1、励磁电流就是互感器误差的主要原因。即是向量I0=I1+I2。I2二次电流这算成一次的值。那么向量I1=-I2+I0。两个向量相加，这两个向量组成平行四边形，中间的对角线就是向量I1，I1和-I2的夹角就是互感器的相位差：。其中-I0与I1的比值就是互感器的比差：F。-I2向左延长，并与a点直线相交形成一个直角三角形，acb，经过几何计算，可以得出，cab=+，即是阻抗角与损耗角之和。由此可以计算出互感器比差公式F：F=（I2-I1）/I1-cb/I1=-（I0/I1）sin（+）*100,%由于通常很小，一般按分来计算，所以sin，即相位差：sin=ca/I1=I0/I1cos（+）*3438
2、因为cos计算出来的是弧度，相位差是分，所以弧度要化成分，1弧度=3438分。以上就是根据向量图计算电流互感器的基本过程。2、环形低压电流互感器准确级设计举例环形电流互感器硅钢卷绕铁芯50*80*30，牌号Z11，设计电流互感器300/5A,负荷S 5VA，功率因素0.8，要求按国标计算互感器能够达到的测量用电流互感器的准确度等级。 图4：Z11硅钢卷绕铁芯尺寸图按照GB208420.2-2012电流互感器的补充技术要求的准确级要求：表1：测量用电流互感器的准确级0.1-1.0的定义要计算准确度等级即是要计算此电流互感器的几个工作点（5%、20%、100%、120%）是否能够达到此互感器的比差
3、及相位差要求。1、计算互感器二次匝数：N2=I1/I2=300A/5A=60T；2、计算漆包线使用规格：d漆=1.13（I2/J）=1.13（5/3）1.45mm；d漆：漆包线直径；J值：电流密度，单位A/mm2，通常取2-4之间。3、计算排绕：第一层排绕匝数=d内*3.14/d漆/d排=50*3.14/1.45/1.2=90T，d内：硅钢铁芯的内径，单位mm；d排：漆包线排绕系数，通常根据绕线工艺取值，正常在1.05-1.3之间；经计算，50内径的铁芯可以让1.45mm直径的漆包线绕90T，所以300/5A的互感器只需要绕制一层就行。4、计算所需漆包线长度：L=l*N=（D外-d内）+2*H
4、高+*d漆）*N=（80-55）+2*30+3.14*1.45）*60T=5673mm=5.673M。H高：硅钢铁芯高度；5、计算漆包线的内阻r0:r0=L*0.0175/S=5.675*0.0175/3.14/（1.45/2）20.06。S:漆包线的截面积，单位mm2。6、计算负载、总阻抗角：见图5：图5、阻抗三角由于功率因素0.8，即是电阻分量占总阻抗的80%，即R/Z=0.8，可以计算cos1=0.8，可以计算出1=36.87。那么电抗分量XL=X/Z=sin36.87,可以计算出电抗分量占总阻抗的60%，由于负荷S2=5VA，所以二次总阻抗Z2=0.2，可以计算电阻分量Rb=S/I22
5、*0.8；电抗分量XL= S/I22*0.6。所以Rb=0.8Z=0.8*（5/25）=0.16，X2=0.6Z+0.1（互感器的漏抗X0）=0.22，即Z2=（X22+R22）=（0.222+（0.16+0.06）2）=0.311；计算总阻抗角：Cos=Rb/ Z2=0.22/0.311=0.707故总阻抗角=457、计算铁芯截面积SC：SC=（D外-d内）*H高/2/100=4.5cm28、计算铁芯磁路长度L磁：L磁=3.14（D外+d内）/2/10=20.41cm9、先计算5%电流B值5%B值=5%*E2*10000/（4.44*SC*f*K*N2）=0.05*0.311*10000/（
