CTP變頻互感器特性綜合測(cè)試儀10％誤差曲線計(jì)算和應(yīng)用方法

A. 低頻法測(cè)試原理

IEC60044-6標(biāo)準(zhǔn)（對(duì)應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB16847-1977）聲稱，CT的測(cè)試可以在比額定頻率低的情況下進(jìn)行，避免繞組和二次端子承受不能容許的電壓。

CT伏安特性測(cè)量的原理電路如下圖：CT一次側(cè)開路，從二次側(cè)施加電壓，測(cè)量所加電壓V與輸入電流I的關(guān)系曲線。此曲線近似CT的勵(lì)磁電勢(shì)E與勵(lì)磁電流I的關(guān)系曲線。

設(shè)CT勵(lì)磁繞組在某一勵(lì)磁電流I時(shí)的激磁電感為L(zhǎng)，激磁阻抗為Z，則：

V = I·Z

電感L與阻抗Z之間具有下述關(guān)系：

Z = ω·L = 2 π f L

則：V= I·2 π f L

由公式中可見在某一激磁電感L時(shí)所加電壓V與頻率f成正比關(guān)系。

假設(shè)當(dāng)f = 50Hz時(shí)，為達(dá)到勵(lì)磁電流Ix，所需施加的電壓Vx為2000V

Vx = Ix·2 π f L = 2000V，

若施加不同頻率：

f = 50Hz，Vx ＝ 2000V

f = 5Hz， Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz，Vx ≌ 20V

由此可見需要使CT進(jìn)入相同飽和程度，施加較低頻率信號(hào)所需電壓可以大幅度降低這就是變頻法的基本原理。

在此必須嚴(yán)格注意，所需電壓并非與頻率呈線性比例關(guān)系，并非隨著頻率等比例降低，需要嚴(yán)格按照互感器的精確數(shù)學(xué)模型進(jìn)行完整的理論計(jì)算。

B. 10％誤差曲線計(jì)算和應(yīng)用方法
電流互感器的誤差主要是由于勵(lì)磁電流 的存在，它使二次電流 與換算到二次側(cè)后的一次電流 不但在數(shù)值上不相等，而且相位也不相同，這就造成了電流互感器的誤差。
電流互感器的比值差定義為：
（B.1）
繼電保護(hù)要求電流互感器的一次電流 等于最大短路電流時(shí)，其比值差小于或等于10％。在比值差等于10％時(shí)，二次電流 、與換算到二次側(cè)后的一次電流 以及勵(lì)磁電流 之間滿足下述關(guān)系：
（B.2）
（B.3）
定義M為一次側(cè)最大短路電流倍數(shù)，K為電流互感器的變比，則有
（B.4）
其中： 為一次側(cè)最大短路電流
為一次側(cè)額定電流
為二次側(cè)額定電流
10％比值差時(shí)，允許的最大負(fù)荷阻抗 的計(jì)算公式為：
（B.5）
式中： 為電流互感器二次繞組阻抗
為電流互感器二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 和 的關(guān)系由勵(lì)磁特性曲線描述。
根據(jù)上述算式，最后可以得到用最大短路電流倍數(shù) 和允許的最大負(fù)荷阻抗 描述的10％誤差曲線（見圖2.29）。
10％誤差曲線的應(yīng)用方法：
得出某一CT的10%誤差曲線后，還必須查閱流經(jīng)該CT的最大短路電流 和該CT二次側(cè)所帶回路的阻抗 。最大短路電流往往在整定計(jì)算時(shí)得出，是該CT所在線路的最大運(yùn)行方式下最嚴(yán)重短路時(shí)的短路電流，最大電流倍數(shù) （額定電流）。二次回路阻抗 可以用XXX裝置測(cè)量得到。
得到 和 后查閱10%誤差曲線，若點(diǎn)（ ， ）在曲線下方，則滿足要求，說明在最嚴(yán)重短路情況下CT的電流變換誤差小于10%。否則將大于10%。