电流互感器的额定变比和误差
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
电流互感器(变电管理一所)摘要：电流互感器是一次系统和二次系统之间的联络元件，将一次侧的大电流变成二次侧标准的小电流（5A 或1A），用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，使二次电路正确反映一次系统的正常运行和故障情况。
关键词：电流互感器分类接线方式一、电流互感器的主要技术数据（－）电流互感器分类（1）电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制用的保护控制用互感器。
（2）根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式（3）根据安装地点可分为户内式和户外式（4）根据绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式等。
（5）根据电流互感器工作原理可分为电磁式、光电式、电子式等电流互感器。
（二）电流互感器的型号规定目前，国产电流互感器型号编排方法规定如下：产品型号均以汉语拼音字母表示，字母含义及排列顺序见表4-l所示（三）电流互感器的主要参数1．额定电流变比额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比,额定电流比一般用不约分的分数形式表示。
额定电流，就是在这个电流下，互感器可以长期运行而不会因发热损坏。
当负载电流超过额定电流时，叫作过负载。
2．准确度等级国产电流互感器的准确度等级有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、5.0、0.2S 级及0.5S级。
3．额定容量电流互感器的额定容量，就是额定二次电流I2e通过二次额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e。
4．额定电压是指一次绕组长期能够承受的最大电压（有效值），它只是说明电流互感器的绝缘强度，而和电流互感器额定容量没有任何关系。
5．极性标志（1）一次绕组首端标为L1，末端标为L2。
当一次绕组带有抽头时，首端标为L1，自第一个抽头起依次标为L2，L3……（2）二次绕组首端标为K1，末端标为K2。
当二次绕组带有中间抽头时，首端标为K1，自第一个抽头起以下依次标志为K2，K3……（3）对于具有多个二次绕组的电流互感器，应分别在各个二次绕组的出线端标志“K”前加注数字，如1K1，1K2，1K3……；2K1，2K2，2K3……（4）标志符号的排列应当使一次电流自L1端流向L2端时，二次电流自K1流出，经外部回路流回到K2。
电流互感器变比的选择
电流互干器该如何选择？[求助]：电流互干器该如何选择？好象没听说过要考虑短路电流的，如果发生短路，断路器应该瞬跳的，瞬时过电流应该对互感器影响不大吧，这是俺的个人理解，不知对否？根据负荷电流选择电流互感器，根据短路电流校验电流互感器的动热稳定。
电流互感器变比的选择在10kV配电所设计的过程中，10kV电流互感器变比的选择是很重要的，如果选择不当，就很有可能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题，应引起设计人员的足够重视。
10kV电流互感器按使用用途可分为两种，一为继电保护用，二为测量用；它们分别设在配电所的进线、计量、出线、联络等柜内。
在设计实践中，笔者发现在配变电所设计中，电流互感器变比的选择偏小的现象不在少数。
例如笔者就曾发现：在一台630kV A站附变压器(10kV侧额定一次电流为36.4A)的供电回路中，配电所出线柜内电流互感器变比仅为50/5（采用GL型过电流继电器、直流操作）,这样将造成电流继电器无法整定等一系列问题。
对于继电保护用10kV电流互感器变比的选择，至少要按以下条件进行选择:一为一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例; 二为按继电保护的要求; 三为电流互感器的计算一次电流倍数mj s小于电流互感器的饱和倍数mb1; 四为按热稳定;五为按动稳定。
而对于测量用10kV电流互感器的选择,因其是用作正常工作条件的测量，故无上述第二、第三条要求；下面就以常见的配电变压器为例，说明上述条件对10kV电流互感器的选择的影响，并找出影响电流互感器变比选择的主要因素。
