影响互感器误差的原因及补偿方法

1 影响TA误差的原因

  (1) 一次侧电流对误差的影响:在TA的实际运行中,当一次电流在5%~120%Ib由小递增时、铁芯中的磁通密度也在按比例增加,这时TA的比差、角差会随电流的增加而减少,但比差的变化较少、而角差的变化较大。

  当一次电流超过120%Ib时、运行中的TA会产生磁饱和而引起严重的负超差。当一次电流小于5%Ib时、TA的磁场强度h很小,磁通密度就更小,因而引起正误差。

  (2) 二次负载对误差的影响:

  TA在设计制造过程中都规定了额定的上、下限负载值,也就是所接连的二次负载必须

  在允许范围内才能保证TA的准确运行。TA的误差与二次负载的大小成正比,当二次负载增大时,互感器铁芯的磁通密度也会增强,导致比、角误差向负值变化。当TA所接二次负载小于下限定值时,误差向正超差变化。

  (3) 线圈匝数对误差的影响:

  TA的误差与二次绕组匝数的平方成反比。当增加二次绕组的匝数时,就能减少TA的误差,但是、随着二次绕组匝数的增加,二次绕组的内阻抗也逐步增大,这在一定程度上又限制了误差的下降。所以在确保TA准确度符合要求的前题下,绕组的匝数应愈少愈好。

  (4) 平均磁路长度对误差的影响:

  互感器的误差与平均磁路长度成反比。铁芯磁路长度愈少,TA的相对误差也就愈小,当铁芯增大、磁路加长、误差会随着增加。所以TA应选择合适的铁芯尺寸,把磁路长度控制在规定的范围内。

  (5) 铁芯截面对误差的影响:

  TA的误差与铁芯的截面积成反比。当增加铁芯截面积时可减少TA的误差。实际上随着铁芯截面积的加大,铁芯导磁率反而下降,铁芯的平均磁路长度也随着增加,会导致二次线圈的内阻抗加大。因此、在设计制造TA时要选择好铁芯的高度和宽度,对于叠片式铁芯、一般选择高度h稍大于宽度b。对于环型式铁芯、因其内径要比外径小,铁芯的选择为1.5b≤h≤2b较合适。

  (6) 铁芯材料对误差的影响:

  TA的误差与铁芯的导磁率成反比。铁芯选用的材料愈好,导磁率就愈高、铁芯的尺寸就能减的愈少。所以要想缩小TA的整体尺寸,选择品质优良的铁芯材料才是主要途径。

  2  影响TV误差的原因

  (1) 一次电压对误差的影响:

  在二次负载恒定情况下,一次电压的变化会对TV的比、角差造成影响。当一次电压大于额定值时,TV的误差将向正方向变化。

  (2) 二次负载对误差的影响:

  TV的二次负载与误差成正比。当二次负载增加或减少时,与之有关的比、角差会发生变化,因此TV的二次负戴不能超过给定准确等级的额定量为限。

  (3) 绕组阻抗对误差的影响:

  TV的准确度与一次、二次绕组的阻抗成反比。当绕组的阻抗加大时,TV的准确度随着降低。另外TV的磁化电流也对准确度产生一定的影响。

  3 互感器误差的补偿

  (1)TA误差的补偿:①匝数补偿:我们从及I1W1=I2W2=两式可知、TA的电流与匝数成反比。如若二次绕组比额定匝数W少绕WX匝,WX就是要补的匝数,当匝数补偿后二次侧电流将成反比例增大而达到补偿误差的目的。②磁分路补偿:在双铁芯补偿中,如果只增加补偿匝数,虽然在10%Ib时对TA的误差能进行理想补偿。但为补偿数值的恒定,必须考虑磁分路的补偿、也就是相应减少辅助铁芯的戴面积。③磁分路短路匝补偿:TA的角差,一般是在10%Ib以下时变化较大,当采用磁分路补偿时,在对TA的比差进行补偿的同时也对角差起到补偿作用。

  (2) TV误差的补偿:①为了减少绕组的阻抗和电抗,TV的一、二次线圈导线截面积应按0.4~0.8A/mm2来选择。因电阻、阻抗与线圈每匝的长度成反比,为尽量缩小每匝长度、应采用园型铁芯为好。②为了减少TV的误差,铁芯内的磁通密度应相对取小一些。选择优质的铁芯材料,铁芯之间的连接必须紧凑,这可减少TV的误差和空载电流及铁芯的损耗。③为提高TV的比差准确度,我们可适当调节一次绕组的线圈匝数。要想改进角差的准确度,我们可调整一次绕组的线径。当TV的比差为负超差时,可适当减少一次绕组的匝数,使二次负载等于给定准确等级下额定容量一半时,差比值接近为零。当角差为正超差时,可适当减少一次绕组的线径(例如0.23mm2改用0.21mm2线径)即可。
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