收稿日期:2014-05-17；修订日期:2014-06-20
基金项目:航空科学基金项目(20120851011)
作者简介:王夏霄﹙1977-﹚,男,高级工程师,博士,主要从事光纤陀螺及光纤电力传感技术方面的研究三Email:wangxiaxiao@https://www.doczj.com/doc/699846882.html, 通讯作者:王野﹙1989-﹚,男,硕士生,主要从事光纤传感技术方面研究三Email:wangyes111@https://www.doczj.com/doc/699846882.html, Ratio error of all fiber optical current transformer caused by mean
wavelength ,s fluctuation
Wang Xiaxiao,Wang Ye,Qin Yi,Yu Jia
(Key Laboratory on Inertial Science and Technology,Beihang University,Beijing 100191,China)
Abstract:Substandard ratio error under full temperature (-40-60?)is one of the factors that restrains the practical application of domestic All Fiber Optical Current Transformer(FOCT ).The Verdet constant of the sensing fiber changes with the fluctuation of mean wavelength when the light goes through.Then the output ratio is influenced which decreases the accuracy of the system.The relation between the fluctuation of mean wavelength and system ratio error was analyzed thoroughly and validated experimentally.Also,influence on the mean wavelength caused by the entire optical components was theoretically analyzed,and the degree of influence and the variation trend were experimentally measured.A method was put forward to make the polarizer and the fiber delay line have a temperature self -compensation on the variation of mean wavelength,and thus the change of mean wavelength was reduced.While the 0.2s class accuracy requirement is guaranteed,the impact can be lowered as much as possible.
Key words:all fiber optic current transformer;
mean wavelength;Verdet constant;ratio error;
optimization design
CLC number:TN253;TM452.94Document code :A Article ID :1007-2276(2015)01-0233-06光纤电流互感器平均波长漂移变比误差
王夏霄，王野，秦祎，于佳
（北京航空航天大学惯性技术重点实验室，北京100191）
摘要:全温条件下（-40~60?）测量精度误差较大是影响光纤电流互感器实用化进程的主要原因之一。传感光纤的维尔德常数随光纤内光波平均波长变化，导致系统输出变比漂移，从而降低系统的测量精度。理论分析了光谱平均波长与系统输出变比之间的关系，并通过实验验证了关系式的准确性。分别对光纤电流互感器光路各组成器件对通过光平均波长的影响进行了分析，实验测量了变温条件下平均波长变化的趋势以及程度。提出了起偏器与延迟光纤在变温条件下对平均波长影响的自补偿方案，有效的减小了传感光纤中平均波长的漂移程度。保证光纤电流互感器在变温条件下到达0.2s 级精度要求。同时为适应更高测量精度应用场合提供了参考。
关键词:光纤电流互感器；平均波长；维尔德常数；变比误差；优化设计
第44卷第1期
红外与激光工程2015年1月
Infrared and Laser Engineering Jan
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： 向左转|向右转 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%。这可能是一些设计人员把630kVA变压器的供电出线断路器处电流互感器变比取50/5的一个原因,另外在许多时候，设计时供电部门往往不能提供引至用户处的电源短路容量或系统阻抗，从而使其他几个条件的校验较难进行,这可能是变比选择不当得另一个原因。从下面的分析中，我们将发现按此原则选择时，变比明显偏小,不能采用。 二．按继电保护的要求 为简化计算及方便讨论，假设： （1）断路器出线处的短路容量，在最大及最小运行方式下保持不变； （2）电流互感器为两相不完全星型接线； （3）过负荷及速断保护采用GL-11型过电流继电器； （4）操作电源为直流220V，断路器分闸形式为分励脱扣。 1. 过负荷保护 过负荷保护应满足以下要求: IDZJ=Kk*Kjx*Kgh*I1RT/(Kh*N) IDZJ----过负荷保护装置的 动作电流;. Kk ----可*系数,取1.3； Kjx ----接线系数,取1； Kgh ----过负荷系数； Kh----继电器返回系数,取0.85；
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。
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=I0W1+(-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／W1 3 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。 3．2 电流互感器变流比选择 电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比，称为电流互感器的额定变流比，Ki＝I1n／I2n ≈N2／N1。 式中，N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。 电流互感器一次侧额定电流标准比(如20、30、40、50、75、100、150(A)、2Xa／C)等多种规格，二次侧额定电流通常为1A或5A。其中2Xa／C表示同一台产品有两种电流比，通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现，当串联时，电流比为a／c，并联时电流比为2Xa／C。一般情况下，计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流(即计算IC)。如线路中负荷计算电流为350A，则电流互感器的变流比应选择400／5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。 表1 电流互感器准确级和误差限值 3．3 电流互感器准确度选择及校验 所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。我国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。
电流互感器变比试验 电压法 1．电压法试验原理 电压法检查电流互感器变比试验接线图如图3所示。 电压法的试验接线图 电压源(1 台调压器)；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；V电压表，测量电流互感器二次电压；mV毫伏表，测量电流互感器一次电压。 电压法检查电流互感器变比等值电路图如图 4所示。 电压法的等值电路 电压源；V电压表；mV毫伏表；I 0电流互感器激磁电流；U 1电流互感器一次电压； U 2 折算到一次侧的电流互感器二次电压； r 1 、x 1电流互感器一次线圈电阻、漏抗； r 2 ′、x 2 ′——折算到一次侧的电流互感器二次线圈电阻、漏抗； Z m 电流互感器激磁阻抗。 当电压法测电流互感器变比时，一次线圈开路，铁心磁密很高，极易饱和。电压 U 2 ′稍高，励磁电流I 0 增大很多。
从等值电路图可得下式： U 2 ′＋I 0 ×(r 2 ′＋jx 2 ′)＝U 1 从式中可知引起误差的是 I 0 ×(r 2 ′＋jx 2 ′)，变比较小、额定电流5A 的电流互感器二次线圈电阻和漏抗一般小于1Ω，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1～15Ω。以1台 220 kV、2500A／1 A电流互感器现场试验数据为例：二次线圈施加电压250 kV，一次线圈测得电压100 mV，此时二次线圈激磁电流约2mA，二次线圈电阻和漏抗约15Ω，I 0 ×(r 2 ′＋jx 2 ′)＝30 mV。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I 0 为mA 级，即可保证一定的测量精度。 2．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，适合现场试验，只需要1个小调压器、1块电压表、1块毫伏表。仅仅是要注意限制二次线圈的励磁电流小于10mA，即可保证一定的准确度。
文件编号：TP-AR-L8432 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 电流互感器误差引起事故分析(正式版)
电流互感器误差引起事故分析(正式 版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1 事故简述 20xx年6月18日，某110kV变电所35kV线路 遭到雷击，该线路定时速断跳闸，重合成功；同时该 110kV变电所分段370断路器定时速断跳闸（重合闸 停用），造成35kVⅡ段母线失电。 2 原因分析及采取措施 2.1原因分析
