电流互感器误差及误差表达式分析

电流互感器的等值电路及相量图如图3-2所示。图中以二次电流I.′2为基准，画在第一象限水平轴上，即I.′2初相角为0°。二次电压U.′2较I.′2超前二次负荷功率因数角φ2，E.′2超前二次总阻抗角α。铁芯磁通超前90°。励磁磁势N1对超前铁芯损耗角ψ。根据磁势平衡原理和相量图可知，一次通过的实际电流与二次电流测量值乘以额定互感比以后所得的值在数值和相位上都有差异，即有测量误差。这是由于电流互感器存在励磁损耗和磁饱和等而引起的。这种误差通常用电流误差和角误差（相对误差）来表示，其定义为：电流误差为二次电流测量值乘额定互感比所得的值与实际一次电流之差，以后者的百分数表示，即

角误差为二次电流相量旋转180°后与一次电流相量所夹的角，并规定-I.′2超前于I.′1时，角误差为正值；反之为负值。

图3-2　电流互感器

（a）等值电路；（b）相量图(www.xing528.com)

由磁势平衡方程可知，当励磁损耗很小时，Ki=≈Ke=，故式（3-2）可以写成

式（3-3）中I2N2及I1N1只表示其绝对值的大小，当I1N1＞I2N2时，电流误差为负；反之为正。由相量图可得，I2N2-I1N1=Ob-Od=-bd，当δi很小时，bd≈bc，则

式（3-4）、式（3-5）即为电流互感器相对误差的表达式。可见I0N1/I1N1在横轴上的投影是相对电流误差，I0N1/I1N1在纵轴上的投影是相对角误差。