电流互感器误差曲线及伏安特性曲线说明
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一、电流互感器10％的误差曲线
实际电流互感器存在励磁电流，所以二次电流I2和一次侧实际电流I1电流存在数值大小和相位角度差，且误差大小和二次侧的负载阻抗有关。在互感器准确度一定即允许的二次负荷S2一定时，其二次侧的负载阻抗是与其一次电流或一次电流的平方称反比的，一次电流越大，允许的二次阻抗应越小，否则就影响精度。电流误差是指测得的电流对实际电流I1的相对误差百分值。
规程规定：用于继电保护的电流互感器的电流误差范围为±10％，相位差角不得大于7°。
电流互感器的10％误差曲线，是指互感器生产厂家给出电流互感器的电流误差最大不超过10％时，一次电流对其额定电流的倍数k＝与二次侧负荷阻抗Z2的关系曲线。实际查用步骤通常是按电流互感器所处位置的最大三相短路电流来确定其值，从厂家给出的相应型号电流互感器的10％曲线中找出横坐标上允许的阻抗欧姆数，使电流互感器二次侧的仪表总阻抗不超过此Z2值，可保证互感器的电流误差在10％以内。当然实际Z2与互感器的接线方式有关，各种形式下的电流互感器的Z2可按电路原理方法计算。
在实际的电网线路中，如规定整个电网线路能在短路电流达到20倍的时候，整个电路能正常工作（即这个时候的复合误差小于10％），这个时候就要求二次回路的阻抗小于一定值（在本仪器中倍数对应M10 阻抗
对应Z 例如M10为 Z为这个数值表示短路电流为一次侧额定电压的倍时为保复合误差小于10％二次回路复阻抗必须小于）。这个实验对应的是保护用电流互感器。
二伏安特性曲线
测试拐点电压拐点电流
保护用电流互感器的拐点电压一般比较大，一般在20V以上，厂家出产的电流互感器有规定的饱和电压，实际测得的拐点电压要大于厂家所给的值（或对应所给的曲线不发生明显变化），拐点电压过小一般是铁芯质量不合格或发生扎间短路。
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
10％误差曲线是保护用电流互感器的一个重要的基本特征。保护应电流互感器的工作特点不同于测量用电流互感器，它要求当电力系统发生故障时，即电流骤增时能正确地反应故障电流的数值，从而正确启动继电保护装置动作。故障电流要比系统正常运行时的工作电流大几倍甚至几十倍，为了保证继电保护装置正确动作，规定此时电流互感器的电流误差不允许超过10％。 电流互感器10％误差曲线是指在电流误差为10％的条件下，一次电流对其额定电流的倍数与电流互感器允许的二次负荷（阻抗）的关系曲线。某电流互感器的10％误差曲线如下图所示。电流互感器的10％误差曲线可在产品样本中查到。 由上图可见，一次电流倍数越大，允许的二次负荷阻抗越小，才能满足要求。 影响电流互感器误差的主要因素是励磁电流。而从应用角度出发，减小电流互感器的误差，就必须限制其二次负荷阻抗。 电流互感器二次负荷阻抗Z2由三个部分组成：所有仪表和继电器串联线圈的总阻抗∑Z m（通常继电保护用电流互感器不与测量仪表电流互感器共用，因此这时不计及仪表的阻抗）、二次电缆（导线）阻抗R L和接触阻抗R C。二次负荷阻抗还与电流互感器的接线方式有关。电流互感器在不同接线方式下的负荷阻抗及导线计算长度，见下表。
由于R C可以认为不可调节，∑Z m随着采用保护方式的不同而不同，但一旦保护装置的方式选定，则也是不可调节的。因此，可供选择的阻抗仅有二次电缆的阻抗R L。 实际的二次导线阻抗（电阻）应小于R L，否则不能满足准确度要求。 例题： 已知某变电所变压器差动保护10KV侧电流互感器为LZJC－10－400/5型，二次为星形接线，“D”级的10%误差曲线如上图所示。该变压器10KV侧最大穿越性短路电流为2875A。试根据10%误差曲线校核电流互感器的二次负荷。 解： （1）计算穿越性故障电流对额定电流的倍数 M＝k f I d.max/I1e＝1.5×2875/400＝10.8 式中k f：非周期分量系数，取1.5。 （2）根据M查图（上面）得允许的二次负荷阻抗为Z2＝0.95Ω。而实测电流互感器的二次 负荷阻抗为0.82Ω，小于10％误差允许的0.95Ω，故满足要求。
