一、電流互感器的變比誤差及10%誤差曲線(xiàn)
　  電流互感器的變比誤差還與其二次負載阻抗有關(guān)。為了便于計算,制造廠(chǎng)對每種電流互感器提供了在m10下允許的二次負載阻抗值Zen,曲線(xiàn)m10=f(Zen)就稱(chēng)為電流互感器的10%誤差曲線(xiàn),通常電流互感器的10%誤差曲線(xiàn)是由制造廠(chǎng)實(shí)驗作出,并且在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中給出。若在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中未提供,或經(jīng)多年運行,需重新核對電流互感器的特性時(shí),就要通過(guò)試驗的方法繪制電流互感器的10%誤差曲線(xiàn)。設Ki為電流互感器的變比,其一次側電流與二次電流有I2=I1/Ki的關(guān)系,在Ki為常數(電源互感器I2不飽和)時(shí),就是一條直線(xiàn),當電流互感器鐵芯開(kāi)始飽和后,與I1/Ki就不再保持線(xiàn)性關(guān)系,而是呈鐵芯的磁化曲線(xiàn)狀。繼電保護要求電流互感器的一次電流I1等于大短路電流時(shí),其變比誤差小于或等于10%。如果電流互感器的一次I1電流,其變比誤差就不會(huì )大于10%;如果,其變比誤差就大于10%。
　  二、測定電流互感器10%誤差曲線(xiàn)方法

　  測定電流互感器10%誤差曲線(xiàn)直接方法是二次側通電流法,此項方法由電流互感器二次側通入電流,所需電源及設備容量較小,其結果與一次電流法所得相同,現場(chǎng)測量很易實(shí)現。下面就介紹用二次側通電流法,繪制電流互感器10%誤差曲線(xiàn)的方法。

　 收集數據:保護裝置類(lèi)型、整定值、電流互感器的變比、接線(xiàn)方式和流過(guò)電流互感器的大故障電流等。

　 測量電流互感器二次繞組的直流電阻R2

　 求二次繞組漏抗Z2:用經(jīng)驗公式計算:對于油浸式LCCWD型,一般取Z2=(1.3～1.4)R2;對于套管式LRD型電流互感器,一般取Z2=2R2。用電流電壓法測定大負荷阻抗:在電流互感器根部用電流電壓法,分別測量電流互感器二次回路AB、BC、CA和A0相的阻抗。注意測量接線(xiàn)好采用高內阻電壓法。對于差動(dòng)保護接線(xiàn),由于外部故障時(shí),繼電器內僅流過(guò)不平衡電流,故障電流并不流過(guò)繼電器,所以在實(shí)測時(shí),應將差動(dòng)繼電器的線(xiàn)圈短接。計算公式為:

　 采用低內阻電流法或采用高內阻電壓法均可。試驗時(shí)要注意,電流互感器一次側開(kāi)路,斷開(kāi)二次側所有負荷后加電壓,由零逐漸上升,中途不得降低后再升高以免因磁滯回線(xiàn)使伏安特性曲線(xiàn)不平滑,影響到計算的準確性。一般做到,有特殊需要時(shí)做到飽和為止。

　 根據U=f(I0)曲線(xiàn),求出勵磁電壓、勵磁阻抗、電流倍數與允許負荷的關(guān)系,繪出10%誤差曲線(xiàn)根據電工理論,當電流互感器一次線(xiàn)圈開(kāi)路,在二次線(xiàn)圈加電壓時(shí),流經(jīng)二次線(xiàn)圈的電流即為電流互感器的的勵磁電流。對于同一臺電流互感器的不同二次繞組,在同樣的勵磁電流下,其鐵芯的的飽和程度不相同,反映到磁通的變化率dΦ/dt上也不相同,在繞組中產(chǎn)生的感應電勢E0=W(dΦ/dt)就不相同(這里E0又約等于二次線(xiàn)圈上的電壓值U2)。飽和程度深的,其dΦ/dt小,E0也小;飽和程度淺的,dΦ/dt大,E0也大。根據等值電路圖得:E0=U2-I0Z2

　 當電流互感器的變比誤差為10%時(shí),勵磁電流應I0為一次側電流變換到二次側電流I’1的10%。即I’1為100%時(shí),I0為10%,I2為90%。所以一次電流變換到二次側時(shí)為勵磁電流的10倍,二次側電流為勵磁電流的9倍。為保證電流互感器變比誤差不大于10%,選用的電流互感器一次側能承受的電流對于額定電流的倍數不應小于以下各式計算值:
　 發(fā)電機縱差保護:m10=(KkIkmax)/I1N

