本文簡述電流互感器的主要誤差特性，并闡述了影響電流互感器誤差的因素及減小誤差的措施;說明了繼電保護(hù)用電流互感器和測量儀表用電流互感器的不同特性要求;介紹了10%誤差曲線的校驗。

　　1.概述
　　為了測量高壓交流電路中流過的大電流，通常借助電流互感器，利用互感器的變比關(guān)系將大電流變成小電流，使測量儀表不用直接接到被測的線路上，同時二次回路可以按需要接成任何方式的接線圖，以滿足計量、繼電保護(hù)、自動控制等方面的要求。
　　電流互感器是作為一個電流源而工作，其一次電流的大小實際上與二次負(fù)載無關(guān)，因為二次負(fù)載換算到一次側(cè)后與系統(tǒng)阻抗相比可以忽略不計。電流互感器及連接到二次側(cè)的負(fù)載Zfh=Rfh+jXfh可用圖1的等值圖來表示。圖中:
　　I1-電流互感器的一次電流換算到二次側(cè)的值;I2-電流互感器的二次電流;I0-電流互感器的勵磁電流換算到二次側(cè)的值;Z1=R1+jX1-電流互感器一次繞組的電阻和漏抗(已換算到二次側(cè));Z2=R2+jX2-電流互感器二次繞組的電阻和漏抗;  Z0=R0+jX0-電流互感器勵磁電阻和電抗;Zfh=Rfh+jXfh-電流互感器二次側(cè)所連接的負(fù)載電阻和電抗。

　　2.電流互感器的誤差
　　電流互感器主要由三部分組成：鐵心、一次線圈和二次線圈。由于鐵心磁阻的存在，電流互感器在傳變電流的過程中，必須消耗一小部分電流用于激磁，使鐵心磁化，從而在二次線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢和二次電流，電流互感器的誤差就是由于鐵心所消耗的勵磁電流引起的。由于激磁電流和鐵損的存在，電流互感器一次電流和二次電流的差值是一個向量，誤差包括比值差和相角差。一次電流和二次電流在數(shù)值上的誤差用相對誤差方式以百分?jǐn)?shù)表示時稱為比差，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定比差定義:
　　（1）式中:I1-線路上流過的一次電流;I2-電流互感器二次回路中的電流;Ke-電流互感器額定電流比;
　　從比差定義的公式中可知比差有正負(fù)值。比差為正時表示連接在互感器上的測量儀表的電流讀數(shù)乘以變比Ke后大于線路上的實際電流;比差為負(fù)時意義剛好相反。同一電流互感器在不同電流和負(fù)載時比差可能為正也可能為負(fù)。
　　此外一次電流和二次電流之間還有相位角的差別，一次電流向量與反轉(zhuǎn)180o后的二次電流向量的夾角稱為相角差或簡稱角差。角差也有正負(fù)之分:當(dāng)反轉(zhuǎn)后二次電流向量超前一次電流向量時，角差指定為正，反之，滯后于一次電流向量時為負(fù)。
　　作為測量用的電流互感器，比差和角差的大小直接影響測量結(jié)果的正確程度，因此，比差和角差是測量用電流互感器最主要的特性。然而對于繼電保護(hù)用電流互感器與對測量用電流互感器的要求是不相同的，測量用電流互感器只要求在正常運行時準(zhǔn)確，而繼電保護(hù)用電流電流互感器卻要求在短路狀態(tài)下準(zhǔn)確，即要求互感器對穩(wěn)態(tài)短路電流和暫態(tài)短路電流均能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。
　　由于電流互感器鐵心具有逐漸飽和的特性，在短路電流下，電流互感器的鐵心趨于飽和，勵磁電流急劇上升，勵磁電流在一次電流中所占的比例大為增加，使比差逐漸移向負(fù)值并迅速增大。當(dāng)電流增大至使比差恰好等于-10%時，這一電流與額定電流的比（I1/I1e）稱為飽和倍數(shù)。由于繼電器的動作電流一般比額定電流大好幾倍，所以作為繼電保護(hù)用的電流互感器應(yīng)該保證在比額定電流大好幾倍的短路電流下能夠使繼電器可靠動作。因此，對繼電保護(hù)用電流互感器的主要特性不是比差和角差而是飽和倍數(shù)。