电流互感器伏安特性及试验 伏安特性中的“伏”就是电压，“安”就是电流，从字面解释，伏安特性就是电流互感器二次绕组的电压与电流之间的关系。如果从小到大调整电压，将所加电压对应的每一个电流画在一个座标系中（电压为纵坐标，电流为横坐标），所组成的曲线就称为伏安特性曲线。 由于电流互感器铁心具有逐渐饱和的特性，在短路电流下，电流互感器的铁心趋于饱和，励磁电流急剧上升，励磁电流在一次电流中所占的比例大为增加，使比差逐渐移向负值并迅速增大。由于继电器的动作电流一般比额定电流大好几倍，所以作为继电保护用的电流互感器应该保证在比额定电流大好几倍的短路电流下能够使继电器可靠动作。 FA-102 CT伏安特性测试仪可以完成的试验包括： CT伏安特性试验、CT极性试验、CT 变比极性试验。仪器能自动计算CT的任意点误差曲线，CT变比比差等结果参数。 电流互感器伏安特性试验 一、试验目的 CT 伏安特性是指电流互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，因此也叫励磁特性。试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算10%误差曲线，并用以判断互感器的二次绕组有无匝间短路。 二、试验方法 试验接线如图所示： 接线比较复杂，因为一般的电流互感器电流加到额定值时，电压已达 400V以上，单用调压器无法升到试验电压，所以还必须再接一个升压变(其高压侧输出电流需大于或等于电流互感器二次侧额定电流)升压和一个 PT 读取电压。 试验前应将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除。试验时，一次侧开路，从电流互感器本体二次侧施加电压，可预先选取几个电流点，逐点读取相应电压值。通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验。试验后，根据试验数据绘出伏安特性曲线。
CT电流互感器伏安特性的目的 电流互感器伏安特性原理 伏安特性中的“伏”就是电压，“安”就是电流，从字面解释，伏安特性就是电流互感器二次绕组的电压与电流之间的关系。如果从小到大调整电压，将所加电压对应的每一个电流画在一个座标系中（电压为纵座标，电流为横座标），所组成的曲线就称为伏安特性曲线。 由于电流互感器铁心具有逐渐饱和的特性，在短路电流下，电流互感器的铁心趋于饱和，励磁电流急剧上升，励磁电流在一次电流中所占的比例大为增加，使比差逐渐移向负值并迅速增大。由于继电器的动作电流一般比额定电流大好几倍，所以作为继电保护用的电流互感器应该保证在比额定电流大好几倍的短路电流下能够使继电器可靠动作。 根据继电保护的运行经验，在实际运行条件下，保护装置所用的电流互感器的电流误差不允许超过10%，而角度误差不超过7度。 为满足上面的要求，在电流互感器使用前，要作“电流互感器的10%误差曲线”，以确定其是否能够投入运行。实际工作中常常采用伏安特性法先测量电流互感器的伏安特性曲线，再绘出“电流互感器的10%误差曲线；同时，通过测量电流互感器的伏安特性曲线，还可以检查二次线圈有没有匝间短路。 试验时将互感器的一次线圈开路，在其二次线圈加电压，用电流表测得在该电压作用下流入二次线圈的电流，就得到电与电压的关系曲线，即为电流互感器的伏安特性曲线。 电流互感器伏安特性的测量可以用ED2000互感器特性综合测试仪 一试验目的 CT伏安特性是指电流互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，因此也叫励磁特性。试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算10%误差曲线，并用以判断互感器的二次绕组有无匝间短路。 二试验方法 接线比较复杂，因为一般的电流互感器电流加到额定值时，电压已达400V以上，单用调压器无法升到试验电压，所以还必须再接一个升压变(其高压侧输出电流需大于或等于电流互感器二次侧额定电流)升压和一个PT读取电压 试验前应将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除。试验时，一次侧开路，从电流互感器本体二次侧施加电压，可预先选取几个电流点，逐点读取相应电压值。通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一
