电流互感器的误差分析及其应用技术

宋婀娜　程彦华　张海宁

摘　要：电流互感器是电气测量中一种常用设备。广泛应用于煤矿的生产实践中。本文结合电流互感器的工作原理及其等值电路，详尽地分析了电流互感器的误差及影响误差的因素，并对误差及使用时注意事项做了定性分析。
关键词：互感器；误差；注意事项
中图分类号： TM452　　　文献标识码： A　　　文章编号：1008-8725(1999)04-0014-03

Errors analysis of the current transformer
and application technology
SONG E-nuo ¹,　CHENG Yan -hua ²,　ZHANG Hai-ning³
(1.Auto-Engineering Department,Hei Longjiang Mining Institu te, Jixi 158100, China; 2.Water Power Plant ，Jixi Coal Mine Bureau,Jixi
　　158100,China;3.Computer Gentre,HeiLongjiang Mining Institute ,Jixi 158100,China )

Abstract:The current tranformer is a kind of usual instrument in electr ic measure dields and widely used in coal mine.The paper analyses the errors a nd the effective factors of it.Aqualitative analysis is made on how to use it.
Key words:current transformer; error;notice

0　引言
　　在 煤矿电力系统中，由于生产实践的需要，经常会遇到比所用仪表的量程高得多的电压和大得多的电流。如果仍采用分流器和附加电阻的办法来解决，这会使仪表的功 率损耗相当大，带来许多困难。此外，直接测量将带来高压危险，危及工作人员的人身安全及仪表绝缘材料的性能。如果增加仪表的绝缘强度，则会使仪表结构复 杂，成本提高。为此，采用了电流互感器，将大电流变为小电流；采用电压互感器，将高电压变为低电压。利用互感器，将被测的高电压或大电流转换到一般仪表的 测量范围，测量仪器和保护装置均接在互感器的二次侧，不直接和高压电路连接，从而保证了仪表测量和继电保护工作的安全。利用互感器测量可以使仪表的规格标 准化，提高仪表利用率，既解决了仪表制造上的困难，又使仪表体积缩小成本降低。本文结合电流互感器的工作原理对电流互感器使用中的误差及应用技术做了定性 分析。

1　电流互感器的误差
1.1　电流互感器的工作原理
1.1.1　结构型式
　　根据使用目的不同，电流互感器有不同的结构型式。其主要部件是初级线圈、次级线圈、铁芯及绝缘体或绝缘子。其典型结构如图1所示。

图1

1.1.2　工作原理
　　由于电流互感器二次绕组的负载仅是电流表等测量仪表或继电器的电流绕组等，其内阻很小。因此，电流互感器实际上是运行于二次绕组短路状态下。根据全电流定律，若不考虑漏磁，则

图4

2.3　注意事项
　　电流互感器正常运行时，由于二次电流产生的磁通和一次电流产生的磁通互相去磁的结果，使铁芯中的磁通密度能维持在较低水平，通常在0.1T以下。此时电流互感器二次电压也很低。
　　当电流互感器一次电流不变、二次绕组因某种原因开路。这样，一次电流全部变成励磁电流，使电流互感器的铁芯骤然饱和。使铁芯的磁密度可高达1.8T以上，很 大、二次绕组中感应出很高的电势，达几百伏，有时可达数干伏的高压、危及设备和人身安全。因此需更换电流互感器二次电路中测量仪表时，则应先将二次侧设短 路开关。此外，二次突然开路，引起铁芯过渡磁化，涡流损耗和磁滞损耗都增大，导致铁芯严重发热、绝缘及线圈烧坏。这样，铁芯和二次侧可能带上一次侧高压。 所以电流互感器的二次绕组和铁芯外壳必须牢固接地，使大部分电流通过接地体流入大地。
　　由上分析可知，运行中的电流互感器要注意其绕组绝不允许开路。
　　若一次回路中没有负载电流或负载很轻、铁芯没有饱和时，即使电流互感器二次开路后，也没有什么异常现象。因此运行中若发现电流互感器二次开路，应及时将一次侧的负载电流减少到最小，将所带的继电保护装置停用，并采用绝缘工具进行处理。
　　安全是煤矿生产的生命，坚决认真执行操作规程是保证安全生产的重要手段。电流互感器投入运行前，应严格按《电气设备试验规程》进行试验，还应检查电流 互感器油量是否充足；有无漏油现象；绝缘介质有无裂纹破损；一次侧引线、线卡及二次回路各连接螺丝是否紧固，接触是否良好；外壳及二次回路一点接地是否良 好。