文档介绍：继电保护用电流互感器10%误差曲线的计算方法及其应用
摘要:电流互感器是电力系统中非常重要的一次设备,而掌握其误差特性及10%误差曲线,对于继电保护人员来说是十分必要的,它可避免继电保护装置在被保护设备发生故障时拒动,,对提高继电保护装置的正确动作率有着十分重要的意义。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。
关键词:电流互感器 10%误差曲线应用
1 电流互感器的误差
图 1
图 2
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为折算到二次侧的一次电流,R、X为折算到二次侧的一次电阻和漏抗;R2、X2为二次电阻和漏抗;I0为电流互感器的励磁电流。在理想的电流互感器中I0的值为零,I=I2。但实际上Z
2为Z0相比不能忽略,所以,=-;
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I0的存在,它使二次电流与换算到二次侧后的一次电流I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=;角误差为I与I2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,,、2分别相交于B、A两点,且BA=(为折算到二次的I1值)。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%。
1-为铁芯不饱和
2-为铁芯饱和时
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感器的10%误差曲线。
3 10%误差曲线的绘制方法
测定电流互感器10%误差