电流互感器误差曲线及伏安特性曲线说明 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
一、电流互感器10％的误差曲线 实际电流互感器存在励磁电流，所以二次电流I2和一次侧实际电流I1电流存在数值大小和相位角度差，且误差大小和二次侧的负载阻抗有关。在互感器准确度一定即允许的二次负荷S2一定时，其二次侧的负载阻抗是与其一次电流或一次电流的平方称反比的，一次电流越大，允许的二次阻抗应越小，否则就影响精度。电流误差是指测得的电流对实际电流I1的相对误差百分值。 规程规定：用于继电保护的电流互感器的电流误差范围为±10％，相位差角不得大于7°。 电流互感器的10％误差曲线，是指互感器生产厂家给出电流互感器的电流误差最大不超过10％时，一次电流对其额定电流的倍数k＝与二次侧负荷阻抗Z2的关系曲线。实际查用步骤通常是按电流互感器所处位置的最大三相短路电流来确定其值，从厂家给出的相应型号电流互感器的10％曲线中找出横坐标上允许的阻抗欧姆数，使电流互感器二次侧的仪表总阻抗不超过此Z2值，可保证互感器的电流误差在10％以内。当然实际Z2与互感器的接线方式有关，各种形式下的电流互感器的Z2可按电路原理方法计算。 在实际的电网线路中，如规定整个电网线路能在短路电流达到20倍的时候，整个电路能正常工作（即这个时候的复合误差小于10％），这个时候就要求二次回路的阻抗小于一定值（在本仪器中倍数对应M10 阻抗
对应Z 例如M10为 Z为这个数值表示短路电流为一次侧额定电压的倍时为保复合误差小于10％二次回路复阻抗必须小于）。这个实验对应的是保护用电流互感器。 二伏安特性曲线 测试拐点电压拐点电流 保护用电流互感器的拐点电压一般比较大，一般在20V以上，厂家出产的电流互感器有规定的饱和电压，实际测得的拐点电压要大于厂家所给的值（或对应所给的曲线不发生明显变化），拐点电压过小一般是铁芯质量不合格或发生扎间短路。
电流互感器伏安特性测试及其意义 电流互感器(通常简称CT或TA)是电力系统常用的测量元件之一，在从400V以下的低压系统到10kV、35kV、110kV、220kV乃至750kV、1000kV级别的超高压、特高压电力系统中广泛采用，是可靠隔离高电压，并将一次回路的大电流转换为二次侧可供继电保护、二次仪表测量所需要的安全级别标准小电流所必需的设备之一。其重要性不亚于电力变压器、高压断路器、避雷器、电压互感器等电力系统元件。 ? 其二次电流通常有1A、5A两种规格。一次电流可从通常的100A~5000A直到上万A的级别，通常400V以内的低压系统常用的电流互感器一次电流不超过3000A。 ?电流互感器的二次侧在运行时严禁开路，并需有一点可靠接地。 电流互感器的伏安特性(也称励磁特性)是电流互感器最重要的交接性试验之一，其与电流互感器的变比、角差、10%误差测试、一次和二次绕组直流电阻、工频耐压试验等项目同样列为GB50150-2016国标要求的必需试验项目。 为一典型的电流互感器的伏安特性曲线，可以看到曲线有明显的拐点，从数学角度看，拐点前后的斜率变化很明显。 ? 电流互感器的伏安特性指的是互感器二次绕组的电压与电流之间的关系。试验时在二次绕组施加交流电压，一次绕组开路，从小到大依次调整电压，记录所加电压对应的每一个电流值，并画在同一个直角座标系中，以电压为纵座标，电流为横座标，各点所连成的曲线称为伏安特性曲线(样条法或拟合法)。试验时电压从零向上依次递升，以电流为基准，读取电压值，直至额定电流。若对特性曲线有特殊要求而需要继续增加电流时，应迅速读数，以免二次绕组过热。 电流互感器励磁特性测试的目的有以下几点： 1、检测电流互感器铁芯的磁性能：饱和点、饱和点之前的B-H线性程度，也可测试其磁滞回线；测量时，需要测出互感器励磁电压、电流的对应关系，以及饱和点(拐点)处的电压、电流值。 下图所示为电流互感器铁芯的磁滞回线曲线： 2、伏安特性是检测CT饱和点的试验，对于继电保护专用的CT，在电网短路故障状态下的大电流极限状态下工作时，对其线性输出有较高要求，要求其尽量延后