　　3.影響誤差的因素
　　3.1電流互感器的內(nèi)部參數(shù)是影響電流互感器誤差的主要因素。
　　3.2運行中的電流互感器的誤差
　　3.3減小誤差的措施

　　4.電流互感器的校驗
　　測量用的電流互感器在選用時一般不進(jìn)行誤差校驗，只在運行時進(jìn)行誤差測試。設(shè)計選用時根據(jù)其準(zhǔn)確等級和二次負(fù)載選擇二次連接導(dǎo)線截面，而在運行時也只校驗下限負(fù)荷（如10%額定電流）和上限負(fù)荷（如120%額定電流）下的比值差和相角差，比差和角差的試驗方法很多，比如雙電流表法、交流補償器法等等。
　　對繼電保護(hù)用電流互感器一般按10%誤差曲線（或伏安特性曲線）進(jìn)行誤差校驗或短路電流倍數(shù)和二次連接負(fù)載的校驗。當(dāng)電力系統(tǒng)對電流互感器有暫態(tài)要求時，尚需進(jìn)行暫態(tài)誤差校驗。
　　4.110%誤差曲線（飽和倍數(shù)）的校驗
比差的大小與二次負(fù)載的大小有關(guān)，二次負(fù)載增加，比差特性曲線就向負(fù)值移動，同一電流互感器當(dāng)比差達(dá)到-10%時，二次負(fù)載大的，其電流比（I1/I1e）倍數(shù)小，二次負(fù)載小的，其電流比（I1/I1e）倍數(shù)大。如果二次負(fù)載為額定值，這一倍數(shù)就是飽和倍數(shù)。把不同二次負(fù)載與相應(yīng)的飽和倍數(shù)繪成曲線，就是“10%誤差曲線”。
　　根據(jù)繼電保護(hù)的運行經(jīng)驗，在實際運行條件下，保護(hù)裝置所用的電流互感器的電流誤差不允許超過10%，而角度誤差不超過7度。制造廠家給出的10%誤差曲線是按下述步驟作出的:
　　⑴給出額定限值電流倍數(shù)ne，并由相應(yīng)的一次安匝AWP求得激磁安匝AW0=AWP/10和單位磁路長度的激磁安匝AW0/L。
　　⑵由AW0/L查相應(yīng)鐵心的B-H曲線，求得最大磁密Bm，并根據(jù)鐵心和二次線圈參數(shù)，求得相應(yīng)的二次感應(yīng)電勢ESm。
　　⑶根據(jù)ESm和二次額定電流ISn，求得二次負(fù)載阻抗ZS∑并由二次線圈阻抗求得允許的負(fù)載阻抗Zb。
　　⑷依次給出一系列短路電流倍數(shù)n，即可求得相應(yīng)的Zb值，由此作出曲線n=f（Zb）即為10%誤差曲線。
　　而實際工作中常常采用伏安特性法是先測量電流互感器的伏安特性曲線，試驗接線如圖2所示。試驗時將互感器的一次線圈開路，在其二次線圈加電壓，從圖1（電流互感器的等值電路圖）可知這個電壓相當(dāng)于電壓U2，用電流表測得在電壓U2作用下流入二次線圈的電流I0，得到電流與電壓的關(guān)系U2=f(I0)即為電流互感器的伏安特性曲線（如圖3）。
　　在試驗中為了使輸出的電壓接近正弦波一般使用單相調(diào)壓器調(diào)節(jié)電流，并采用電動型或電磁型儀表，使10%誤差曲線更為安全。因為所測的電流中含有三次諧波分量，其平均值較有效值小，而電動型及電磁型儀表反映的是有效值，整流型儀表反映的是平均值。從根據(jù)電流互感器的等值電路可得: