CTP變頻互感器特性綜合測試儀10％誤差曲線計算和應(yīng)用方法

A. 低頻法測試原理

IEC60044-6標(biāo)準（對應(yīng)國家標(biāo)準GB16847-1977）聲稱，CT的測試可以在比額定頻率低的情況下進行，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的勵磁電勢E與勵磁電流I的關(guān)系曲線。

設(shè)CT勵磁繞組在某一勵磁電流I時的激磁電感為L，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時所加電壓V與頻率f成正比關(guān)系。

假設(shè)當(dāng)f = 50Hz時，為達到勵磁電流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進入相同飽和程度，施加較低頻率信號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，需要嚴格按照互感器的精確數(shù)學(xué)模型進行完整的理論計算。

B. 10％誤差曲線計算和應(yīng)用方法
電流互感器的誤差主要是由于勵磁電流 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）
繼電保護要求電流互感器的一次電流 等于最大短路電流時，其比值差小于或等于10％。在比值差等于10％時，二次電流 、與換算到二次側(cè)后的一次電流 以及勵磁電流 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，允許的最大負荷阻抗 的計算公式為：
（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)電動勢， 和 的關(guān)系由勵磁特性曲線描述。
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算時得出，是該CT所在線路的最大運行方式下最嚴重短路時的短路電流，最大電流倍數(shù) （額定電流）。二次回路阻抗 可以用XXX裝置測量得到。
得到 和 后查閱10%誤差曲線，若點（ ， ）在曲線下方，則滿足要求，說明在最嚴重短路情況下CT的電流變換誤差小于10%。否則將大于10%。