电流互感器伏安特性试验及数据分析 一、CT伏安特性试验概述 CT伏安特性：是指在电流互感器一次侧开路的情况下，电流互感器二次侧励磁电流与电流互感器二次侧所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，即该曲线在初始阶段表现为线性，当铁芯磁化饱和拐点出现时，该曲线表现为非线性。 试验的主要目的：一是检查新投产互感器的铁芯质量，留下CT原始实验数据；二是运行CT停运检验维护时（通常配合机组大修时进行）通过鉴别磁化曲线的饱和程度即拐点位置，以判断运行一定时期后互感器的绕组有无匝间短路等缺陷，以便及时发现设备缺陷，确保设备安全运行。三是对差动保护CT 精度有要求的进行10%误差曲线校核。 二、原理接线 （1）通常情况下电流互感器的电流加到额定值时，电压已达400V以上，用传统试验设备试验时，调压器无法将220V电源升到试验电压，必须使用一个升压变(其高压侧输出电流需大于电流互感器二次侧额定电流)升压，一个PT或万用表读取电压。由于万用表可测最高交流电压为5000V，故可用它直接读取电压而无需另接PT。 （2）利用CT伏特性测试仪试验时，CT伏安特性测试仪一般电压可升至2500V，且具备数字电压、电流显示功能，部分测试仪具备数据处理功能,可直接打印出CT特性曲线。 三试验过程及注意事项 （1）试验前，应将电流互感器二次绕组引线和CT接地线均应拆除，做好防止接地的可靠安全措施，即保证试验时CT各相别可靠独立于应用设备，否则可能造成设备的损坏。 （2）试验时，一次侧可靠开路，从CT二次侧施加电压，参考CT额定电流预先选取几个电流点，一般取10个电流点，即每10%额定电流为一个电流点，逐点读取记录或储存相应电压值、电流值,每个点必须从零开始升压升流,以消除互感器内的剩磁,保证测量数据的准确性。
我们进行电流互感器试验时，可测试变比、角差、比差、伏安特性曲线等，若需更加精准地了解CT性能，还需对不饱和电感、剩磁系数、二次时间常数、磁滞曲线、极限电动势、准确限制系数、误差曲线等参数进行计算分析。此次我们主要介绍保护类CT如何利用误差曲线与准确限制系数来进行CT校核。 复合误差：稳态情况下，一次电流瞬时值与二次电流瞬时值乘以额定电流比（变比），两者之差的方均根值。 误差曲线：保护用电流互感器在短路电流流过一次绕组时，向二次侧传递电流信息，为保证继电保护装置正确动作，互感器必须有一定的准确度，即复合误差不超过限值，这个限值有5％和10％两种。保持误差限值不变，一次电流倍数与二次负荷的关系曲线通常称为误差曲线。 注：CT在过电流情况下，由于励磁电流波形畸变，二次电流不再是正弦波，无法直接通过电流误差和相位差规定CT误差特性，需要用到复合误差。 准确限制系数（Kalf或者ALF）：稳态情况下，CT能满足复合误差要求的最大一次电流值（Ipal）与额定一次电流（Ipn）之比，Kal=Ipal/Ipn。 准确限制系数标准值一般有：5、10、20、30、40。 如CT铭牌标注10P30，则准确级为10P，准确限制系数为30，短路电流不超过30倍的IN，CT的复合误差不会超过10%。
△5%误差曲线 △5%误差数据 1、如何使用误差曲线判断CT性能？ 1）根据实测二次负荷值，对照误差数据表格或者误差曲线查找比对。2）用励磁特性数据推导误差曲线。 M=I1M/I1N=Kn×I1/Kn×I2N=10I0/I2N
I1M：一次侧最大短路电流、I1N：一次侧额定电流、I2N：二次侧额定电流、I2：二次电流、I0：励磁电流、Z2：二次绕组阻抗、E0：二次绕组感应电动势、Kn：额定电流比。 ZB：10%误差时，允许的最大负荷阻抗、M：一次最大短路电流倍数。 2、如何获得误差曲线？ △接线图
互感器伏安特性说明书
前言 尊敬的用户，非常感谢您选择使用长沙威克电力技术科技有限公司的 MF330互感器多功能测试仪系列产品，为了保护设备及人身安全，做实验前请仔细阅读使用说明书，严格按说明书规范操作。 MF330互感器多功能测试仪是长沙威克电力技术科技有限公司按照国家有关标准和规定，在认真分析用户需求的基础上，积累开发及运行经验，经过多次优化而设计出的伏安特性试验仪器设备。 长沙威克电力技术科技有限公司是专业从事电力测试设备开发、生产和销售的高科技产业公司。公司经济基础雄厚，技术实力强大，勇于开拓创新。作为电力行业的新兴力量，公司本着以技术为依托、质量为生命、服务为根本的企业宗旨。涉足了励磁测试、二次测试、CT测试、直流系统测试等多个领域，短时间内研发出了VIC多功能电气参数测试仪，以强大的功能、简洁的操作、稳固的质量一举填补了国内电力技术的又一项空白。同时公司研发的继电保护测试仪、伏安特性测试仪、开关特性测试仪等已达到国内一流水平。公司一贯遵循“技术领先，品质优良，服务至上”的宗旨，竭诚为全国电力系统提供别具特色的优良产品。 第一章装置主要技术特点