该35kV线路与分段370断路器的保护定值配置如图1，从定值的配置分析，保护的定值是满足选择性的，即当35kV线路近端故障时，由该线路速断保护切除故障；当35kV线路远处故障时，由该线定时速断保护及过流切除故障。分段370断路器保护作为35kV线路的后备保护，只有在35kV线路保护拒动时才动作跳闸。显然，分段370断路器保护越级跳闸属于不正确动作。故障发生后，分别从该线路及分段370断路器保护装置本身、开关机构、接线等方面逐一进行了检查。检查结果发现保护装置的采样精度、定值、跳闸逻辑均正确，由于分段370断路器定时速断、该35kV线路速断电流定值比较大，一次升流设备无法达到该电流值，因此，采用适当降低定值后，
QB 遵义供电局企业标准 Q/ZGG 252—2002计量用高压电流互感器变比管理规定 2002-09-**发布2002-09-15实施 遵义供电局发布
前言 本标准由遵义供电局质量、安全管理体系贯标领导小组提出。本标准归口部门：遵义供电局标准化委员会办公室 本标准起草单位：计量中心 本标准主要起草人：王庆红 本标准审核：遵义供电局标准化委员会管理标准化分委员会本标准审定：练波 本标准批准：邓恩宏
计量用高压电流互感器变比管理规定 1 范围 1.1 本标准规定了遵义供电局10kV及以上电压等级的计量用电流互感器变比管理的职能、管理内容与要求以及检查与考核。 1.2 本标准适用于遵义供电局所属各部门，适用于遵义供电局10kV及以上电压等级高供高计的电能计量装置中的互感器管理的相关县级供电单位。 2引用文件 《遵义供电局部门工作职责》 3职责 3.1 计量中心承担计量、计费、考核用互感器的管理职能，负责对互感器进行检定，保证二次回路接线的正确性，并负责相关资料的移交，移交至该互感器所在分局（用于收费、考核等）、市场服务部（用于线损分析）、计划发展部（用于统计）。 3.2 供电运行部负责全局范围各变电站内互感器的管理，下达关于互感器的更换工作通知和消缺要求，并检查实施情况，掌握互感器能否投运的验收工作。 3.3 计量中心、调度中心分别从计量的角度、保护整定的角度负责互感器更换或安装前的变比核定，并向有关部门下达相应的通知。计量中心还要负责检查互感器变比的执行情况。 3.4 供电运行部、桐梓分局、南白维护队负责各自辖区内互感器的更换工作。 3.5 各分局负责联系和协调10kV及以上电压等级高供高计客户（含与分局进行电量结算的县级供电单位）电能计量装置互感器更换的有关工作。 3.6 市场服务部负责10kV及以上电压等级高供高计客户（含与分局进行电量结算的县级供电单位）新投电能计量装置中互感器前期资料的管理，并对各部门下达工作通知。 4 管理内容与要求 4.1 客户新投的高供高计互感器（不含局属变电站内的），由市场服务部通知计量中心确定其变比的大小，并完成计量测试工作。 4.2 客户高供高计互感器需更换或调整变比时，由客户向所在分局提出申请，分局负责与市场服务部联系，待完善相关费用手续后，市场服务部通知计量中心、供电运行部、分局等相关人员，分局通知客户，到达现场，工作完成后，客户签字认可互感器更换情况和电能计量情况。 4.3 局属变电站内的互感器（属本局资产）不论新投、检修或更换，均由供电运行部、桐梓分局向调度中心申报停电申请，按调度批复的时间进行工作。 4.4 局属变电站内互感器（属本局资产）的新投、检修、更换等工作（包括桐梓分局、南白维护队）必须通知计量中心人员到现场确定计量二次回路的正确性，并由计量中心出具电能计量的相关资料，作为计算电量的依据。 4.5 局属变电站内互感器（属本局资产）管理的工作流程： 4.5.1 由供电运行部根据电网需要或因接市场服务部通知需增容（或减容）的要求提出更换通知或设备消缺通知； 4.5.2 根据通知内容由供电运行部、桐梓分局、南白维护队向调度中心提交停电申请； 4.5.3 调度中心安排停电后，通知供电运行部的同时必须同时通知计量中心，计量中心作好电话记录；
内部编号：AN-QP-HT560 版本/ 修改状态：01 / 00 The Procedures Or Steps Formulated T o Ensure The Safe And Effective Operation Of Daily Production, Which Must Be Followed By Relevant Personnel When Operating Equipment Or Handling Business, Are Usually Systematic Documents, Which Are The Operation Specifications Of Operators. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 电流互感器变比检验的简便方法通用 范本
电流互感器变比检验的简便方法通用范 本 使用指引：本操作规程文件可用于保证本部门的日常生产、工作能够安全、稳定、有效运转而制定的，相关人员在操作设备或办理业务时必须遵循的程序或步骤，通常为系统性的文件，是操作人员的操作规范。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器，在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是绝不可少的试验项目，电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。电流互感器现场变比检验一般采用电流法，用电流法测量电流互感器变比，实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条
