电流互感器运行参数对误差的影响

如前所述，电流互感器的误差主要由励磁损耗和磁饱和等因素而引起。励磁损耗的大小直接影响着误差的大小，而励磁损耗又主要由互感器的结构参数决定。有关这种因素应在互感器的设计和制造中予以综合考虑。下面仅就互感器运行参数对误差的影响进行分析。

1.一次电流的影响

一次电流I1与互感电势E2和磁感应强度B成正比，而且还与磁导率μ及铁芯损耗角ψ有关。磁感应强度B（即I1）与磁导率μ的关系如图3-3所示。由关系曲线可知，铁芯损耗角ψ随磁场强度的大小而变化。为了减少电流互感器的误差，一般铁芯选用的磁感应强度不大，在额定二次负荷下，一次电流为额定值时，约为0.4T，相当于图3-3中磁化曲线的a点附近。当一次电流I1减小，μ值将逐渐下降，由于磁导率下降励磁损耗增大，故误差fi和δi随I1减小而增大，但由于随磁场强度H减小而减小，故δi比fi增加快些，其误差变化特性曲线如图3-4所示。当系统发生短路，一次电流为数倍于额定电流时，相当于图3-3中b点以上，由于铁芯开始饱和，μ值下降，因而误差随I1增加而加大，其变化特性曲线fi比δi增加快些。

图3-3　磁化曲线

图3-4　电流互感器正常工作误差特性曲线(www.xing528.com)

1—额定负荷；2—25%额定负荷

2.二次负荷阻抗及功率因数对误差的影响

当功率因数不变时，增加二次负荷阻抗Z2，I2减小，依磁势平衡原理将增加，因而fi及δi增大。当二次负荷功率因数角φ2增加时，由图3-2可见α角增大，使fi增大，而δi减小；反之φ2减小时，fi减小，而δi增大。

3.电流互感器二次绕组开路的影响

二次绕组开路会产生下列现象：电流互感器由正常短路工作状态变为开路工作状态，即I2=0，励磁磁势由正常为数甚小的I.0N1骤增为I.1N1。由于铁芯饱和，磁通的波形畸变为矩形波，而二次绕组感应电势是与磁通的变化率dΦ/dt成正比的，因此二次绕组将在磁通过零时，感应产生很高的尖顶波电势，其值可达上万伏，如图3-5所示。由此产生的后果是：危及工作人员的人身安全和仪表、继电器的绝缘；磁感应强度骤增使铁芯损耗增加，引起过热使铁芯和绕组都有被损坏的危险；在铁芯中还会产生剩磁使互感器误差增大。因此，电流互感器一次侧通有电流时，二次绕组是不允许开路的。

图3-5　电流互感器二次开路时i1、e2和Φ的变化曲线