一．按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例根据<<电气装置的电测量仪表装置设计规范>>(GBJ63-90)的规定，在额定值的运行条，仪表的指示在量程的70%~100%处,此时电流互感器最大变比应为:N=I1RT /(0.7*5);=S/17.32)A，注：U1=10kV或者0.4kV；变压I1RT----变压器一次侧额定电流器容量/17.32/3.5或变压器容量/60.62=变比NN----电流互感器的变比；显然按此原则选择电流互感器变比时，变比将很小,下面列出400~1600kV A变压器按此原则选择时,电流互感器的最大变比：400kV A I1RT =23A N=6.6 取40/5=8500kV A I1RT =29A N=8.3 取50/5=10630kV A I1RT =36.4A N=10.4 取75/5=15800kV A I1RT =46.2A N=13.2 取75/5=151000kV A I1RT =57.7A N=16.5 取100/5=201250kV A I1RT =72.2A N=20.6 取150/5=301600kV A I1RT =92.4A N=26.4 取150/5=30从上表可以看出, 对于630kV A变压器,电流互感器的最大变比为15，当取50/5=10时,额定电流仅占电流量程3.64（36.4/10）/5=72.8%。
电流互感器检查变比方法
电流互感器 变比检查 电流法 电压法文摘根据电流互感器的等值电路图，讨论了 2种电流互感器变比检查试验方法(电流法和电压法)的原理和特点，推荐一种简便可靠的电流互感器变比检查现场试验方法——电压法。
不管是老标准还是新规程，都把电流互感器交接时和更换绕组后的现场变比检查试验列为重要试验项目。
虽然电流互感器变比的准确度应由制造部门保证，但由于种种原因，现场试验时偶而也能检查出错误 (大多是抽头引错)。
因此现场变比检查试验成为多年不变的项目。
电流互感器工作原理大致与变压器相同，不同的是变压器铁心内的交变主磁通是由一次线圈两端交流电压所产生，而电流互感器铁心内的交变主磁通是由一次线圈内电流所产生，一次主磁通在二次线圈中感应出二次电势而产生二次电流。
从电流互感器工作原理可知：决定电流互感器变比的是一次线圈匝数与二次线圈匝数之比，影响电流互感器变比误差的主要原因有：(1)电流的大小，比差和角差随二次电流减小而增大；(2) 二次负荷的大小，比差和角差随二次负荷减小而减小；(3)二次负荷功率因数，随着二次负荷功率因数的增大，比差减小而角差增大；(4) 电源频率的影响；(5)其它因素。
电流互感器内部参数也可能引起变比误差，如二次线圈内阻抗、铁心截面、铁心材料、二次线圈匝数等，但这是由设计和制造决定的。
电流互感器变化的误差试验应由制造厂在出厂试验时完成或在试验室进行。
而电流互感器变比现场试验属于检查性质，即不考虑上述影响电流互感器变比误差的原因而重点检查匝数比。
根据电工原理，匝数比等于电压比或电流比之倒数。
因此测量电压比和测量电流比都可以计算出匝数比。
1 试验方法分析现根据试验接线图和等值电路图分别讨论电压法和电流法检查电流互感器变化试验的原理和特点。
1.1 电流法1.1.1 试验原理电流法检查电流互感器变比试验接线图如图1所示。
图 1 电流法的试验接线电流源包括 1 台调压器、1 台升流器；L 1 、L 2 电流互感器一次线圈2个端子；K 1 、K 2 电流互感器二次线圈2个端子；A 1 电流表(测量电流互感器一次电流)；A 2 电流表(测量电流互感器二次电流) 电流法检查电流互感器变比等值电路图如图 2所示。
电流互感器比值差-相位差误差测量结果的不确定度评定
电流互感器比值差\相位差误差测量结果的不确定度评定摘要：本文从0.2S级电流互感器的比值差、相位差误差测量结果出发，来分析评定其测量结果的不确定度。
此方法为检定和校准其他等级的电流互感器提供科学的测量校准方法。
关键词：电流互感器；比值差；相位差；测量不确定度一、电流互感器比值差测量结果的不确定度评定1、概述1.1测量依据：JJG313-2010《电流互感器检定规程》1.2环境条件：温度（+10～+35）℃，相对湿度≤80%。
1.3测量标准：电流互感器。
准确度0.05S级；量程为一次电流（1～3000）A；二次电流5A。
1.4 被测对象：电流互感器。
准确度级别0.2S级；量程一次电流150A；二次电流5A。
1.5 测量过程：将标准电流互感器与被测电流互感器在相同的额定变比的条件下，采用比较法进行测量，将在互感器校验仪得的电流上升、下降的两次比值读数的算数平均值作为被测电流互感器在该额定变比时的比值差。
1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量，一般可直接使用本不确定度的评定方法。
