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文档简介
1、电流互感器误差分析,电流互感器运行时的示意图:,在原边有电流1流入,在铁心激励一交变主磁通, E1表示主磁通在一次绕组中的感应电势;主磁通同时也与副边绕组匝链,由于磁通的交变作用,在副边绕组中感应出电势E2。 在图示正方向的情况下,根据电磁感应定律可知:,设铁心中的主磁通为:,由此上面两式可见,超前E290度。,(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
2、电势归算到一次侧,分别得到R2,X2及E2。这样,经过归算之后,E1E2。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0 12 ,它用来产生主磁通,以便在这个绕组中产生感应电势E1E2。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2 =(N2/N1)2,因此可以得到:1N12N20N1,电流互感器误差分析,电流互感器误差分析,由相量图可见:1N1|od|;I2N2|ob|。所以:I1N1I2N2 |od|ob
3、|bd|。当i非常小时:|bd|bc|,则:,电流互感器误差分析,从上面的(a)(b)两式可以看出,减小0可减小电流误差及角差。影响I0的因素包括: 1)磁路铁芯的材料、尺寸;2)二次负载大小和性质;3)电网的频率。 制造CT,首先采用高磁导率的磁性材料(若磁导率趋于无穷大,则I0趋于无穷小),其次增大磁路面积、缩短磁路长度,并使铁芯工作在磁感应强度不高的情况下,或采用特殊线路和结构提高准确度。 I1增大,则电流误差和角差均减小。因此,使用CT时应注意被测电流I1接近其额定电流,这时误差较小。 从等值电路可知:I0E1/Zm;I1I2E2/(Z2+Z) 所以:I0/I1 0/I2=(Z2+Z)
4、/Zm 从上式可以看出,二次负载Z减小,电流误差及角差均减小。所以,二次所接阻抗应降为最低值,不得超过允许值,否则测量精度会降低。,(a),(b),电流互感器误差补偿装置:,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:,因此这时等效的二次负载值为:,由于运放的A是一个比较大的值,所以采用了上述的误差补偿装置后 相当于减小了二次负载值,从而减小了电流误差及角差,电流互感器变比的检查试验方法,电流法:模拟CT实际运行的情况来测试变比。但是随着系统容量的增加
5、,CT电流越来越大,可达数万安培。对于现场而言,加电流至数百安培已有困难,数千安培或数万安培几乎不可能。降低一些试验电流对减小试验容量没有多大意义;降低太多则CT误差骤增。,测量电流互感器变比的电压法,从等值电路图可得下式: U 2+ 0( r2+ jx 2) = U 1 从式中可知引起误差的是 0 ( r2+ jx 2) 变比较小、额定电流5 A 的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般小于1 , 变比较大、额定电流为1A 的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般115 。以一台220kV、2500A / 1A 电流互感器现场试验数据为例: 二次线圈施加电压250V , 一次线圈测得电压100mV , 此时二次线圈激磁电流约2mA , 二次线圈电阻和漏抗约15 , 0( r2+ jx 2) = 30mV。30mV 与250 V 相比不可能引起误差。 从上述分析可知: 电压法测量电流互感器变比时只要限制激磁电流0为mA 级, 即可保证一定的测量精度。,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
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