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科普知識
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干式電流互感器

影響互感器誤差的原因及補償方法

發布日期:2022-04-18 點擊率:56

     一、影響TA誤差的原因

    (1) 一次側電流對誤差的影響:在TA的實際運行中,當一次電流在5%~120%Ib由小遞增時、鐵芯中的磁通密度也在按比例增加,這時TA的比差、角差會隨電流的增加而減少,但比差的變化較少、而角差的變化較大。

    當一次電流超過120%Ib時、運行中的TA會產生磁飽和而引起嚴重的負超差。當一次電流小于5%Ib時、TA的磁場強度h很小,磁通密度就更小,因而引起正誤差。

    (2) 二次負載對誤差的影響:

    TA在設計制造過程中都規定了額定的上、下限負載值,也就是所接連的二次負載必須

    在允許范圍內才能保證TA的準確運行。TA的誤差與二次負載的大小成正比,當二次負載增大時,互感器鐵芯的磁通密度也會增強,導致比、角誤差向負值變化。當TA所接二次負載小于下限定值時,誤差向正超差變化。

    (3) 線圈匝數對誤差的影響:

    TA的誤差與二次繞組匝數的平方成反比。當增加二次繞組的匝數時,就能減少TA的誤差,但是、隨著二次繞組匝數的增加,二次繞組的內阻抗也逐步增大,這在一定程度上又限制了誤差的下降。所以在確保TA準確度符合要求的前題下,繞組的匝數應愈少愈好。

    (4) 平均磁路長度對誤差的影響:

    互感器的誤差與平均磁路長度成反比。鐵芯磁路長度愈少,TA的相對誤差也就愈小,當鐵芯增大、磁路加長、誤差會隨著增加。所以TA應選擇合適的鐵芯尺寸,把磁路長度控制在規定的范圍內。

    (5) 鐵芯截面對誤差的影響:

    TA的誤差與鐵芯的截面積成反比。當增加鐵芯截面積時可減少TA的誤差。實際上隨著鐵芯截面積的加大,鐵芯導磁率反而下降,鐵芯的平均磁路長度也隨著增加,會導致二次線圈的內阻抗加大。因此、在設計制造TA時要選擇好鐵芯的高度和寬度,對于疊片式鐵芯、一般選擇高度h稍大于寬度b。對于環型式鐵芯、因其內徑要比外徑小,鐵芯的選擇為1.5b≤h≤2b較合適。

    (6) 鐵芯材料對誤差的影響:

    TA的誤差與鐵芯的導磁率成反比。鐵芯選用的材料愈好,導磁率就愈高、鐵芯的尺寸就能減的愈少。所以要想縮小TA的整體尺寸,選擇品質優良的鐵芯材料才是主要途徑。

    2 影響TV誤差的原因

    (1) 一次電壓對誤差的影響:

    在二次負載恒定情況下,一次電壓的變化會對TV的比、角差造成影響。當一次電壓大于額定值時,TV的誤差將向正方向變化。

    (2) 二次負載對誤差的影響:

    TV的二次負載與誤差成正比。當二次負載增加或減少時,與之有關的比、角差會發生變化,因此TV的二次負戴不能超過給定準確等級的額定量為限。

    (3) 繞組阻抗對誤差的影響:

    TV的準確度與一次、二次繞組的阻抗成反比。當繞組的阻抗加大時,TV的準確度隨著降低。另外TV的磁化電流也對準確度產生一定的影響。

    3 互感器誤差的補償

    (1)TA誤差的補償:①匝數補償:我們從及I1W1=I2W2=兩式可知、TA的電流與匝數成反比。如若二次繞組比額定匝數W少繞WX匝,WX就是要補的匝數,當匝數補償后二次側電流將成反比例增大而達到補償誤差的目的。②磁分路補償:在雙鐵芯補償中,如果只增加補償匝數,雖然在10%Ib時對TA的誤差能進行理想補償。但為補償數值的恒定,必須考慮磁分路的補償、也就是相應減少輔助鐵芯的戴面積。③磁分路短路匝補償:TA的角差,一般是在10%Ib以下時變化較大,當采用磁分路補償時,在對TA的比差進行補償的同時也對角差起到補償作用。

    (2) TV誤差的補償:①為了減少繞組的阻抗和電抗,TV的一、二次線圈導線截面積應按0.4~0.8A/mm2來選擇。因電阻、阻抗與線圈每匝的長度成反比,為盡量縮小每匝長度、應采用園型鐵芯為好。②為了減少TV的誤差,鐵芯內的磁通密度應相對取小一些。選擇優質的鐵芯材料,鐵芯之間的連接必須緊湊,這可減少TV的誤差和空載電流及鐵芯的損耗。③為提高TV的比差準確度,我們可適當調節一次繞組的線圈匝數。要想改進角差的準確度,我們可調整一次繞組的線徑。當TV的比差為負超差時,可適當減少一次繞組的匝數,使二次負載等于給定準確等級下額定容量一半時,差比值接近為零。當角差為正超差時,可適當減少一次繞組的線徑(例如0.23mm2改用0.21mm2線徑)即可。

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