电流互感器10％误差校验的计算方法 简介：本文对<<工业与民用配电手册>>中关于电流互感器10%误差校验的方法提出疑问,并结合<<手册>>中的例题,给出了作者认为的计算方法. 关键字：电流互感器 10％误差校验计算方法 由中国航空工业规划设计研究院组编，中国电力出版社出版的《工业与民用配电设计手册》（以下简称手册）自1983年11月第一版到2005年10月的第三版，发行量近16万册，该手册的权威性、指导性，对工业与民用配电设计行业的影响是勿庸置疑的。正因为广大设计者对该手册的重视和尊重，更要求它是完美的。本文就手册中关于“电流互感器10%误差校验的计算方法”提出不同的意见，供大家参考。尽管如此，本人仍然认为，暇不掩玉，该手册仍然是广大设计者必备的案头参考书。 手册给出的电流互感器允许误差计算步骤如下： 道频 2，根据电流互感器的型号、变比和一次电流倍数，在10%误差曲线上确定控m自电流互感器的允许二次负荷。 oc网.s师i3，按照对电流互感器二次负荷最严重的短路类型计算电流互感器的实际二次负j计eh荷。设s.国k中w.z 4，比较实际二次负荷与允许二次负荷，如实际二次负荷小于允许二次负荷， 表示电流互感器的误差不超过ww10％。 1，按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数 对于步骤1、2、4，本文并无异议，对步骤3，有值得商榷的地方。现引用《工业与民用配电设计手册》例题【7－9】，6KV线路过流与速断保护为例来说明问题。已知条件如下（对原例题中与本讨论无关的给予了简化）：某6KV单侧放射式单回路线路，工作电流Ig.xl为100A，电动机起动时的过负荷电流Igh为181A。经校验实际线路长度能满足瞬时电流速断选择性动作，且短路时母线上有规定的残压。采用DL-11型电流继电器、DL-13型继电器、DSL-12型时间继电器和ZJ6型中间继电器作为线路的电流速断保护和过电流保护（交流操作），电流互感器选用LFZB6-10型，变比150/5，三相星型接线方式。另采用ZD-4型小电流接地信号装置作为线路单相接地保护。已知最大运行方式下，线路末端三相短路时的超瞬态电流I”2k3.MAX=1752A。最小运行方式下，线路末端三相短路时的超瞬态电流I”2k3.Min=1674A。 计算过程为： 1）瞬时电流速断保护的整定： IopK=KrelKjxI”2k3.MAX/nTA=1.2x1x1752/30=70.1A （式1） 式中Krel：可靠系数，取1.2；Kjx：接线系数，接于相电流时取1；IopK：继电器动作值，计算值为70.1A，取70A，装设DL-11/200型继电器。 2）过电流保护整定：
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 电流互感器变比检验的简便方法 (2021版)
电流互感器变比检验的简便方法(2021版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器，在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是绝不可少的试验项目，电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。电流互感器现场变比检验一般采用电流法，用电流法测量电流互感器变比，实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条件，是一种很理想的试验方法，测量的精度高，但随着电力系统的不断发展，单台发电机的容量越来越大，其出口电流已经达到数万安培。例如800MW的发电机组，额定电压为20kV，额定电流为：800/(20×31/2)=23.094kA，相应使用的电流互感器一次电流很大，若用电流法测量一次电流为几万安培的电流互感器变比，在现场很难做到：其一，额定大电流很难达到（需大容量调压器）；其二，需要的标准电流互感器或升流器的体积大，造价
电流互感器的参数选择计算 本文所列计算方法为典型方法，为方便表述，本文数据均按下表所列参数为例进行计算。 一、电流互感器（以下简称CT）额定二次极限电动势校核（用于核算CT是否满足铭牌保证值） 1、计算二次极限电动势： E s1=K alf I sn（R ct+R bn）=15×5×（0.45+1.2）=123.75V 参数说明： （1）E s1：CT额定二次极限电动势（稳态）； （2）K alf：准确限制值系数；
（3）I sn：额定二次电流； （4）R ct：二次绕组电阻，当有实测值时取实测值，无实测值时按下述方法取典型内阻值： 5A产品：1～1500A/5 A产品0.5Ω 1500～4000A/5 A产品 1.0Ω 1A产品：1～1500A/1A产品6Ω 1500～4000A/1 A产品15Ω 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，需要重新测量CT额定二次绕组电阻。 （5）R bn：CT额定二次负载，计算公式如下： R bn=S bn/ I sn 2=30/25=1.2Ω； ——R bn：CT额定二次负载； ——S bn：额定二次负荷视在功率； ——I sn：额定二次电流。 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，需要按新的二次绕组参数，重新计算CT额定二次负载 2、校核额定二次极限电动势 有实测拐点电动势时，要求额定二次极限电动势应小于实测拐点电动势。 