额定电流在20%，100%，120%时的比值差测量结果的不确定度可直接使用本不确定度的评定结果。
2 数学模型式中：——被检电流互感器的比值差；——互感器校验仪上所得的电流上升、下降的比值差的算数平均值。
3 输入量的标准不确定度的评定输入量的标准不确定度的来源主要有两个方面：在重复性条件下由对被测电流互感器的测量不重复引起的不确定度分项，采用A类评定方法；标准电流互感器误差引起的不确定度分项，采用B类评定方法。
根据互感器校验仪的技术指标可知，在被测量值较小时，由于互感器校验仪误差引起的不确定度主要是由最小分度值引起的，而该不确定度已包含在由测量不重复引起的不确定度分项中。
因此，当被测量值较小时，由互感器校验仪误差引起的不确定度可以不必再另作分析。
3.1 标准不确定度分项的评定该不确定度分项主要是由于对被测电流互感器的测量不重复引起的，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
电流互感器变比说明
电流互感器变比说明例如电机额定电流30A，用50/5的电流互感器50/5怎么解释5A一般用在表计或计量，1A一般用在信号或取样。
二次额定电流5A和1A都是国家标准，但5A比较常见。
电流互感器的额定容量I*I*R,二次电流由5A改作1A允许的R就大多了.指针表不能配1A的电流互感器数字表能配1A的电流互感器,还有数字继电器能配1A 的电流互感器变比可以理解成“倍率”即一次二次之间的倍数关系，就拿你说的50／5的电流互感器来说吧，该互感器的一次额定电流是50安，而二次额定电流是5安，就说明一次二次之间的电流传变倍数是50除以5等于10，简单说这个互感器能够将一次的电流按照缩小十倍的倍数传遍到二次的表计或保护装置中。
即一次是10安时，二次回路中实际上只对应的流过1安的电流，一次流过20安时则二次回路中就会有2安的电流流过，以此类推，如你所说额定电流30安的电机，选用50／5的互感器，当电机绕组中有25安的电流时，则在该电机电流表内的电流线圈中实际上只有25除以倍率10等于2．5安的电流流过。
而电流表表盘上的刻度是按照二次对应的一次电流位置画的，也就是说当二次线圈中有1安电流流过时，在电流表表盘上指示的位置上就要标出10安，以此类推。
也就是说有互感器的电流表在读数时直接按照表盘上的数直读就可以了，无需乘倍率，但是要是在二次电路检测出的电流换算到一次电流时就要乘以倍率了。
2011年杨育彪下厂电工维修日志如何使用外部输入触点控制FX PLC运行/停止?如何选用电流互感器2011-05-19 22:52:09| 分类：娱乐学习| 标签：电流负荷准确度额定误差|字号大中小订阅1 前言近几年来，随着我国电力工业中城网及农网的改造，以及供电系统的自动化程度不断提高，电流互感器作为电力系统的一种重要电气设备，已被广泛地应用于继电保护、系统监测和电力系统分析之中。
电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件，起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况，使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离，以保证工作人员的安全。
电流互感器参数表
31.5kA/4s
型式：户外、单相、油浸
3
倒立式
号
额定变比：2×400/1A
和
4 号
330kV 油
准确级组合： 5P30/5P30/5P30/5P30/5P3
变 高 压 侧 电 流
浸 式 电 流 互 感
0/5P30/0.5/0.2S
额定输出组合：计量级、
测量：15VA；一般保护
330
级：20VA
抽头绕组及抽头变比：
互感
额定输出（VA）：15/15VA
器
4号
LR(D)-35
无功
额定变比：2X500/1A
补偿
电流 LZZBW-35 准确级组合：10P30/10P30
35
40.5
50
35kV 系统短路电流： 31.5kA（有效值）
互感
额定输出（VA）：20/20VA
器
LR(D)-35 1号
LR(D)-35 额定变比：2X300/1A
所用
准确级组合：10P30/10P30
变电 流互 感器
LMK3-150 低压侧
LR(D)-35 额定变比：2X300/1A 准确级组合：0.5/0.2S
35
40.5
50
LZZBJ9-10 LR(D)-35
2号 所用
高压侧
额定变比：2X300/1A 准确级组合：10P30/10P30
变电 流互 感器
LMK3-150 低压侧
主变高、低压侧电流互感器参数表
安装 部位
4 号 变 压 器 低 压 侧 电 流 互 感 器