MF330互感器多功能测试仪是继电器保护和高压绝缘专业用来测试电流互感器和电压互感器的专门检测仪器特点如下： 全自动型测试仪只要设定最高输出电压和最大输出电流，不需设置记录步长，仪器即可从零开始自动升压或升流进行各种试验。试验中自动记录测试数据、描绘伏安特性数据、10%和5%误差曲线，并自动计算拐点值。省去了手动调压、人工记录整理、描曲线等烦琐步骤，极大的提高了测试效率。试验结果可以储存在机内，可以现场打印、事后打印，也可用U盘取出传至电脑处理打印。操作快捷、简单、方便，容易掌握。 功能全面装置所具备的功能如下： 1：CT伏安特性测试仪部分的要求： 能测量显示打印电流互感器的“伏安特性曲线”. 能测量电流互感器的“拐点”和“饱和点”，测量拐点和饱和点的励磁电压和电流。 提供测量电源，外配升压器，电流量程0—2A，电压0—2500V。 在励磁界面能显示以下相关参数：编号，准确级，拐点电压和拐点电流。 伏安特性测量误差《=%; 仪器能长期存储测量信息。便于查询和打印。 2：对变比要求： :能测量CT变比和绕组直阻，能显示测量结果，能存储。以便与技术要求比较。 :进行CT极性和接线正确的检查，对错误的结果能进行提示接线错误。 PT试验： 电压互感器的电压变比测试 电压互感器的极性判别 电压互感器的伏安特性测试 电压互感器的空载误差 电压互感器的实际负荷的现场测试 单一电源，操作方便仅需单一输入电源，220V或380V自适应。。 拐点自动计算可以自动计算出CT（PT）伏安特性曲线的拐点值，并根据拐点值自动
CT伏安特性试验及10%误差曲线校验 1 CT伏安特性概念 CT伏安特性,是指在电流互感器一次侧开路的情况下,电流互感器二次侧励磁电流与电流互感器二次侧所加电压的关系曲线（电压为纵座标，电流为横座标），其实际上就是铁芯的磁化曲线。 2 CT伏安特性试验目的 (1)检查新投产互感器的铁芯质量,留下CT的原始实验数据。 (2) 运行CT停运检验维护时通过鉴别CT伏安特性的饱和程度即电压拐点位置,判断运行一定时期后互感器的绕组有无匝间短路等缺陷,以便及时发现设备缺陷,确保设备安全运行。 (3)以CT伏安特性为依据作CT10%误差曲线，对CT精度进行校验。 3 CT伏安特性试验 测得的伏安特性曲线与出厂的伏安特性曲线或最近的测量伏安特性曲线比较,拐点位置电压不应有显著降低。若有显著降低,应检查二次绕组是否存在匝间短路。施加于电流互感器二次接线端子上的额定频率的电压，若其均方根值（有效值）增加10%，励磁电流便增加50%，则此电压方均根值称为拐点位置电压。 其理论依据：拐点位置的CT铁芯进入饱和状态，此时励磁电流几乎全部损耗在铁芯发热上，由于CT直流电阻R2与CT二次绕组匝数有关，当CT二次绕组匝间短路时，造成直流电阻R降低，在CT伏安特性
上表现为拐点位置电压U有明显的下降（在CT铁芯饱和电流不变的情况下，拐点位置的电压U0’=I饱和×R2），据此判断CT二次绕组异常。 案例分析：图1所示为一伏安特性曲线, 其中横轴为电流I，纵轴为U，A、B 两点为拐点, B点电压为1600 V、A点电压为1878 V, B点电压明显低于A点电压, 两条曲线均为同一CT伏安特性曲线，且上方1曲线为CT出厂时的原始伏安特性曲线，下方2曲线为新近测量曲线, 根据上述分析, 可知该CT已存在缺陷, 需进一步检查或更换。 图1 伏安特性曲线图 4 CT10%误差曲线校验 10%误差曲线是保护用电流互感器的一个重要的基本特性。继电保护装置反应的是一次系统的故障状况，当一次系统故障，保护装置动作时，电流互感器一次电流通常比正常运行时的电流大得多，因此，电流互感器的误差也会扩大。为了使电保护装置能够正确反应一次系统状况而正确动作，要求电流互感器的变比误差小于或等于10%。不论是一次电流加大，还是二次负载阻抗增加，其结果都会引起电流互感器感应电动势的升高，从而扩大误差。所谓10%误差曲线是变比误
