8第八讲电流互感器.doc

8第八讲电流互感器
第八讲电流互感器
电流互感器的工作原理见图1。
图1所示为我们的GIS所用的穿心式CT,原边匝数为1匝。原边所产生的磁通为0>1。副 边所感应的磁通为02, <D2与0>1的方向相反。61—<D2=<I>0, <D(见公式Do
测量CT的误差
(以％表示)
1
相位差：
5= -12 与 J/
1之间的夹角。
3 -
误差的计算公式的推导：
在图2中，以。点为圆心，以OB为半径作圆弧交OA延长线于D点，从B点作该延长 线的垂线交于C点，再从A点作直线AB平行于1/
0o ZABC=
a+coo由于实际CT中6角很小，线段OC与线段OD的差异很小，可以忽略，故可以认 为：
12—1/
1= OA —OD = OA—OC = —AC
在直角三角形ABC中，AC=I/
Osin (a+co)
所以，电流误差：
f ( % ) =ACI/0
OD I/sin (a+co) xioo (6)
1
角度可以用弧度值表示，即360°=2jt=„„=□角度也可以用分(0表小， 即 360°=360°x60'=21600'。1 弧度=3440', 1 厘弧度(crad) ='。
由三角函数知，当角度很小时，以弧度值表示的角度5近似的等于该角的正弦值，即 5=sin5o
在直角三角形ABC中，BC=ABcos (a+co) =1/
Ocos (a+co) /
所以 5=sin5=BCOB=IO
I/cos (a+co) (7)
1
注意：该式中的角度用弧度表示。
将式(5)和式(6)的分子和分母同乘以N〃 2,并注意到 10 N2=I0,11N2=I1, 也就是说将折算成二次侧的一次量I// 0和II还原成一次量10和II。
式(5)和式(6)改写成：
4
f(%) = —10
I sin (a+co) xlOO (8)
1
(分)=10
I cos (a+co) ><3440 (9)
1 注意：该式中的角度用分表示。
影响测量CT误差的因素
下面，我们对激磁电流10作进一步分析，找出10的近似计算公式，以便 分析影响误差的因素。
I0=HL (10)
式中：H 铁芯磁场强度(A/m)
L——铁芯磁路的平均长度(m)
铁心材料(硅钢片或坡莫合金)的磁化曲线(由材料的生产厂家提供)见图3。它给出了 B和H的关系。
由于测量CT工作在磁化曲线的直线段上，因此：
B=pH (11)
式中:B 磁感应强度(wb/rrf)
四一铁心磁导率(H/m),在磁化曲线的直线段，四是一个常数。
根据电磁感应定律，E2= (12)
式中：S——铁心截面(irf)
f——50 (赫兹)
I由于测量CT的误差不大，所以II
2nN,将式(5)改写为：
2
5
I1E2» (Z2+Zf) (13) N2
从式(12)和式(13)中求出B:
Il(z2 + zf)Il(z2 + zf)B==222sN2 (14)
22
BL 根据式(10)推演：I0==nIl(z2 + zf)L (15) 22