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P级电流互感器10%误差曲线计算原理及实例分析

发表时间：2018-06-21T10:27:13.353Z来源：《电力设备》2018年第4期作者：江展雄
[导读]摘要：在电力系统中，电流互感器是运行设备中非常重要的元件之一，能够正确反应系统的正常运行和故障情况。

（广东汇盈电力工程有限公司528300）
摘要：在电力系统中，电流互感器是运行设备中非常重要的元件之一，能够正确反应系统的正常运行和故障情况。在现场进行励磁特
性及二次负载试验并以此来进行电流互感器10%误差曲线校验十分重要，它可以避免因电流互感器饱和而造成继电保护装置在被保护设备
发生故障时拒动，保证电力系统安全稳定运行。对提高继电保护装置的正确动作率保证电力系统可靠、稳定的运行，有着十分重要的意
义。本文结合工作实际着重对电流互感器特性、电流互感器10%误差曲线计算方法及分析进行了介绍，对现场作业过程中判断电流互感器
是否适用有一定的帮助作用。
关键词：10%误差曲线；电流倍数；电流互感器；伏安特性曲线
前言
由于电力系统短路容量不断提高，一些变电站或配网自动化开关电流互感器由于饱和引起的保护拒动情况时有发生，为避免由于电流
互感器饱和引起的保护拒动现象，有必要对电流互感器10%误差曲线进行测量。
一.电流互感器的误差
电流互感器的作用是将一次回路的大电流转换成二次回路电流，并将高压与低压设备隔离开来。由于励磁电流的存在，二次电流与换
算后的一次电流不但幅值上不相等，而且相位上也不相同，这就造成了电流互感器的误差。由于一、二次电流的不等造成的电流误差，称
为比误差；由于相位不同造成的角度误差称为角误差。电流互感器的误差与流过CT的一次短路电流，CT的变比、容量、二次负载、接线方
式、铁芯结构及材料等多种因素密切相关。《中国南方电网有限责任公司建设施工作业指导书-第5部分：继电保护》规定，用于保护的电
流互感器，变比误差在最大短路电流下不得超过10%。而电流互感器10%误差曲线是指一次电流倍数m与最大允许负载Zen的关系曲线。
二.电流互感器10%误差曲线
在一次系统发生短路故障时，一次电流I1很大。这时，可用一次测实际电流与CT的一次额定电流I1n的比值m称为电流倍数：m=
I1/I1n。这样，可做出当电流误差为10%时的一次电流倍数m10与负载阻抗Zen间的关系曲线，该曲线就是CT的10%误差曲线如图1所示。
根据10%误差曲线确定二次负载，如果二次负载大于允许阻抗，则电流互感器不能运行，它将影响保护正确动作和可靠性。《中国南方电
网有限责任公司建设施工作业指导书-第5部分：继电保护》规定，用于保护的电流互感器，变比误差在最大短路电流下不得超过10%，而
电流互感器10%误差曲线是指一次电流倍数m与最大允许负载Zen的关系曲线。
10%误差曲线的数据中也可判断互感器保护绕组是否合格：
、在1接近理论电流倍数下所测量的实际负荷大于互感器铭牌上理论负荷值，说明该互感器合格；
、在2接近理论负荷下所测量的实际电流倍数大于互感器铭牌上的理论电流倍数，也说明该互感器合格。

图1电流互感器10%误差曲线
三.电流互感器特性
如图2中的直线1所示，设Ki为电流互感器的变比，其一次电流I1与二次电流I2有I2=I1/Ki的关系，在Ki为常数（电流互感器不饱和）
时，是一条直线，当电流互感器铁芯开始饱和后，I2与I1/Ki就不再保持线性关系，而是如图2中的曲线2所示，呈铁芯的磁化曲线状。继电
保护规程要求电流互感器的一次电流I1，等于故障最大短路电流时，其变比误差小于或等于10％。因此，我们可以在图2中找到一个电流值
I1b，自I1b点作垂线与曲线1、2分别相交于B、A点，且BA=0.1I1’（I1’为归算到二次侧的I1值）。如果电流互感器的一次电流I1≤I1b，其变
比误差就不会大于10％；如果I1＞I1b，其变比误差就大于10％。

四.电流互感器10%误差曲线试验及计算步骤
收集数据：整定值（乘以相应保护系数）、电流互感器铭牌、电流互感器接线方式；1.
测量电流互感器二次侧负载：指电流互感器二次端子所呈现的负荷阻抗，包括装置阻抗、连接导线阻抗等；根据电流互感器设计选2.
型要求，电流互感器二次负载应在电流互感器额定负载25%至100%之间；
测量电流互感器二次绕组直阻；3.
测量电流互感器励磁特性曲线，测得的励磁特性曲线与过去或出厂的励磁特性曲线比较，可以检查电流互感器内部是否发生了变4.
化，曲线应平滑，电压不应有显著降低或变形。除了与出厂数据对比之外，可以根据励磁特性曲线试验结果，计算电流互感器额定负荷下
和工作负荷下的准确限制系数或是TPY级互感器的暂态面积系数和对称短路系数，以判断电流互感器是否能达到其标识的参数并且符合保
护系统的要求；
根据5.图2二