电流互感器的接线方式、饱和及伏安特性，值得收藏！ 电流互感器（CT）是电力系统重要的电气设备，它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。在系统的保护、测量、计量等设备的正常工作中扮演着极其重要的角色。整理了关于CT的相关知识点与大家分享，具体内容包括以下四个方面： 1.电流互感器二次回路接线方式 2.电流互感器的饱和 3.电流互感器伏安特性 4.电流互感器回路接线错误案例分析 01电流互感器二次回路接线方式 在变电站中，常用的电流互感器二次回路接线方式有单相接线、两相星形(或不完全星形)接线、三相星形(或全星形)接线、三角形接线及和电流接线等，它们根据需要应用于不同场合。现将各种接线的特点及应用场合介绍如下。 （1）单相接线方式 单相式接线，这种接线只有一只电流互感器组成，接线简单。它可以用于小电流接地系统零序电流的测量，也可以用于三相对称电流中电流的测量或过负荷保护等。 （2）两相星形接线方式
两相星形接线，这种接线由两相电流互感器组成，与三相星形接线相比，它缺少一只电流互感器(一般为B相)，所以又叫不完全星形接线。它一般用于小电流接地系统的测量和保护回路，由于该系统没有零序电流，另外一相电流可以通过计算得出，所以该接线可以测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等。反应各类相间故障，但不能完全反应接地故障。 对于小电流接地系统，不完全星形接线不但节约了一相电流互感器的投资，在同一母线的不同出线发生异名相接地故障时，还能使跳开两条线路的几率下降了三分之二。只有当AC相接地时才会跳开两条线路，AB、BC相接地时，由于B相没有电流互感器，则B相接地的一条线路将不跳闻。由于小接地电流系统允许单相接地运行2小时，所以这一措施能够提高供电可靠性。需要指出的是，同一母线上出线的电流互感器必须接在相同的相，否则有些故障时保护将不能动作。 （3）三相星形接线方式
电流互感器伏安特性试验 一试验目的 CT伏安特性是指电流互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，因此也叫励磁特性。试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算 10%误差曲线，并用以判断互感器的二次绕组有无匝间短路。 二试验方法 试验接线如图所示： 接线比较复杂，因为一般的电流互感器电流加到额定值时，电压已达 400V以上，单用调压器无法升到试验电压，所以还必须再接一个升压变(其高压侧输出电流需大于或等于电流互感器二次侧额定电流)升压和一个 PT 读取电压。 试验前应将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除。试验时，一次侧开路，从电流互感器本体二次侧施加电压，可预先选取几个电流点，逐点读取相应电压值。通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢地升压或停止试验。试验后，根据试验数据绘出伏安特性曲线。 三注意事项 1.电流互感器的伏安特性试验，只对继电保护有要求的
二次绕组进行。 2.测得的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性曲线比较，电压不应有显著降低。若有显著降低，应检查二次绕组是否存在匝间短路。当有匝间短路时，其曲线开始部分电流较正常的略低，如图中曲线 2、3 所示，因此，在进行测试时，在开始部分应多测几点。 3.电流表宜采用内接法。 4.为使测量准确，可先对电流互感器进行退磁，即先升至额定电流值，再降到 0，然后逐点升压典型的 U-I 特性曲线 附：＜＜电力设备预防性试验规程＞＞中关于 CT 二次保护绕组的伏安发生的规定：与同类型互感器特性曲线或制造厂提供的特性曲线比较，就无明显差别。
P级电流互感器10%误差曲线计算原理及实例分析 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： 1、在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； 2、在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
