故 障在
没有 专用 检测仪时不 易及 时发现 和检查 ， 一旦 出现故 障 ， 在未
出现 明显 的报警故 障现象 前 ， 极易被 忽视 ， 尤其是 运行 中的高 压 电流互 感器 。 本文针对一起高压 电流互感器 的故 障进行分析
电量 降幅％
２ ０ １ ３ — ２ ０ ｊ ２ 差 值
Ｃ相 １ ６ ８ Ａ 。
３ ｉ ｆ ６ ０ ％
10kV电流互感器故障事故的分析
10kV电流互感器故障事故的分析背景
电流互感器是电力系统中常用的一种设备，用于测量和保护电流。
然而，10kV电流互感器故障事故时有发生，对电力系统的稳
定性和安全性造成了威胁。
本文将对10kV电流互感器故障事故进
行分析。
分析方法
为了分析10kV电流互感器故障事故，我们可以采用以下方法：
1. 故障原因分析：通过调查和收集相关资料，确定故障发生的
原因，如设备故障、操作失误等。
2. 故障频率分析：统计故障发生的频率，以了解故障事故的普
遍程度。
3. 故障影响分析：分析故障对电力系统的影响，如停电时间、
损失等。
4. 预防措施分析：结合故障原因和影响分析的结果，提出相应的预防措施，以减少故障发生的可能性。
结果和讨论
通过以上分析，我们可以得出以下结论：
1. 故障原因可能包括设备老化、设计缺陷、维护不当等。
2. 故障频率较高，需要加强对电流互感器的监测和维护。
3. 故障会导致停电时间延长，造成经济损失。
针对以上结论，我们建议采取以下措施来预防和应对10kV电流互感器故障事故：
1. 定期检查和维护电流互感器，确保其正常运行。
2. 提高操作人员的培训水平，降低人为操作失误的可能性。
3. 更新设备，采用新的技术和设计，以提高故障抵抗能力。
结论
通过对10kV电流互感器故障事故的分析，我们可以更好地了解故障的原因和影响，并提出相应的预防和应对措施，以确保电力系统的稳定性和安全性。
互感器运行中的异常分析与事故处理
互感器运行中的异常分析与事故处理电流互感器的事故处理1．电流互感器运行中声音不正常或铁芯过热电流互感器过负荷，二次回路开路以及绝缘损坏铁芯接地点脱落发生的放电等情况，均会造成声音异常。
此外，由于局部电晕、夹紧铁芯的螺丝松动，也会产生较大的声音。
在运行中发生上述现象，应仔细观察、判断分析，采取好安全措施，若是过载应予限负荷；若是开路应用旁路代出负荷停止运行，或将负荷降到最低限度进行处理。
2.电流互感器二次回路开路电流互感器有较大“嗡嗡’’声；开路故障点有火花放电声、冒烟和烧焦等现象；电流表指示不正常，相电流指示减小到零，有功、无功功率表指示减小，电量表走慢。
应查明开路位置并设法将开路处进行短路。
在进行短接处理过程中，必须注意安全，应注意开路的二次回路有异常的高电压，应戴绝缘手套，使用合格的绝缘工具，在严格监护下进行。
互感器发生下列情况之一应立即报告调度，停电处理。
(1)内部发出异声、过热，并伴有冒烟及焦臭味。
(2)严重漏油、瓷质损坏或有放电现象。
(3)喷油燃烧或流胶现象。
(4)金属膨胀的伸长明显超过环境温度时的规定值。
(5)SF6气体绝缘互感器严重漏气。
(6)干式互感器出现严重裂纹、放电。
(7)经红外测温检查发现内部有过热现象。
应严格防止电流互感器内部故障可能引起的爆炸，或继电保护误动、拒动，而导致的事故扩大。
电压互感器的事故处理1、熔断器熔断熔断相的相电压及线电压严重下降，有功功率表、无功功率表指示降低，电能表走慢。
会引起主变压器10kV或35kV电压回路和装有电容器的“电压回路断线”光字牌示警。
停用该母线上的可能误动跳闸的出口连接片(如低频、低电压保护等)。
检查在10kV 或35kV电压互感器二次回路上有否工作人员误碰或有短路情况。
更换熔断器试送，若不成功，应汇报工区处理。
2、电压互感器本体出现故障(1)本体有过热现象或喷油。
(2)内部声音不正常或有放电声。
(3)互感器内或引线出口处有严重喷油、漏油或流胶现象(可能属内部故障，由过热引起)。
电流互感器故障所致电网事故及其处置的分析
电流互感器故障所致电网事故及其处置的分析摘要：电流互感器对于现场电气的保护与测量至关重要。
本文主要分析了某地区电网直调系统中由电流互感器故障所致的电网事故的特点和处理要点，指出电流互感器故障很多时候表现为单个元件保护动作跳闸，根据断路器和电流互感器布置位置，可以判断电流互感器非绝缘段的位置。
对于母线跳闸事故，首先应对母差保护范围内一次设备外观进行检查；若多个设备同时跳闸，处于保护交叉范围内的电流互感器故障极有可能是引起事故的原因。
关键词：电流互感器；SF6绝缘电流互感器；电网事故；事故处置引言目前高压SF6气体作为主绝缘的户外独立电流互感器（文字代号TA）已在某地区电网得到广泛应用。
但随着电网的迅速发展，系统短路电流不断增加，同时极端气候情况增多，设备的运行环境变得恶劣，电流互感器已成为当前故障隐患较高的设备之一。
