基于校验低安匝数0.5s级低压电流互感器误差方法的探讨

（国网黑龙江省电力有限公司牡丹江供电公司）

摘 要：本文以电流互感器在具体实践操作中出现误差情况作为主要论述对象，主要从两套装置校验同一台互感器出现偏差较大的原因、手动装置和自动装置测量产生偏差的原因几个方面进行了分析，并对偏差出现的原因进行了深入探讨，笔者依据多年经验提出合理化建议，提供给相关人士，供以借鉴。

关键词：低压电流互感器；误差方法；原因

对于低安匝数来说，所具有的0.5s级低压电流互感器简单的说是在处于线性工作状态下对其宽、具有的负荷范围窄，体积不大的一种互感器。因为在相关领域得到了普遍的认可，有着显著的使用效率，将电能计量效率加以提高，也在某种程度上起到了节约电能的作用，所以在具体操作的时候相关人员往往会看到有两个同样的互感器装置在相同的互感器中出现的偏差一般在0.1%～0.3%的范围内，不管是手动装置也好还是自动装置也罢，都会存在较大的差异性，而手动装置在对已经合格的产品进行测量的时候，自动装置检测出来的就会显示不合格，那么哪个结果是正确的呢？基于此，本文主要从以下几个方面进行分析，并提出合理化建议，供以借鉴。

1 对电流互感器的基本要求

在一次系统高电压电路上，对电流互感器的基本要求是电流变换的准确性。测量、计量用的电流互感器（以下简称TA），准确性直接影响测量结果的正确程度，因此对于测量、计量用的TA应能满足二次回路测量仪表、自动装置的准确度等级。通常计量用TA选用0.2、0.2P级，测量用的TA选用0.5级；而保护用的与测量用的TA的要求是不相同的，当一次系统发生短路故障时，相关测量点的电流可能达到额定电流的几倍至几十倍，为保证保护正确动作，这时保护用TA包括中间TA，必须保证在实际可能的极端电流条件下其电流变换误差不超过允许值，规程规定为10%，因此保护用TA应满足10%误差特性曲线的要求。

2 电流互感器的基本工作原理和误差分析

电流互感器TA是一、二次绕组通过一个共同的铁芯进行互感耦合的，相对二次来说，TA的一次内阻很大，可以近似认为是一个内阻很大的电流源。等效工作原理电路见图1所示的T形网络。由于铁芯磁阻的存在，TA在变换电流时，要消耗部分电流用于铁芯励磁，从而产生误差。

由相关公式可以看出，变差△Ⅰ和角差δ与负荷阻抗ZL大小成正比，与励磁阻抗Z′μ的大小成反比。Z′μ是由磁化曲线所决定的，它的大小不仅与TA本身的特性有关，在确定的负荷阻抗下，Z′μ的大小是随一次电流变化的，当一次系统出现故障短路电流时，磁化曲线进入饱和区，励磁阻抗Z′μ将明显降低，从而引起TA产生较大误差。

总的来说，影响误差的因数为：（1）TA本身的特性，包括铁芯截面和损耗、磁导率、线圈匝数等；（2）是运行和使用条件，包括二次负荷和一次电流等。实际工作中，保护用TA规定其电流误差不允许超过10%，角度误差不超过7°。

3 两套装置校验同一台互感器出现偏差较大的原因

3.1 检定规程的要求引起的理论偏差

（1）标准器所带来的误差校验0.5s级电流互感器的标准器的准确度为±0.05%，两个标准器的极限误差为0.1%。（2）二次回路负荷所带来的误差检定规程要求电流互感器二次负荷箱准确度为±3%，两个5VA的电流互感器的二次回路的极限误差为0.2Ψ×0.03×2=0.012Ψ，以150/5A低压电流互感器的设计参数为例，该互感器在工作电流20%时其激磁阻抗为11Ψ左右，故0.012Ψ能给互感器所带来的误差为0.1%左右。（3）互感校验仪在测量时，其电流指示仪表也不工作在同一工作点，由于该互感器铁芯的非线性的影响，也可给测量带来一定偏差。综上所述，两套都完全符合检定规程要求的互感器检定装置产生0.1～0.3%的偏差也是可能的。