电流互感器误差曲线 设K为电流互感器的变比，其一次侧电流与二次电流有I2＝I1／K的关系，在K为常数（电源互感器I2不饱和）时，就是一条直线，如图曲线1所示。当电流互感器铁芯开始饱和后，与I1／K就不再保持线性关系，而是如图中的曲线2所示，呈铁芯的磁化曲线状。继电保护要求电流互感器的一次电流I1等于最大短路电流时，其变比误差小于或等于10％。因此，可以在图中找到一个电流值I1b，自I1b作垂线与曲线1、2分别相交于B、A两点，且BA＝0.1倍折算到二次的I1值。 另外，电流互感器的变比误差还与其二次负载阻抗有关。为了便于计算，每种电流互感器提供了在m10下允许的二次负载阻抗值Zen，曲线m10=f(Zen)就称为电流互感器的10％误差曲线，如下图，已知m10的值后,从该曲线上就可很方便地得出允许的负载阻抗。如果它大于或等于实际的负载阻抗，误差就满足要求，否则，应设法降低实际负载阻抗，直至满足要求为止。当然，也可在已知实际负载阻抗后，从该曲线上求出允许的m10，用以与流经电流互感器一次线绕组的最大短路电流作比较。什么是电流互感器10%误差？ 电流互感器的一次电流I1等于最大短路电流时，其变比误差小于或等于10％。即为电流互感器10%误差。 电流互感器，用来将一次大电流变换为二次小电流，并将低压设备与高压线路隔离，是一种常见的电气设备。做为
标准和测量用的电流互感器，要考虑到在正常运行状态下的比误差和角误差；做为保护用的电流互感器，为保证继电保护及自动装置的可靠运行，要考虑当系统出现最大短路电流的情况下，继电保护装置能正常工作，不致因为饱和及误差带来拒动，因而规程的规定，应用于继电保护的电流互感器，在其二次侧负载和一次电流为已知的情况下，电流误差不得超过10%。本文就用在电流互感器二次侧通电流法，如何绘制电流互感器的10%误差曲线，并对其如何应用，加以说明。 一、电流互感器的变比误差及10%误差曲线 电流互感器的变比误差还与其二次负载阻抗有关。为了便于计算，制造厂对每种电流互感器提供了在m10下允许的二次负载阻抗值Zen，曲线m10=f(Zen)就称为电流互感器的10%误差曲线，通常电流互感器的10%误差曲线是由制造厂实验作出，并且在产品说明书中给出。若在产品说明书中未提供，或经多年运行，需重新核对电流互感器的特性时，就要通过试验的方法绘制电流互感器的10%误差曲线。设Ki为电流互感器的变比，其一次侧电流与二次电流有I2=I1/Ki的关系，在Ki为常数(电源互感器I2不饱和)时，就是一条直线，当电流互感器铁芯开始饱和后，与I1/Ki就不再保持线性关系，而是呈铁芯的磁化曲线状。继电保护要求电流互感器的一次电流I1等于最大短路电流时，其变比误差小于或等于10%。如果电流互感器的一次I1电流，其变比误差就不会大于10%；如果，其变比误差就大于10%。 二、测定电流互感器10%误差曲线方法 测定电流互感器10%误差曲线最直接方法是二次侧通
电流互感器伏安特性试验 阿德 一试验目的 CT伏安特性是指电流互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线,实际上就是铁芯的磁化曲线，因此也叫励磁特性。试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算10％误差曲线,并用以判断互感器的二次绕组有无匝间短路。 二试验方法 试验接线如图所示： SVERKER650 二次 接线比较复杂，因为一般的电流互感器电流加到额定值时,电压已达400V以上，单用调压器无法升到试验电压，所以还必须再接一个升压变(其高压侧输出电流需大于或等于电流互感器二次侧额定电流）升压和一个PT读取电压。(如果有FLUKE87型万用表，由于其可测最高交流电压为4000V,可用它直接读取电压而无需另接PT。）试验前应将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除.试验时，一次侧开路，从电流互感器本体二次侧施加电压，可预先选取几个电流点,逐点读取相应电压值。