保护用电流互感器的误差限值
如何正确选择及使用电流互感器精选
浅谈如何正确选择及使用电流互感器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。
同时，使二次侧设备实现标准化、小型化，结构轻巧，价格便宜，便于屏内安装，便于采用低压小截面控制电缆，实现远距离测量和控制。
当一次系统发生短路故障时，能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。
下面就有关电流互感器的选择和使用作一浅薄探讨，以飨各位读者朋友。
2电流互感器的原理互感器，一般W1≤W2，可见电流互流感器为一“变流”器，基本原理与变压器相同，工作状况接近于变压器短路状态，原边符号为L1、L2，副边符号为K1、K2。
互感器的原边串接入主线路，被测电流为I1，原边匝数为W1，副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈，副边电流为I2，副边匝数为W2。
原副边电磁量及规定正方向由电工学规定。
由原理可知，当副边开路时，原边电流I1中只有用来建立主磁通Φm的磁化电流I0，当副边电流不等于零时，则产生一个去磁磁化力I2W1，它力图改变Φm，但U1一定时，Φm是基本不变的，即保持I0W1不变，因为I2的出现，必使原边电流Il增加，以抵消I2W2的去磁作用，从而保证I0W1不变，故有：I1W1=IW1+(-I2W2) (1)即I0=I1+W2I2/W1(2)在理想情况下，即忽略线圈的电阻，铁心损耗及漏磁通可得：I1W1＝－I2W2有：Il／I2＝－W2／W13 电流互感器的选择3．1 电流互感器选择与检验的原则1)电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压；2)根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化；3)根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度；4)校验动稳定度和热稳定度。
电流互感器
电流互感器基本介绍作用电流互感器（Current transformer 简称CT）[1]的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。
如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
使用1）电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载电流互感器串联2）按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。
同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故3）二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。
电流互感器在正常工作时，二次侧近似于短路，若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。
因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止二次侧开路。
在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停电处理。
一切处理好后方可再用。
4）为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。
对于大电流接地系统，一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按二相或三相配置5）对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。
例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中6）为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧7）为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。
电流互感器误差是否合格的快速判定方法
电流互感器误差是否合格的快速判定方法电力调度中心继电保护科李永军一、所需电流互感器的技术参数要检验一台电流互感器的稳态误差是否合格需要知道以下参数：1变比;2准确级，统一为10P级；3准确限值系数，即短路电流是电流互感器一次额度电流的倍数；4额度负荷；5二次绕组直流电阻；（折算到75℃时的值）；6电流互感器所用绕组的伏安特性；7出厂试验记录。
上述参数中的第1－4项应标注在互感器的铭牌上，例如：300／5 30VA 10P15 表示该电流互感器的变比为300／5，准确级为10P级，准确限值系数为15，额定负荷为30／25＝1.2欧姆。
第5－7项应由互感器生产厂家以技术文件的形式交给用户单位。
二、快速判定电流互感器误差是否合格的方法1、计算二次极限感应电动势二次感应电动势是指在规定的使用条件下，电流互感器二次电流达到准确限值系数时，电流互感器二次侧的感应电势。
计算公式如下：二次极限感应电势＝准确限值系数×二次额定电流×（额定负荷＋二次绕组阻抗）注意：(1)上述公式中额定负荷与二次绕组阻抗的和为向量和，其中额定负荷的功率因数0.8－1。