3 号 变 压 器 低 压 侧 电 流 互 感 器
设备名称
35kV SF6 电 流 互 感 器
10kV 电流互感器变比的选择
10kV电流互感器变比的选择在10kV配电所设计的过程中，10kV电流互感器变比的选择是很重要的，如果选择不当，就很有可能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题，应引起设计人员的足够重视。
10kV电流互感器按使用用途可分为两种，一为继电保护用，二为测量用；它们分别设在配电所的进线、计量、出线、联络等柜内。
在设计实践中，笔者发现在配变电所设计中，电流互感器变比的选择偏小的现象不在少数。
例如笔者就曾发现：在一台630kVA站附变压器(10kV侧额定一次电流为36.4A)的供电回路中，配电所出线柜内电流互感器变比仅为50/5（采用GL型过电流继电器、直流操作）,这样将造成电流继电器无法整定等一系列问题。
对于继电保护用10kV电流互感器变比的选择，至少要按以下条件进行选择:一为一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例;二为按继电保护的要求;三为电流互感器的计算一次电流倍数mjs小于电流互感器的饱和倍数mb1;四为按热稳定;五为按动稳定。
而对于测量用10kV电流互感器的选择,因其是用作正常工作条件的测量，故无上述第二、第三条要求；下面就以常见的配电变压器为例，说明上述条件对10kV电流互感器的选择的影响，并找出影响电流互感器变比选择的主要因素。
按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例 一．按一次侧计算电流占电流互感器一次侧额定电流的比例根据<<电气装置的电测量仪表装置设计规范>>(GBJ63-90)的规定，在额定值的运行条件下，仪表的指示在量程的70~100处,此时电流互感器最大变比应为:N=I1RT/(0.7*5);I1RT----变压器一次侧额定电流,A；N----电流互感器的变比；显然按此原则选择电流互感器变比时，变比将很小,下面列出400~1600kVA变压器按此原则选择时,电流互感器的最大变比： 400kVA，I1RT=23A，N=6.6取40/5=8500kVA，I1RT=29A，N=8.3取50/5=10630kVA，I1RT=36.4A，N=10.4取75/5=15800kVA，I1RT=46.2A，N=13.2取75/5=151000kVA，I1RT=57.7A，N=16.5取100/5=201250kVA，I1RT=72.2A，N=20.6取150/5=301600kVA，I1RT=92.4A，N=26.4取150/5=30从上表可以看出,对于630kVA变压器,电流互感器的最大变比为15，当取50/5=10时,额定电流仅占电流量程3.64/5=72.8。
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互感器的额定变比KN指电压互感器的额定电压比和电流互感器的额定电流比。
前者定义为原边绕组额定电压U1N与副边绕组额定电压U2N之比；后者则为额定电流I1N与I2N之比。
即KN=U1N/U2N （对电压互感器）
KN=I1N/I2N （对电流互感器）电压（或电流）互感器原边电压（或电流）
在一定范围内变动时，一般规定为0.85～1.15U1N（或10～120%I1N），副边电压（或电流）应按比例变化，而且原、副边电压（或电流）应该同相位。
但由于互感器存在内阻抗、励磁电流和损耗等因素而使比值及相位出现误差，分别称为比差和角差。
比差为经折算后的二次电压（或二次电流）与一次电压（或一次电流）量值大小之差对后者之比，即fU 为电压互感器的比差，fI 为电流互感器的比差。
当KNU2》U1（或KNI2》I1）时，比差为正，反之为负。
角差为二次电压（或二次电流）相量旋转180°后与一次电压（或一次电流）相量之间的夹角，以分为单位。
并规定副边的-妧2（或－夒2）超前于妧1（或夒1）时，角差为正，反之为负。
对没有采取补偿措施的电压互感器，比差为负，角差一般为正值，比差的绝对值和角差均随电压的增大而减小；铁心饱和时，比差与角差均随电压的增大而增大。
对于没有采取补偿措施的电流互感器，比差为负值，角差为正值，比差的绝对值和角差均随电流增大而减小。
采用补偿的办法可以减小互感器的误差。
一般通过在互感器上加绕附加绕组或增添附加铁心，以及接入相应的电阻、电感、电容元件来补偿。
常用的补偿法有匝数补偿、分数匝补偿、小铁心补偿、并联电容补偿等。
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