電流互感器的伏安特性指的是互感器二次繞組的電壓與電流之間的關(guān)系。
CT伏安特性測試儀試驗時(shí)在二次繞組施加交流電壓,一次繞組開(kāi)路,從小到大依次調整電壓,記錄所加電壓對應的每一個(gè)電流值,并畫(huà)在同一個(gè)直角座標系中,以電壓為縱座標,電流為橫座標,各點(diǎn)所連成的曲線(xiàn)稱(chēng)為伏安特性曲線(xiàn)(樣條法或擬合法)。試驗時(shí)電壓從零向上依次遞升,以電流為基準,讀取電壓值,直至額定電流。若對特性曲線(xiàn)有特殊要求而需要繼續增加電流時(shí),應迅速讀數,以免二次繞組過(guò)熱。
電流互感器勵磁特性測試的目的有以下幾點(diǎn):
1、檢測電流互感器鐵芯的磁性能:飽和點(diǎn)、飽和點(diǎn)之前的B-H線(xiàn)性程度,也可測試其磁滯回線(xiàn);測量時(shí),需要測出互感器勵磁電壓、電流的對應關(guān)系,以及飽和點(diǎn)(拐點(diǎn))處的電壓、電流值。
下圖所示為電流互感器鐵芯的磁滯回線(xiàn)曲線(xiàn):
2、伏安特性是檢測CT飽和點(diǎn)的試驗,對于繼電保護專(zhuān)用的CT,在電網(wǎng)短路故障狀態(tài)下的大電流極限狀態(tài)下工作時(shí),對其線(xiàn)性輸出有較高要求,要求其盡量延后飽和;而測量繞組或計量繞組就不需要考慮大電流情形下的工作條件,只需在額定電流范圍附近(額定電流1.2倍以?xún)龋?,輸出精度滿(mǎn)足需要即可。
3、由于電流互感器鐵芯具有逐漸飽和的特性,在一次側通過(guò)短路電流時(shí),電流互感器的鐵芯趨于飽和,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,使比差逐漸移向負值并迅速增大。作為繼電保護用的電流互感器應該保證在比額定電流大數倍的短路電流下能夠使外部控制回路可靠動(dòng)作。
4、測量電流互感器的勵磁特性的一個(gè)重要目的是:可用此特性計算10%誤差曲線(xiàn),可以校核用于繼電保護的電流互感器的特性是否符合要求,并從勵磁特性曲線(xiàn)中發(fā)現一次繞組有無(wú)匝間短路。
電流互感器的10%誤差曲線(xiàn),是指當變比誤差為10%時(shí),一次電流倍數與二次負載的關(guān)系曲線(xiàn)。10%誤差曲線(xiàn)的作用主要是用于選擇繼電保護用的電流互感器,或者根據已給的電流互感器選擇二次電纜的截面。
電力系統正常運行時(shí),電流互感器的勵磁電流成分很小,比差也很小。但當系統發(fā)生短路故障時(shí),一次電流很大,鐵芯飽和,電流互感器的誤差會(huì )超過(guò)其二次繞組所標定的準確等級所允許的數值,而繼電保護裝置恰恰在這個(gè)時(shí)候需要正確動(dòng)作。因此,對于繼電保護專(zhuān)用的電流互感器二次繞組提出了一個(gè)最大允許誤差值的要求,互感器的一次電流等于系統最大短路電流計算值時(shí),其比差不超過(guò)10%(角差一般不超過(guò)7度左右)。在10%誤差曲線(xiàn)以下時(shí),才能保證角差小于7度以?xún)取T伏安特性測試儀為滿(mǎn)足這些要求,在電流互感器使用前,按國家GB50150-2016規范的要求,應對電流互感器進(jìn)行“10%誤差曲線(xiàn)”測試,以確定其是否能夠投入運行。
實(shí)際工作中常常采用伏安特性法先測量電流互感器的伏安特性曲線(xiàn),再繪出“電流互感器的10%誤差曲線(xiàn);同時(shí),CT伏安特性測試儀通過(guò)測量電流互感器的伏安特性曲線(xiàn),還可以檢查二次線(xiàn)圈有無(wú)匝間短路。
電流互感器的變比誤差除了與互感器本身的特性有關(guān)外,還和互感器二次負載阻抗有關(guān),制造廠(chǎng)一般對電流互感器都提供了在10%誤差曲線(xiàn)下允許的二次負載阻抗,當我們已知M10(最大短路一次電流)時(shí),從10%誤差曲線(xiàn)上可以很方便地得出允許的負載阻抗,如果它大于或等于實(shí)際的負載阻抗,誤差就滿(mǎn)足要求!否則應設法降低實(shí)際負載阻抗,直至滿(mǎn)足要求為止。
CT伏安特性測試儀也可以在已知實(shí)際負載阻抗后,在該曲線(xiàn)上求出允許的M10(短路一次電流),與流經(jīng)電流互感器一次繞組的最大短路電流計算值作比較,如果它小于或等于實(shí)際的負載阻抗,誤差就滿(mǎn)足要求,否則應設法降低實(shí)際負載阻抗直至滿(mǎn)足要求為止。