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CT励磁特性试验方法

目前CT励磁特性试验方法主要有工频法和低频法两种。

其中工频法通过在CT二次施加工频电压，测试CT二次绕组的电压-电流关系（伏安特性），这种方法具有快速、直观的特点，但存在以下缺点：

1）所需测试仪器功率大，笨重；

2）对于饱和电压比较高的CT，难以测试出CT的饱和段。

△ 工频法测试原理

低频法的基本原理

 

△ CT模型

1）上图中铁心由以下3个参数建模：

2）从上述CT模型图可以 看出，如果CT励磁绕 组在某一励磁电流I时的激磁电感为L，激磁阻抗为Z，则： V= I·Z，电感L与阻抗Z之间具有下述关系： Z =ω·L = 2πf L，即： V= I·2πf L，可见电压V与频率f成正比关系。

假设当f = 50Hz时，为达到励磁电流Ix，所需施加的电压Vx = Ix·2πf L = 2000V

若施加不同频率：

f = 50Hz，Vx ＝ 2000V

f = 5Hz， Vx ≌ 200V

f = 0.5Hz，Vx ≌ 20V

可见需要使CT进入相同饱和程度，施加较低频率信号所需电压可以大幅度降低。

3）低频法需满足的条件

• 从CT的数学模型可以看出，要实现低频测试结果与工频测试结果的一致性，必须保证不同频率下的铁心具有相同的磁通。

• 要将低频法测试结果正确转换为工频测试结果，必须进行准确的频率归算。

• 受励磁阻抗非线性的影响，所需电压并非与频率呈线性比例关系，并非随着频率等比例降低，需要严格按照互感器的精确数学模型进行完整的理论计算。

4）低频法的特点

• 测试设备的输出电压低，输出容量低；

• 测试设备小巧、轻便；

• 测试过程更加安全，不影响CT绕组绝缘。

相关标准中的低频法依据

1）《JB/T 5356-2002 电流互感器试验导则》 12.2.2 规定，“当测量电压高于二次绕组工频耐压值时，需用低频率的试验电源，在测取电压值与电流值及实测频率值后，将电压值折算到50Hz电源时的数值。 折算方法按下式：

2）《GB16847-1997 保护用电流互感器暂态特性要求》的附录B2交流法中，详细介绍了二次交流电压法采用低频率试验电源对励磁特性进行测试的原理和要求。

 

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CT变比试验方法

CT变比试验可分为电流法和电压法两类。

其中电流法是在一次侧通大电流，直接测量二次侧电流，计算变比、比差、角差，这种方法得到的结果比较准确、直接，但具有明显的局限性，设备笨重、测试范围窄等。

电压法的基本原理

△ CT 模型

1）从CT模型图可以看出：

通过在二次加压的方法，使得励磁阻抗上的电压与某种运行状态的电压相同，即可模拟这种运行状态，测量此励磁电流，通过计算就能得到电流互感器在所模拟的运行状态下的变比、比差、角差和复合误差。

根据上述模型得出下述CT等效相量图

△ CT等效相量图

2）电压法测量比差和角差的步骤如下：

 

3）电压法测变比的特点

• 测试设备输出电流小，输出容量低；

• 可利用低频法测试结果，测试设备小巧，轻便；

• 测试过程更加安全；

• 无需大电流，测试范围宽；

• 变比试验利用了励磁试验结果，也部分验证了用低频法进行励磁试验的正确性。