6、4.44*4.5*50*0.95*60）=0.137T10、查询Z11 B-H、-H曲线，此时H值0.013A/CM ,损耗角26.711、计算I0=HL=0.013*20.41=0.2653A12、计算5%比值差F和相位差F=（I2-I1）/I1-cb/I1=-（I0/I1）sin（+）*100=-1.67%；sin=ca/I1=I0/I1cos（+）*3438=19.6313、分别计算20%，100%，120%的参数如下：In（%）B值（T）H值（A/cm）（）F（%）（）5%0.1370.01326.7-1.6719.6320%0.0540.03134.76-1.036.6100%0.2
7、740.09552-0.64-2.6120%0.3290.154.1-0.44-2.36对比国家标准的准确级，此互感器可以达到1.0的准确级。我们看下他的数据，相位差能够达到0.2级的要求，只是比差拖了后腿，那么是不是可以进行简单的补偿让互感器拥有更高的准确级呢？答案是可以的。3、单匝数补偿原理：电流互感器的输出电流和匝数成反比，如果将互感器二次匝数N2少绕Nx匝，即是二次绕组实际绕了N2-Nx匝，Nx就是互感器的补偿匝数，那么电流互感器的二次输出电流从I2变成了I2。电流互感器产生的误差主要由于互感器需要励磁电流，那么通过少绕Nx匝，使二次电流增大以补偿原来减少的那部分电流，从而补偿互感器的
8、误差。可以得出下面公式：I2*N2= I2（N2-Nx）；即I2= I2*N2/（N2-Nx）；那么补偿的比差F补= （I2- I2）/ I2*100=Nx/（N-Nx）*100；由于Nx所占比例很小，在分母位置可以忽略，所以补偿的比差F补= Nx/N*100（%）；由此可见补偿匝数越多，补偿的比差值越大，与二次的负荷及电流大小没有关系，同时对角差补偿没有明显影响。补偿后的比差为：F=F+F补。4、单匝数补偿举例要求补偿上面例子的电流互感器，60T减少1T，那么补偿的效果是:F补=1/60*1001.67。5%这点的F=-1.67+1.67=-0；20%这点的F=-1.03+1.67=0.64
9、；100%这点的F=-0.64+1.67=1.03；120%这点的F=-0.44+1.67=1.23。我们发现1T的补偿对于这个互感器已经补偿的数值太大了，是负的比差全部变正，补偿后依然只符合1.0级的准确级，所以对于匝数太少的互感器不怎么适用于此类补偿方式。5、分匝数补偿对于这样1匝补偿过多的情况，我们可以采用双匝，甚至多匝的补偿，也叫做分匝数补偿，就是我们绕线工艺中经常提到的多线并绕。把一根1.45mm的漆包线分成两根或者多根漆包线来并绕60T，见图6。那么它的补偿公式如下：F补= Nx/N*K*100（%）；K：并饶根数。图6，左边是单匝数绕线，右边是分匝数，2根并饶，并少绕1匝作为补偿
10、（见虚线）6、分匝数补偿举例现在对互感器进行2根线并绕60T，那么漆包线总匝数为120T，由于匝数并绕，不会影响互感器正常的输出，那么减少1匝，F补=1/120*100 0.835；5%这点的F=-1.67+0.835=-0.835；20%这点的F=-1.03+0.835=-0.195；100%这点的F=-0.64+0.835=0.195；120%这点的F=-0.44+0.835=0.395。经过2根线并绕，补偿1匝后，准确级已经能够达到0.5级的要求了。我们再计算下3根并绕后的结果，F补=1/180*100 0.557；5%这点的F=-1.67+0.557=-1.113；20%这点的F=-1.03+0.557=-0.473；100%这点的F=-0.64+0.557=-0.087；120%这点的F=-0.44+0.557=0.117。虽然在20%-120%达到了0.2级的标准，但是5%反倒差了，同时不满足0.2级的标准，所以说，分匝数补偿也要以适宜为主。当然补偿的方法还有很多，如半匝数补偿、短路匝补偿、磁分路补偿、电容补偿等等，不过随着铁芯性能的不断优化、改良、出新，已经不需要这么很多略显复杂的补偿方法，在生产中主要还是依靠简单的匝数的补偿而已。