E s1=127.5V 路电流下CT裕度是否满足要求） 1、计算最大短路电流时的二次感应电动势： E s=I scmax/K n（R ct+R b）=10000/600×5×（0.45+0.38）=69.16V 参数说明： （1）K n：采用的变流比，当进行变比调整后，需用新变比进行重新校核； （2）I scmax：最大短路电流； （3）R ct：二次绕组电阻；（同上） 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，应重新测量CT额定二次绕组电阻 （4）R b：CT实际二次负荷电阻（此处取实测值0.38Ω），当有实测值时取实测值，无实测值时可用估算值计算，估算值的计 算方法如下： 公式：R b = R dl+ R zz ——R dl：二次电缆阻抗； ——R zz：二次装置阻抗。 二次电缆算例： R dl=（ρl）/s =（1.75×10-8×200）/2.5×10-6 =1.4Ω ——ρ铜=1.75×10-8Ωm； ——l：电缆长度，以200m为例； ——s：电缆芯截面积，以2.5mm2为例； 二次装置算例： 操作规程编号：YTO-FS-PD192 电流互感器变比检验的简便方法通用 版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards 电流互感器变比检验的简便方法通 用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器，在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是绝不可少的试验项目，电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。电流互感器现场变比检验一般采用电流法，用电流法测量电流互感器变比，实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条件，是一种很理想的试验方法，测量的精度高，但随着电力系统的不断发展，单台发电机的容量越来越大，其出口电流已经达到数万安培。例如800MW的发电机组，额定电压为20kV，额定电流为：800/(20×31/2)=23.094kA，相应使用的电流互感器一次电流很大，若用电流法测量一次电流为几万安培的电流互感器变比，在现场很难做到：其一，额定大电流很难达到 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。 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。 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>>(GBJ63-90)的规定，在额定值的运行条件 继电保护用电流互感器１０％误差曲线的计算方法及其应用 1 电流互感器的误差 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。其等值电路如图1所示，向量图如图2所示。 图中I ’１为折算到二次侧的一次电流，R ’１、X ’ １为折算到二次侧的一次电阻和漏抗；R 2、X 2为二次电阻和漏抗；I 0为电流互感器的励磁电流。在理想的电流互感器中I 0的值为零，I ’ １＝I 2。但实际 上Z 2 为Z 0 相比不能忽略，所以，0I .=1I .-0I . 2≠； 由电流互感器的向量图中可看出，电流互感器的误差主要是由于励磁电流I 0的存在，它使二次电流与换算到二次侧后的一次电流I ’ １不但在数值上不相等，而且相位也不相同，这就造成了电流互感器的误差。电流互感器的比误差f= 100I I I ' 1 2 ' 1 ?-；角误差为I ’ １与I 2间的夹角。 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%。 2 电流互感器的１０％误差及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，如图3所示。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，我们可以在图中找到一个 电流值I1.b，自I1.b作垂线与曲线1、2分别相交于B、A两点，且BA＝0.1I ’ １（为折算到二次的I1 值）。如果电流互感器的一次电流小于I1，其变比误差就不会大于10％；如果电流互感器的一次电流大于I1，其变比误差就大于10％。 图3 图4 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，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，如图4所示，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。 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 电流互感器变比的选择设计实例 我们将设计一个电流互感器。使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源，由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。 电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难回答。