什么是互感器拐点值？一篇深入解析

什么是互感器拐点值？

互感器拐点值（CT Knee Point）是电流互感器（CT）的一个关键参数，尤其对于保护用电流互感器至关重要。简单来说，它指的是当电流互感器的一次电流增加到某一特定值时，其铁芯开始磁饱和，导致二次电流的增加比例明显偏离线性关系，误差急剧增大。这个拐点，就是电流互感器从线性工作区过渡到非线性工作区的临界点。

在理想状态下，电流互感器在工作时，其一次电流和二次电流应始终保持一个恒定的比例关系，这个比例就是变比。然而，任何铁磁材料制成的互感器铁芯都存在磁饱和现象。当流过一次绕组的电流非常大（例如，电力系统发生短路故障）时，产生的磁通量会超过铁芯所能承载的极限，铁芯进入饱和状态。此时，即使一次电流继续大幅增加，二次电流却因为铁芯饱和而无法按比例线性增长，从而导致二次电流失真。

这个拐点通常用二次绕组的感应电动势或电压来定义。例如，在标准中，拐点电压被定义为当二次绕组电压增加10%时，励磁电流增加50%时的电压值。这个点是互感器制造商在设计和测试中必须保证的关键指标。

互感器拐点值为什么重要？

了解互感器拐点值至关重要，特别是对于电力系统的保护功能。

① 确保继电保护的可靠性： 在电力系统发生短路故障时，一次电流会瞬间增大到正常工作电流的数十倍。保护用电流互感器的主要作用就是准确地将这个巨大的故障电流按比例转换，传递给继电保护装置，以便装置能迅速识别故障并切断电源。如果电流互感器的拐点值太低，它在故障电流出现时就会迅速饱和，导致二次电流严重失真或变小，继电保护装置可能因此误动作或拒动作，给电网安全带来严重威胁。

② 区分测量与保护互感器：

◆ 测量用电流互感器：主要用于日常电能计量和监测。它们通常工作在一次电流的正常范围内，对精度要求高，但不需要处理大的短路电流，因此其设计拐点值较低。

◆ 保护用电流互感器：主要用于处理故障电流。它们的设计重点是在高倍数电流下不饱和，因此其拐点值被设计得很高，以确保在短路故障时能准确地提供二次电流，保证继电保护装置的可靠动作。

③ 评估互感器性能： 拐点值是评估一个保护用电流互感器性能优劣的重要指标。一个高拐点值的互感器意味着它能更长时间地保持线性工作状态，提供更可靠的故障信息。

互感器拐点值是电流互感器在发生磁饱和前的最大工作电压，它决定了互感器在处理高倍数故障电流时的线性范围。对于电力系统的安全稳定运行而言，选择具有足够高拐点值的保护用电流互感器，是确保继电保护装置可靠动作的关键。