3.2 铁芯剩磁的影响

对于低安匝数所存在的电流互感器来说，都是具备磁分路补偿的，并且铁芯没有较高的磁密性。当铁芯存在剩磁的情况下，就会致使互感器存在较大的误差现象，尤其是在额定电流1%～5%的范围内，倘若主铁芯以及小铁芯都存在剩磁的情况，那么这样就会致使导磁率出现下降的情况，致使没有较好的线性作用。而随着互感器误差的不断增加，尤其是当两套配置处于不同地方的状态下，所产生的误差较大。相关人员通过多次试验克制，出现这种情况可以采取开路退磁的形式解决，实质上就是二次开路，在一次线圈里面利用20A的激磁电流，并使用掉牙器对电流的具体位置进行适当的调整。

3.3 电流互感器二次回路的实际负荷的影响

电流互感器中存在的二次回路负荷的大小都会在某种程度上对互感器具有的误差情况存在密切的联系。例如，相关人员需要对电流负载箱的开关进行操作，并拨到制定的地方，互感器存在的误差情况都会产生大概0.05%范围的改变。由此可以得知，二次回路中產生的负荷情况都会对互感器具有的误差有着较大的影响，在具体应用中经常是大家没有引起重视的主要因素，而这一点往往对相关互感器产生误差带来的影响是非常严重的。

相关人员通过多次试验可以看出，当负荷箱使用一段时间以后，其转换开关中的电阻值都会增加，并且阻值往往依据电流值的改变而发生变化。所以，除了对相关接触电阻引起重视以外，还需要在定期的时间对负荷箱所具有的阻值进行检测，并结合自身积累的经验，在对低安匝数0.5s级低压电流互感器进行检测的过程中，首先需要将工作电流调整到合适的范围，大概保持在120%左右，当退下来以后，相关人员还需要再一次将电流依据从低往高的顺序进行认真的检测。通过相关实验可以表面，当使用这种方式进行测量的时候，所得到的负荷箱阻值变化是处于最小的状态。

4 手动装置和自动装置测量产生偏差的原因

对于一些低安匝数0.5s级低压电流互感器来说，相关人员通过使用手动装置在将该互感器进行测量得到结果以后，再使用自动装置进行检查看出，原来合格的产品就变成了不合格的产品，并且在20%工作电流点互感器所具有的误差中已经在-3%～-4%的范围内，这是不符合正常逻辑的。一般情况下，主要是有以下因素导致的：（1）在某种程度上主要受二次回路负荷以及接触电阻所产生的影响而导致的。（2）对于采取自动装置来说，测量的速度是主要因素之一。一些自动装置所具有的检测速率要比采取手动装置所具有的检测速率要高一些。倘若铁芯依然处于不平衡的状态，那么相关人员这个时候就开始对该互感器进行检测，所得到的数据是不符合逻辑的。这样就要求相关人员应当提前促使互感器处于平衡的状态，直到铁芯达到稳定状态以后再开始进行相应的检测工作。由于低安匝数0.5s级低压电流互感器中存在的铁芯导磁没有较好的功能，并且在某种程度上也受到磁分路补偿的影响，经过相关研究显示，相关人员可以将超微晶合金铁心替换铁芯，所得到的结果就几乎重复。

结束语

通过以上内容的论述，可以清楚的了解到：从本文上面论述的几个方面对低安低安匝数0.5s级低压电流互感器中存在的误差情况进行深入的分析，笔者依据自身多年经验提出了自己的一些看法，旨在可以为我国的电力行业的发展提供参考依据，从而为我国的经济建设做出重要的贡献。

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作者简介：郭兵（1977-），男，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现从事电能计量专业，助理工程师。endprint