电流互感器故障（简称TA故障）一般会引起线路、母线及其他设备跳闸，严重时甚至造成大面积停电事故。
为了电网的安全运行，既要保障电流互感器的安全运行，又要在发生事故时作出正确的判断，并及时进行处理。
1 某地区电网总调直调系统TA故障导致的电网事故概述当前某地区电网的SF6气体电流互感器的数量迅速增加，但从近年的统计数据来看，SF6气体电流互感器的事故和障碍有增加的趋势。
表1列出了近年某地区电网总调直调系统发生的主要的电流互感器故障导致的电网事故。
2 TA故障所致电网事故的特点和处理要点独立500kVSF6电流互感器常见的故障形式为内部故障及外部闪络，其中内部故障类型主要有主绝缘击穿、内部放电、主绝缘介质异常等。
TA二次绕组通常提供给两个元件的保护，但实际情况中TA故障有些时候表现为单个元件保护动作跳闸，原因在于500kV系统中为钳制TA顶部外罩的电压通常将外罩的一端与一次导体直接相连，只对另一端绝缘。
在TA发生外部闪络故障时，TA二次绕组所有线圈感受到的故障电流的大小和方向相同，表现为一次非绝缘端接地故障，这将导致单一设备跳闸，其故障点一般可通过外观检查发现。
一起电流互感器选用不合理引起的差动误动分析
变压器差动保护作为变压器主保护，其灵敏性、速动性为变压器稳定运行提供了可靠保证。
随着继电保护装置微机化，已经消除了由于变压器励磁涌流、接线组别、电流互感器型号及变比引起的差动保护误动问题。
1差动保护误动作原因分析1.1一次系统及保护配置某电厂水源地变压器为升压变，把厂用6kV升压至10kV 后供电，变压器型号为：S7-8000/10；冷却方式为内部油自然对流冷却方式ONAN（oil natural air natural ），额定容量为4000kVA ，接线组别为Y/d1；高压侧电流210A ，低压侧额定电流384.9A 。
6kV 侧配电流速断和限时过流保护，10kV 负荷侧配限时过流保护。
变压器差动保护用电流互感器变比都为（400/5）A 。
保护配置如图1所示。
1.2保护动作情况2015年10月22日，某电厂由于外部施工，误将5011电缆挖断，导致电缆三相短路，这时应该由5011开关过流保护动作切除故障，但水源地变差动保护误动作跳开5001、6115开关跳闸，导致10kV 母线全部失电。
1.3保护动作后现场检查结果1.3.1差动继电器动作记录低压侧保护动作时的电流：U 相57.71A ，V 相24.9A ，W 相52.51A 。
高压侧护动作时的电流：U 相32.78A ，V 相36.76A ，W 相35.06A 。
保护动作时的电流差流：U 相2.81A ，V 相61.85A ，W 相45.79A 。
从差动继电器动作报告可见，由于U 、W 相差流大于动作定值造成保护动作跳闸。
1.3.2差动继电器的校验水源地变压器配置东大金智的WDZ-5241差动继电器，电流互感器变比误差及变压器相位补偿通过装置内部实现。
通过校验，继电器采样精度符合要求，动作逻辑正确。
1.3.3差动继电器动作时的二次电流分析从差动保护动作时的二次电流录播图上分析，0ms 时，变压器10kV 为侧U 、W 两相短路，42ms前变压器接线组别Y/d1，所以10kV 侧故障电流I U =-I W ，低压侧I U =-2I V =-2I W 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文件编号：TP-AR-L8432
In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
（示范文本）
编订：_______________
审核：_______________
单位：_______________
电流互感器误差引起事故分析(正式版)
电流互感器误差引起事故分析(正式
版)
使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
1 事故简述
20xx年6月18日，某110kV变电所35kV线路
遭到雷击，该线路定时速断跳闸，重合成功；同时该
110kV变电所分段370断路器定时速断跳闸（重合闸
停用），造成35kVⅡ段母线失电。
2 原因分析及采取措施
2.1原因分析
该35kV线路与分段370断路器的保护定值配置如图1，从定值的配置分析，保护的定值是满足选择性的，即当35kV线路近端故障时，由该线路速断保护切除故障；当35kV线路远处故障时，由该线定时速断保护及过流切除故障。
分段370断路器保护作为35kV线路的后备保护，只有在35kV线路保护拒动时才动作跳闸。
显然，分段370断路器保护越级跳闸属于不正确动作。
故障发生后，分别从该线路及分段370断路器保护装置本身、开关机构、接线等方面逐一进行了检查。
检查结果发现保护装置的采样精度、定值、跳闸逻辑均正确，由于分段370断路器定时速断、该35kV线路速断电流定值比较大，一次升流设备无法达到该电流值，因此，采用适当降低定值后，