基本的区别在于：变压器试图把电压从原边变换到副边，而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。电流互感器的电压大小由负载决定。 我们通过一个实际的设计例子，可以更好地理解电流互感器的工作原理。 假设用电流互感器测量变换器的原边电流，原边10A电流对应1V电压。当然，我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量，但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W，这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。所以，要选用电流互感器，如图1所示。 图1 用电流检测互感器减小损耗 当然，为了减少绕组电阻，我们把原边的匝数取为1匝，同时为了使电流降到一个比较低的水平，副边匝数应该比较多。如果副边匝数为N，由欧姆定律可得(10/N)R=1V，在电阻中消耗的功率为P=(1V) /R。我们假设消耗的功率为50mW(也就是说，我们可以使用100mW规格的电阻)，这就要求R不得小于20Ω，如果采用20Ω的电阻，由欧姆定律可得副边匝数N=200。 现在我们来看磁芯，假设二极管是普通的一般的二极管，通态电压大约为1V，电流为10A/200=50mA。互感器输出电压为1V，加上二极管的通态电压1V，总电压大约2V。250kHz频率工作时，磁芯上的磁感应强度不会超过 其中4us为一个周期的时间，实际肯定是不到一个周期的。 由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则，磁芯无法复位)。因此Ae可以很小，而B也不会很大。这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定，更大 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。无剩磁限值。TPX级电流互感器环形铁芯中不带气隙，在额定电流和负载下，其电流误差不大于±0.5% 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。剩磁不超过饱和磁通的10%。级电流互感器铁芯带有小气隙，气隙长度约为磁路平均长度的0.05%，由于气隙使铁芯不易饱和，有利于直流分量的快速衰减，在额定负荷下允许最大电流误差为±1%。TPZ级：准确限值规定了为在指定的二次回路时间常数下，具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流分量误差。无直流分量误差限值要求，剩磁通实际上可以忽略。TPZ级电流互感器铁芯心有较大气隙，气隙长度约为磁路平均长度的0.1%，由于铁芯气隙较大，一般不易饱和，特别适合于有快速重合闸(无电流时间间隙不大于0.3s)线路上使用。 测量用单相电磁式电压互感器的标准准确级为：0.1，0.2，0.5，1.0，3.0，5.0； 保护用电压互感器的标准准确级为：3P和6P，电压误差分别是3%和6%。 影响电流互感器误差的因素 影响电流互感器误差的因素 1.电流互感器的内部参数是影响电流互感器误差的主要因素。 ⑴二次线圈内阻R2和漏抗X2对误差的影响: 当R2增大时比差和角差都增大; X2增大时比差增大，但角差减小。因此要改善误差应尽量减小R2和适当的X2值。由于二次线圈内阻R2和漏抗X2与二次负载Rfh和Xfh比较而言值很小，所以改变R2和X2对误差的影响不大，只有对小容量的电流互感器影响才较显著。 ⑵铁芯截面对误差的影响：铁芯截面增大使铁芯的磁通密度减少，励磁电流减小，从而改善比差和角差。没有补偿的电流互感器在额定条件下铁芯的磁通密度已经很小，所以减少磁通密度也相对减小了导磁系数，使励磁电流减小不多，而且磁通密度越小效果越差。 ⑶线圈匝数对误差的影响: 增加线圈匝数就是增加安匝，增加匝数可以使磁通密度减小，其改善误差的效果比增加铁芯截面显著得多。但是线圈匝数的增加会引起铜用量的增加，同时引起动稳定倍数的减少和饱和倍数的增加。此外，对于单匝式的电流互感器（如穿心型或套管型电流互感器一次线圈只允许一匝）不能用增加匝数的办法改善误差。 ⑷减少铁芯损耗和提高导磁率。在铁芯磁通密度不变的条件下，减少铁芯励磁安匝和损耗安匝也将改善比差和角差，因此采用优质的磁性材料和采取适宜的退火工艺都能达到提高导磁率和减少损耗的目的。铁芯磁性的优劣还影响饱和倍数，铁芯磁性差时饱和倍数较小。 2.运行中的电流互感器的误差 当电流互感器已经定型，其内部参数就确定了，那么它的误差大小将受二次电流（或一次电流）、二次负载、功率因数以及频率的影响。这些因素称为外部因素，在运行中的电流互感器的误差主要受这四个因素影响。 ⑴电流频率的变动对误差的影响比较复杂，一般系统频率变化甚小，其影响可忽略不计。假使频率变化过大，例如额定频率为50Hz的电流互感器用于60Hz的系统中，就应当考虑频率的影响，因为频率变动不但影响铁芯损耗、磁通密度和线圈漏抗的大小，也同时影响了二次侧负载电抗值的大小。 ⑵当一次电流减小时，磁通密度按比例相应减少，但在低磁通密度时，励磁安匝的减少比磁通密度减少要慢，因此比差和角差的绝对值就相对增大。 ⑶电流互感器误差具有以下特征：当一次电流在规定的范围内变化时，二次电流按比例变化，当二次负载阻抗在规定范围内变化时，不影响二次电流的大小。所以当二次负载在额定范围内减少时，磁通密度也减少，由于二次电流不变，励磁电流减小，误差也将减小。