(2公式中二次绕组阻抗可用二次绕组直阻（折算到75℃时的值）代替，对110KV电流互感器：R2=Z2；对35KV及以下贯穿或厂用馈电线电流互感器：3R2=Z2。
2、试验方法将被测电流互感器的一次绕组及其余二次绕组开路，在所试绕组二次端子加极限感应电势，测二次回路的电流，这个电流就是极限感应电势时电流互感器的励磁电流。
3、判断电流互感器误差是否合格（1）测出励磁电流后用下式计算差：△I*=励磁电流/(二次额定电流×准确限值系数）用上式计算出的误差大于10%为误差不合格,小于等于10%为误差合格。
（2）对比验收时所做伏安特性数据与生产厂家提供的伏安特性数据及出厂试验即可，如果差别较大，可请厂家技术人员给予解释。
三、测定电流互感器误差方法举例例1：某35KV电流互感器铭牌如下：300/5 30V A10P15，二次绕组75℃时的直阻为0.1欧。
保护用电流互感器的分级说明
保护用电流互感器的分级说明
保护用电流互感器按其功能特性分级是如何界定的,下面我们先了解下规定：
GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，330kV及以上系统及变压器保护宜采用TPY级电流互感器;220kv系统及变器保护可采用P级、TPX级等电流互感器;l10kV及以下系统保护可采用P级电流互感器。
下面对保护用电流互感器的分级详细介绍下：
P类：准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误差，无剩磁限值。
TPS级：低漏磁电流互感器，其性能由二次励磁特性和匝数比误差限制值规定。
TPX级：准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差，无剩磁限值。
TPY级：准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差，有剩磁限值。
故现在厂家所生产的10kV保护电流互感器一般均为P级电流互感器。
保护用电流互感器5%误差测试数据的计算分析
保护用电流互感器5%误差测试数据的计算分析刘瑞;郭艺博;乌小茜;阿敏夫【摘要】Make a 5% error filed test for a unit of protective current transformer in a wind farm. The test data included the load impedance and the accuracy limit coefficient, etc. Based on three different checking criteria in DL/T 886-2004 The guide for selection and calculation of current transtormers and voltage transtormers, including general choice checking, rated limiting secondary e.m.f. checking, and the accuracy limit coefficient checking, with which calculating the secondary measurement value as short-circuit fault occured on the main transformer high voltage side. The measurement result showed that the current transformer met the requirement of 5% error, which could guarantee the secondary current value correct and effective, and avoid the maloperation and refuse operation resulted from the overlarge current value.%对某风电场的1组保护用电流互感器进行5%误差现场实测，测试负载电阻值、准确限值系数等数据，以《DL/T 866—2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则》中3个不同验算标准为计算依据，即一般选择验算、按额定二次极限电动势验算、按实际准确限值系数验算，计算当主变压器高压侧发生短路故障时，电流互感器的二次测量值。
电流互感器误差
电流互感器的误差主要有以下几种：
1. 校验用电流互感器精度：0.1S级，误差0.1%，常用于校验计量级电流互感器的准确度。
2. 计量用电流互感器精度：0.2S 0.5级，误差0.2%和0.5%，用于电费结算的依据，部分场合也会使用0.5级。
3. 测量级电流互感器：0.5级、1.0级，2.0级等，一般用于电流表。
4. 保护用电流互感器精度：10P10、10P20、5P10、5P20等，精度的含义：以10P10为例，即流过电流互感器的电流，是其额定电流的10倍以内的时候，电感器的误差在±10%以内。
5. 在一些特殊场合，还有精度更精的电流互感器，有0.005级、0.05级等，使用场合较少。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士。
电压电流互感器准确等级
电压电流互感器准确等级集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）电压、电流互感器准确等级根据电流互感器在额定工作条件下所产生的变比误差规定了准确等级。