通入的电流或电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已接近饱和,应极其缓慢地升压或停止试验。试验后，根据试验数据绘出伏安特性曲线. 三注意事项 1。电流互感器的伏安特性试验，只对继电保护有要求的二次绕组进行。 2。测得的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性曲线比较，电压不应有显著降低。若有显著降低，应检查二次绕组是否存在匝间短路。当有匝间短路时，其曲线开始部分电流较正常的略低，如图中曲线2、3所示（指保护CT有匝间短路，曲线2为短路1匝，曲线3为短路2匝），因此，在进行测试时，在开始部分应多测几点。 3。电流表宜采用内接法。
4。为使测量准确，可先对电流互感器进行退磁,即先升至额定电流值，再降到0，然后逐点升压。 四典型U-I特性曲线 相关主题： 1. 用交流注流法测量电流互感器极性 2. 慎用自耦变直接给电柜内回路加电流(电压)量 3。电流互感器铁芯剩磁的影响与如何使退磁 慎用自耦变直接给电柜内回路加电流（电压）量 阿德 在现场进行装置试验时,可能由于试验设备欠缺、条件有限,需要用自耦变进行各种试验,此时一定切记将所加量的回路中的接地线断开或在自耦变后串接隔离变压器；否则,可能造成交流２２０Ｖ短路，损坏试验设备。 原因解释 可能碰到的错误接线方式：
电流互感器伏安特性和10%误差曲线 的原理和分析方法 一、 电流互感器的工作原理 电流互感器（CT ）是变换电流的电气设备，它的主要功能是向二次系统提 供电流信号以反映一次系统的工作情况。目前，电力系统应用比较广泛的是带铁 芯的无气隙式电流互感器，其基本结构与变压器相同并按照变压器工作原理工 作。（如下图） 图1 图2 CT 一次侧绕组串接于电网，二次侧绕组与测量仪表或继电器的电流线圈相 串联。图中L1、L2和K1、K2表示电流互感器一次、二次绕组。此为一般 CT 的简单原理图。 CT 的额定变比K = 11/12 = N2/N1，为原方与付方的匝数比。 对于理想 CT: 11 X N 仁 I2 X N2, 11 : 12 = N2 N1 当原方11为1个电流时，付方产生I2 =（ 11 X N1/N2）个电流。但在理论 计算中常将付方电流I2进行归一化，即将I2归一化为归算电流I2 ': I2 '= I2 X K = I2 X N2/N1 这样当原方电流I1为1个电流时，付方I2 '也为1个电流，这样可以将 CT 简化为图2所示的T 型网路等效电路用于计算。下面为了描述方便归算电流 I2 '用符号I2来表示。U 1 II Z1 Ij 72 4 U2
电流互感器的磁饱和特性 带铁芯的电流互感器的结构形式是原方绕组和副方绕组通过一个共同的铁 芯进行互感耦合。正常工作时铁芯的磁通密度 =11 — Ij 〜11 ,12与11的误差极小。 当发生短路时原方短路电流将变得很大，使磁通密 度B 大大增加，Ij 也相应增加。在磁通密度 B 不很大 时，Ij 基本与B 成线性增长，但B 增加到一定程度后 将出现饱和现象，磁通增加将变得困难，这时增加 Ij 并不能使磁通成线性增加，而是增加 Ij 时B 增加越来 越少。磁通密度B 与激磁电流Ij 的关系曲线如图3, 当B 增加到一定程度后将出现饱和，这时 Ij 将急剧增大，于是I2 = 11 — Ij 就会 出现较大误差。这就是铁心饱和导致互感器出现大的传导误差的原理 大的激磁电流Ij 将会产生很大的功率Ij X U1,这个功率会使CT 产生高的热 量，达到一定程度还可能烧毁电流互感器； 磁场由小变大产生的磁场交变引起大 的磁力，从而导致铁心和硅钢片震动，所以我们经常能听到CT 发出嗡嗡的声音。 、CT 伏安特性曲线 CT 伏安特性曲线其实质描述的就是上节所述的 B — Ij 的关系曲线。 CT 伏安特性曲线的测试方法如图4。将CT 的原方开路，从付方加入交流电 压U2,测量电流I2，U2与I2的关系曲线即为伏安特性曲线。 图4 图5 由图2可见，由于原方开路，故所加电压 U2产生的电流I2等于激磁电流 Ij ，即 I2 = Ij 而：U2= l2(Zj+Z2) = Ij(Zj+Z2) 由于Z2是线圈内阻抗，其数值远小于激磁阻抗 Zj ，故： B 很低，激磁电流 Ij 很小，故I2