电流互感器的出厂说明书一般会标明额定二次负载阻抗值，在运行中其误差应按给定接线方式下的最大二次负载阻抗值来校核。 ⑷二次负载的功率因数增大，也就是Rfh增大，Xfh减小，角差将增大而比差将减少。对于饱和倍数而言，互感器厂家说明书注明的饱和倍数是指功率因数为0.8时的饱和倍数，此值相当于的饱和倍数的“极小值”，因此功率因数无论增大或减小，饱和倍数都增大。 3.减小误差的措施 电流互感器选配过大或者过小对计量精度有影响吗 Prepared on 22 November 2020 电流互感器选配过大或者过小对计量精度有影响吗是否有影响主要看以下两种情况： 1、电流互感器的一次额定电流选择过大，流过电度表的实际电流就偏小，只要实际电路不低于电度表的“起始” 电流值，计量精度就不受影响的。 2、电流互感器的一次额定电流选择过小，则大电流时容易造成电流互感器的铁芯磁饱和，而使计量误差增大，也容易产生较大的热量。 1、例如：实际的额定电流约 45 A 选择常用的 150 / 5 电流互感器，倍率是 30 倍。当满载时（45 A），二次电流为 45 A ÷ 30 倍＝ 1.5 A ，计量还是准确的。 2、例如：实际的额定电流约 200 A 选择常用的 150 / 5 电流互感器，就属于过载运行了，满载时容易造成电流互感器的铁芯磁饱和，计量误差增大，也容易产生较大的热量。 追问 第一个二次电流不超过5A计量就是准确的吗谢谢 追答 你好：计量电度表的额定电流为 5 A ，在 5 A 以内是准确的。 追问 谢谢，发布问题的时候忘写采纳奖励分数，我给你补上 追答 不用谢。 追问 那如果把互感器换成500/5又会怎么样 追答 你可以算一下倍率：500 / 5 是100 倍，如果还是 45 A 的实际电流，那么二次输出电流就只有 0.45 A 了，如果高于电度表的起始电流，计量就是正常的，低于电度表的起始电流值，电度表就有可能不转了。 电流互感器如果选型太大或太小造成的误差大吗 保护用电流互感器可数十倍过载，但是，精度很低。 测量用电流互感器一般可过载20%，过载20%以内能保证测量精度。过载量超过20%以后，精度下降，并且可能损坏电流互感器。 电流互感器选型过大的话，对精度会有一定的影响。普通互感器一般要求被测电流在额定电流的30%以上。S级电流互感器在5%以上都能获得较高的精度。 电流互感器的误差产生的原因是什么，如何减少误差 测量误差就是电流互感器的二次输出量I2与其归算到一次输入量I’1的大小不相等、幅角不相同所造成的差值。因此测量误差分为数值（变比）误差和相位（角度）误差两种。 产生测量误差的原因一是电流互感器本身造成的，二是运行和使用条件造成的。 电流互感器本身造成的测量误差是由于电流互感器又励磁电流Ie存在，而Ie是输入电流的一部分，它不传变到二次侧，故形成了变比误差。 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。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关电流互感器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/699846882.html,。 电流互感器 1、原理 一次电流I １流过一次绕组，建立一次磁动势 （N 1I 1），亦被称为一次安匝，其中N 1为一次绕组的匝数；一次磁动势分为两部分，其中小一部分用于励磁，在铁心中产生磁通，另一部分用来平衡二次磁动势（N 2I 2），亦被称为二次安匝，其中N 2为二次绕组的匝数。励磁电流设为I 0，励磁磁动势（N 1I 0），亦被称为励磁安匝。平衡二次磁动势的这部分一次磁动势，其大小与二次磁动势相等，但方向相反。磁势平衡方程式如下： 120121I N I N I N ? ? ? += 在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能量，则有 12120I N I N ? ? += 若用额定值表示，则 1212 N N I N I N ? ? =- 其中1N I ? ，2N I ? 为一次、二次绕组额定电流。 额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比，12N N N I K I = P 1 1I ? P 2 2 I ? Z B 电流互感器工作原理 E 2 11I N ? 22I N ? 22I N ? - 01I N ? 电流互感器的等值电路如下图所示： Z 1 Z 2 1 I ? 2I ? ? Z M 2U ? Z B ' 1 E ? 2E ? 根据电工原理，励磁电流在铁心中建立主磁通，它穿过一次、二次绕组的全部线匝。由于互感器铁心有磁滞和涡流损耗，励磁电流的一部分供给这些损耗，称为有功部分，另一部分用于励磁，称为无功部分。所以励磁电流与主磁通相差角，这个角称为铁损角。主磁通在二次绕组中感应出电动势2E ? ，相位相差90（滞后）；则： 222()B E I Z Z ? ? =+ 式中 Z 2---二次绕组的内阻抗， Z 2= R 2 +ｊＸ2电流互感器变比检验的简便方法通用版
电流互感器变比的选择
电流互感器10%误差曲线计算及应用
电流互感器变比的选择设计实例
电压、电流互感器准确等级
影响电流互感器误差的因素(精)
电流互感器选配过大或者过小对计量精度有影响吗
电流互感器的额定变比和误差
电流互感器工作原理
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