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如何用10%误差曲线验证CT带载能力?

  

电流互感器等值电路图

I1:一次电流

I2 一次电流除以额定电流比换算到二次的电流值

Ie 励磁电流

Ib 流入二次负载的二次电流

Es:二次感应电动势

Rct:互感器二次绕组电阻

Xct:互感器二次绕组漏抗

Zb 二次负载阻抗

Ze:励磁阻抗

Kn:额定电流比

 

10%误差测试原理

由上面电流互感器等值电路图可知:电流互感器的一次电流I1变换到二次后分成两部分,很小部分用于内部损耗励磁、磁损、涡损,另一部分流入二次回路,这个电流就是我们在外部测到的二次电流Ib,所以励磁电流是CT存在误差的原因。

励磁阻抗Ze不是一个恒定不变的常数,但在相同的感应电动势下Ze是确定不变的,因此我们可以通过测量励磁特性曲线来得到UIe关系,经计算可得到CT在各种运行状态下的复合误差。

因为已设定误差为10%,即:I2=10Ie,所以存在如下关系:

由等值电路图可知:I2=Ie+Ib   I2=10 Ie  可得:Ib=9 Ie

定义M 为一次侧最大短路电流倍数,Kn 为电流互感器的变比,则有: 

其中:为一次侧最大短路电流

 为一次侧额定电流

为二次侧额定电流(大小为1A或者5A

10%比值差时,二次回路允许的最大负荷阻抗的计算公式为:

式中:为电流互感器二次绕组阻抗

为电流互感器二次感应电动势

 

根据公式可得到IeEs的关系曲线,由此得出Es值,可在励磁曲线上查找Ie对应的电压值U

根据式1.11.2,最后可得到用最大短路电流倍数M和允许的二次回路中的最大负荷阻抗描述的10%误差曲线。

 

CTP测试误差曲线

上述过程均由测试仪软件实现,并绘制误差曲线反映出该CT自身特性。根据CT 10%误差曲线,我们还必须查阅流经该CT 的最大短路电流和该CT 二次侧所带回路的阻抗 Z 。最大短路电流通常在整定计算时得出,是该CT 所在线路最大运行方式下最严重短路时的短路电流。二次回路阻抗Z 可以用CTP测试仪装置测量得到。通过铭牌或者给出的最大短路电流倍数M 和测得的回路阻抗Z ,查阅测试仪描绘出来的10%误差曲线,若点( M Z )在所测的曲线下方,则满足要求,说明在最严重短路情况下CT 的电流变换误差小于10%。若点( M Z )在所测的曲线上方,说明在最严重短路情况下CT 的电流变换误差大于10%,则不满足要求。

 

举例说明

例:一台CT参数为:额定电流比200A/5A10P10级,额定负荷30VA,实际负荷10VA,根据下表描述的10%误差曲线数据判断该CT是否能带额定负荷和实际负荷。

答:根据铭牌显示,CT一次通过2000A,需满足10%误差时,二次最大允许负荷为1.1446Ω,小于1.2Ω(=额定负荷/5A*5A),由此可得该CT不能带额定负荷。

实际中,CT一次通过2000A,得满足10%误差时,二次最大允许负荷为1.1446Ω,大于0.4Ω(=实际负荷/5A*5A),由此可得该CT能带实际负荷。

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