　 Ikmax:外部短路時(shí),流過(guò)電流互感器的大電流,即等于發(fā)電機出口處三相短路時(shí)的短路電流;

　 I1N:電流互感器的額定一次電流;

　 Kk:可靠系數?？紤]到差動(dòng)保護中采用帶速飽和變流器的繼電器,保護裝置對短路開(kāi)始瞬間的短路電流中出現的非周期性分量是不靈敏的;而當可靠系數取為2時(shí),需將控制電纜的截面加大很多,很不經(jīng)濟,所以可靠系數取1.3;

　 變壓器縱差、發(fā)電機變壓器組縱差保護:m10=(KkIkmax)/I1N

　 Ikmax:外部短路時(shí),流過(guò)電流互感器的大電流。對于雙繞組變壓器、發(fā)電機雙繞組變壓器組,當發(fā)電廠(chǎng)與大電力系統聯(lián)系時(shí),短路電流可按系統容量等于無(wú)限大條件來(lái)計算。對三繞組變壓器和發(fā)電機三繞組變壓器組,短路電流則按各種實(shí)際的系統容量條件來(lái)計算;

　 Kk:可靠系數。取1.3;當采用不帶速飽和變流器的繼電器時(shí)取1.5。

　 母線(xiàn)縱差保護:m10=(KkIkmax)/I1N

　 Ikmax:外部短路時(shí),流過(guò)電流互感器的大電流。需求按電源分支線(xiàn)內電流實(shí)際分布來(lái)計算短路電流;
　 Kk:可靠系數。取1.3;當采用不帶速飽和變流器的繼電器時(shí)取1.5。

　 35～110kV線(xiàn)路星形接線(xiàn)的電流速斷保護、3～220kV線(xiàn)路星形接線(xiàn)的過(guò)電流保護、廠(chǎng)用變壓器的速斷和過(guò)流保護(含零序過(guò)流保護):m10=(KkIdz2)/IN

 　Idz2:保護裝置的動(dòng)作電流;
　 IN:電流互感器額定電流

　 Kk: 可靠系數?？紤]到電流互感器的10%誤差;取1.1。
　 具有方向性的保護裝置:m10=(KkIkmax)/I1N

　 Ikmax:當保護安裝處的前方或后方引出線(xiàn)短路時(shí),流過(guò)電流互感器的大電流的周期分量;
　 Kk:可靠系數。當保護動(dòng)作時(shí)限為0.1S時(shí)取2;0.3S時(shí)取1.5;大于是1S時(shí)取1。

　 非方向性的阻抗保護:

　 線(xiàn)路差動(dòng)保護(縱差、橫差和方向橫差):m10=(KkIkmax)/I1N

　 Kk:可靠系數?？紤]短路電流非周期分量對電流互感器勵磁的影響,當差動(dòng)保護不采用速飽和變流器時(shí)取2;采用速飽和變流器時(shí)取1.3。

　 Ikmax:外部短路時(shí),流過(guò)所接電流互感器的大電流的周期分量;對于雙回線(xiàn)橫差保護,因雙回線(xiàn)阻抗相等,在外部短路時(shí),流過(guò)每回線(xiàn)的短路電流只是Ikmax的一半。

　 結語(yǔ):

   將實(shí)測阻抗值按嚴重的短路類(lèi)型換算成Z;然后根據計算出的電流倍數m10,找出與m10倍數相對應的允許阻抗值Zfh,如果Z≤Zfh時(shí)為合格。當電流互感器不滿(mǎn)足10%誤差要求時(shí),應采取以下措施:①改用伏安特性較高的電流互感器二次繞阻,提高代負荷的能力;②提高電流互感器的變比,或采用額定電流小的電流互感器;以減小電流倍數m10;③串聯(lián)備用相同級別電流互感器二次繞組,使負荷能力增大一倍;④增大二次電纜截面,或采用消耗功率小的繼電器;以減小二次側負荷Zfh;將電流互感器的不*星形接線(xiàn)方式改為*星形接線(xiàn)方式;差電流接線(xiàn)方式改為不*星形接線(xiàn)方式;改變二次負荷元件的接線(xiàn)方式,將部分負荷移至互感器備用繞組,以減小計算負荷。