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什么是互感器拐點(diǎn)值?一篇深入解析

發(fā)布時(shí)間:2025-09-15 09:36:13瀏覽次數(shù):261

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什么是互感器拐點(diǎn)值?

互感器拐點(diǎn)值(CT Knee Point)是電流互感器(CT)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),尤其對(duì)于保護(hù)用電流互感器至關(guān)重要。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它指的是當(dāng)電流互感器的一次電流增加到某一特定值時(shí),其鐵芯開始磁飽和,導(dǎo)致二次電流的增加比例明顯偏離線性關(guān)系,誤差急劇增大。這個(gè)拐點(diǎn),就是電流互感器從線性工作區(qū)過(guò)渡到非線性工作區(qū)的臨界點(diǎn)。

在理想狀態(tài)下,電流互感器在工作時(shí),其一次電流和二次電流應(yīng)始終保持一個(gè)恒定的比例關(guān)系,這個(gè)比例就是變比。然而,任何鐵磁材料制成的互感器鐵芯都存在磁飽和現(xiàn)象。當(dāng)流過(guò)一次繞組的電流非常大(例如,電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障)時(shí),產(chǎn)生的磁通量會(huì)超過(guò)鐵芯所能承載的極限,鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)。此時(shí),即使一次電流繼續(xù)大幅增加,二次電流卻因?yàn)殍F芯飽和而無(wú)法按比例線性增長(zhǎng),從而導(dǎo)致二次電流失真。

這個(gè)拐點(diǎn)通常用二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電壓來(lái)定義。例如,在標(biāo)準(zhǔn)中,拐點(diǎn)電壓被定義為當(dāng)二次繞組電壓增加10%時(shí),勵(lì)磁電流增加50%時(shí)的電壓值。這個(gè)點(diǎn)是互感器制造商在設(shè)計(jì)和測(cè)試中必須保證的關(guān)鍵指標(biāo)。

LDFA-105互感器伏安特性測(cè)試儀

互感器拐點(diǎn)值為什么重要?

了解互感器拐點(diǎn)值至關(guān)重要,特別是對(duì)于電力系統(tǒng)的保護(hù)功能。

① 確保繼電保護(hù)的可靠性: 在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí),一次電流會(huì)瞬間增大到正常工作電流的數(shù)十倍。保護(hù)用電流互感器的主要作用就是準(zhǔn)確地將這個(gè)巨大的故障電流按比例轉(zhuǎn)換,傳遞給繼電保護(hù)裝置,以便裝置能迅速識(shí)別故障并切斷電源。如果電流互感器的拐點(diǎn)值太低,它在故障電流出現(xiàn)時(shí)就會(huì)迅速飽和,導(dǎo)致二次電流嚴(yán)重失真或變小,繼電保護(hù)裝置可能因此誤動(dòng)作或拒動(dòng)作,給電網(wǎng)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。

② 區(qū)分測(cè)量與保護(hù)互感器:

◆ 測(cè)量用電流互感器:主要用于日常電能計(jì)量和監(jiān)測(cè)。它們通常工作在一次電流的正常范圍內(nèi),對(duì)精度要求高,但不需要處理大的短路電流,因此其設(shè)計(jì)拐點(diǎn)值較低。

◆ 保護(hù)用電流互感器:主要用于處理故障電流。它們的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是在高倍數(shù)電流下不飽和,因此其拐點(diǎn)值被設(shè)計(jì)得很高,以確保在短路故障時(shí)能準(zhǔn)確地提供二次電流,保證繼電保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作。

③ 評(píng)估互感器性能: 拐點(diǎn)值是評(píng)估一個(gè)保護(hù)用電流互感器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。一個(gè)高拐點(diǎn)值的互感器意味著它能更長(zhǎng)時(shí)間地保持線性工作狀態(tài),提供更可靠的故障信息。

互感器拐點(diǎn)值是電流互感器在發(fā)生磁飽和前的最大工作電壓,它決定了互感器在處理高倍數(shù)故障電流時(shí)的線性范圍。對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行而言,選擇具有足夠高拐點(diǎn)值的保護(hù)用電流互感器,是確保繼電保護(hù)裝置可靠動(dòng)作的關(guān)鍵。

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