进行一次升流试验的，结果未发现问题。
查阅有关资料，该线路于20xx年投运，投运时曾做过10％误差曲线的校核，20xx年8月曾有4次遭雷击速断动作均正确，20xx年1月份该线路保护装置更换，但未进行10％误差曲线的校核。
考虑到一次升流未能检测到分段370断路器定时速断，和35kV线路速断电流定值下的动作情况，因此，进行了电流互感器的10％误差校核,以检查变流是否精确。
为了便于比较、分析，列出该线和分段上的电流互感器的伏安特性试验（见表1）、10％误差校核结果（见表2）。
从表1看出伏安特性试验结果，装在35kV分段上的电流互感器变比为400/5，它的伏安特性比较高，校核其10％误差要求能够满足，而装在该35kV 线路上的电流互感器变比为150/5，它的伏安特性比
较低，校核其10％误差要求就不能够满足。
查阅有关资料，35kV线路出口故障最大短路电流要达到3600A，该线上的电流互感器不能正确反映出如此大的故障电流，造成该35kV线路速断拒动，分段370断路器定时速断动作。
2.2采取措施
当电流10％误差不满足要求时，可采用的解决方法有：
增大二次回路连接导线的截面，以减小二次回路总的负载电阻；
选择变比大的电流互感器，以降低二次电流，从
而降低二次电压；
采用两个同容量、同变比的电流互感器串联使用，以增大输出容量，此时电流互感器的等值容量增大一倍，但变比不变；
采用饱和电流倍数高的电流互感器，其伏安特性较高，可以减小励磁电流。
由于该35kV线路上的电流互感器为LR-35，即套管式电流互感器，二次有多个抽头（100/5、150/5、200/5、300/5），可供选择不同的变比，因此将该电流互感器的变比更换成
300/5，35kV线路出口最大短路电流下二次允许最大负载可达到2.0Ω。
更换后，该线上又多次遭受雷击，均能正确动作。
3 校核电流互感器10％误差的必要性分析
引起电流互感器的误差，主要因素有电流互感器铁芯材料及结构、二次负载、一次电流及一次电流的频率。
电流互感器铁芯材料和结构，直接影响铁芯中的各种损耗，因此它对励磁电流的大小和相位均有影响，将直接影响变比误差和相角误差。
如果选型不当，二次回路接入的负载过大，超出了所容许的二次负载阻抗时，在系统故障时，电流幅值很大，且含有非周期分量，励磁电流的数值就会大大增加，而使铁芯进入饱和状态，见图2。
当电流互感器饱和之后，其内阻大大减小，极限情况下近似等于零，一次电流仍为正弦波，而铁芯中的磁通为平顶波，二次电流波形呈间断波，二次电流大大减小，使互感器的误差大为增加。
这样在系统故障时，保护装置就不能准确的反映故障电流，就极有可能发生如上的越级跳闸事
故。
因此，规定了继电保护用的电流互感器应采用伏安特性陡度大、饱和电压高的“D”级铁芯，并根据实测二次回路负载，按出口最大短路电流验算10％误差应满足要求。
4 电流互感器10％误差校核工作中的存在问题及改进意见
4.1电流互感器10％误差校核工作中的存在问题
根据反措要点，对电流互感器10％误差的校核已再三强调。
但在实际操作中仍存在盲点和误区。
对110kV及以上保护、差动保护用的电流互感器饱和问题是比较重视，但忽略了35kV及以下的馈线
保护用的电流互感器10％误差的校核工作。
重视新建或新投运设备的10％误差的校核工作，却忽略定期复核工作。
其实由于上级电网结构变化，短路电流的增大，或保护装置改造引起二次负载电阻的变化，以及由于某种原因，在原电流互感器更换后，可能未更换的电流互感器不满足10％误差的要求，又未及时校核，就会存在保护拒动或误动的事故隐患。
如上所述的这起越跳事故，就是在该35kV 线保护装置改造后，未进行复核导致的。
4.2电流互感器10％误差校核工作中的改进
充分认识到电流互感器误差对保护的影响，将35kV及以下配电线路，保护用的电流互感器10％误
差校核工作，也应列入投运时的必校项目。
加强技改后的校验管理，特别是保护更换、二次电缆改道后，必须校核电流互感器是否满足10％误差曲线的要求。
利用停电检修机会，每2~3年复核一次。
由于35kV及以下配电线路保护面大，可采用近似估算。
应按要求校核电流互感器10％误差的最大短路电流、二次回路电阻的变化。
在保护装置电流定值校验时，应尽可能采用一次升流，以检测电流互感器通过定值时的准确度。
结合定值校验，对电流回路中的接线全面检查，若电流端
内部管理系列 | INTERNAL MANAGEMENT 编号：TP-AR-L8432子松动过，必须测量二次回路电阻以确保二次负载电阻值不会变大。
通过以上分析，不管是电压等级如何，不管是主变差动保护使用，还是线路后备保护使用的电流互感器，都必须重视其10％误差的校核工作，切切实实做好反措工作，做到防患以未然。
此处输入对应的公司或组织名字
Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here
第2页。