准确级是指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差的百分值。
国产电流互感器的准确等级有：0.01；0.02；0.05；0.1；0.2；0.5；1；3；10级。
按照国家标准《电流互感器》GB1208-75规定，电力系统用电流互感器的误差限值。
带S的是特殊电流互感器，要求在1％－120％负荷范围内精度足够高，一般取5个负荷点测量其误差小于规定的范围；0.1级以上电流互感器，主要用于实验室进行精密测量，或者作为标准，用来校验低等级的互感器，也可以与标准仪表配合，用来校验仪表，所以叫做标准电流互感器；在工业上，0.2级和0.5级互感器用来连接电器测量仪表，要求误差20％－120％负荷范围内精度足够高，一般取4个负荷点测量其误差小于规定的范围（误差包括比差和角差，因为电流是矢量，故要求大小和相角差），而3.0级及以下等级互感器主要用于连接某些继电保护装置和控制设备，如5P，10P的电流互感器一般用于接继电器保护用，即要求在短路电流下复合误差小于一定的值，5P即小于5％，10P即小于10％；标有B（或D）级的电流互感器，用来接差动保护和距离保护装置。
所以电流互感器根据用途规定了不同的准确度，也就是不同电流范围内的误差精度。
保护用电流互感器按其功能特性分级如下：保护用电流互感器按用途分为稳态保护用（P）和暂态保护用（TP）P级：准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误差，无剩磁限值。
5P20表示在加20倍额定电流的情况下，误差小等于5%暂态保护用电流互感器准确级分为TPX、TPY、TPZ三个级别。
TPS 级：低漏磁电流互感器，其性能由二次励磁特性和匝数比误差限值规定。
无剩磁限值。
TPX级：准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差。
零序电流互感器选择
一、概述1.1 零序电流互感器分整体式和组合式两类，规格品种多，可适应各种保护装置的需要，和电力系统各种运行方式(中性点接地、中性点不接地、大电流接地、小电流接地、消弧线圈接地)的需要。
零序电流互感器有用于电力电缆上的一种互感器，它的一次绕组为穿过互感器内孔的三相一次导体电缆（或是单相电缆），它的一次电流是一次三相电流的矢量和（在三相平衡时为0），当发生系统单相接地时或三相平衡时，矢量和不为0，零序电流互感器的二次有电流输出，可以供给保护装置，实现保护和监控。
由于电缆自身绝缘，零序电流互感器外壳也是绝缘的，所以零序电流互感器可以使用在任一电压等级的电缆上。
1.2、使用条件1、环境温度：－10℃~60℃ ,日平均气温不超过+40℃。
2、海拔不超过1000m (高原使用时定货时要注明)。
3、相对湿度 < 85％。
4、周围介质无导电尘埃与导电金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。
1.3、定货说明1、产品型号、内孔直径（mm），使用安装方式。
2、一次零序电流，二次电流（或电流比）。
3、二次负荷容量或负载阻抗。
4、准确限值系数、准确级（如果需要）。
2 不需要精度和变比的高灵敏度零序电流互感器这种零序电流互感器主要用在中性点不接地或经消弧线圈接地系统。
2.1 小电流接地选线装置用零序电流互感器小电流选线装置本身没有整定值，零序电流只是装置的判据之一，要求零序电流互感器在一次接地电流较小时，和非金属性接地时，零序电流互感器也要有一定的输出，来满足装置启动的门坎值。
装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，这种零序电流互感器的负载阻抗一般为2.5Ω左右，经过多年实践和试验得知与小电流选线装置配套的零序电流互感器选用：变比：150/5 容量：5VA或变比：40/1 容量：2.5VA这两种零序电流互感器在负载阻抗2.5Ω时，一次1A，二次输出在20mA左右，一次40A时，二次≥1A，没有严格的变比关系。
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保护用电流互感器的误差限值
在一定的过电流下，误差应在一定限值内，以保证继电保护装置正确和可靠动作，这是对保护用电流互感器的基本要求之一。
根据电力系统要求切除短路故障和继电保护动作时间的快慢．对保护用电流互感器的误差条件提出了不同的要求。
(1)如继电保护动作时间相对较长，电流互感器在稳态下的误差就能满足使用要求，这种电流互感器称为一般保护用电流互感器。
(2)若继电保护动作时间短，则需对电流互感器提出保证稳态误差的要求，这种电流互感器称为稳态保护用电流互感器。
(3)电流互感器在过电压情况下工作时，由于电流波形畸变，不能用电流误差和角误差来规定其误差特性，需用复合误差来规定其误差特性。
保护用电流互感器的误差性能指标是：
1)规定其复合误差的大小。
2)保证复合误差不超过规定值时的一次电流倍数，这个倍数称为准确限值系数。
(4)准确限值系数是额定准确限值一次电流与额定一次电流之比，而额定准确限值一次电流是互感器能满足复合误差要求的最大一次电流值。
用于继电保护的电流互感器，为了满足继电器灵敏度和选择性的要求，应按照电流互感器的10%倍数曲线进行校验。
(5)保护用电流互感器的准确级标称方法，是以该准确级的额定准确限值一次电流下所规定的最大允许复合误差百分数标称的，并在其后标上字母“P”以表示保护用。
GB 1208规定保护用电流互感器的标
准准确级有5P和10P两种（也有用“D”表示的）。
它们在额定频率和额定负荷情况下的误差限值如表所示。
表—保护用电流互感器的误差限值。