# Как да изчислите напрежението на точката на коляното на CT

> Източник:: https://voltgrids.com/bg/blog/how-to-calculate-ct-knee-point-voltage/
> Published: 2026-04-13T04:00:34+00:00
> Modified: 2026-05-10T02:52:26+00:00
> Agent JSON: https://voltgrids.com/bg/blog/how-to-calculate-ct-knee-point-voltage/agent.json
> Agent Markdown: https://voltgrids.com/bg/blog/how-to-calculate-ct-knee-point-voltage/agent.md

## Summary

Научете как точно да изчислявате напрежението в точката на коляното на токовия съединител, за да предотвратите повреди в защитата, предизвикани от насищане. Това техническо ръководство обхваща стандартите на IEC 61869-2, основните формули за различни схеми на защита и методите за проверка на място. Уверете се, че проектите на вашите подстанции отговарят на критичните граници на...

## Media

- YouTube: https://youtu.be/pGV9UTLXLEE
- SoundCloud: https://soundcloud.com/bepto-247719800/how-to-calculate-ct-knee-point/s-WJX2mSdFwb0?si=e2685b19ce494317a991991ec6ed0200&utm_source=clipboard&utm_medium=text&utm_campaign=social_sharing

## Article

![LZW-35 Външен токов трансформатор 35kV средно напрежение CT - 10-2000A двойна намотка 0.2S 0.5 5P20 клас 200 × ин термична 500 × ин динамична епоксидна смола леене 40.5 95 185kV](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/01/LZW-35-Outdoor-Current-Transformer-35kV-Medium-Voltage-CT-10-2000A-Dual-Winding-0.2S-0.5-5P20-Class-200%C3%97In-Thermal-500%C3%97In-Dynamic-Epoxy-Resin-Casting-40.5-95-185kV-1.jpg)

[Токов трансформатор (CT)](https://voltgrids.com/bg/product-category/instrument-transformer/current-transformerct/)

## Въведение

Всеки инженер по защита в крайна сметка се сблъсква с един и същ неудобен момент: релето не сработва по време на повреда, разследването след инцидента показва насищане на токоизправителя и възниква въпросът - дали напрежението в точката на коляното изобщо е било правилно изчислено? В по-голямата част от случаите, които съм разглеждал в проекти за промишлени и комунални подстанции, отговорът е "не". Коефициентът на токоизточника е бил съобразен с тока на товара, класът на точност е бил копиран от предишен проект, а напрежението в точката на коляното е било прието като такова, каквото е предложил производителят - без нито едно изчисление, за да се провери дали е подходящо.

**Напрежението на точката на коляното на КТ (Vk) е минималното напрежение на вторичното възбуждане, при което сърцевината започва да се насища, и то трябва да се изчисли, а не да се предположи, като се определи максималното напрежение на вторичното натоварване при най-лоши условия на повреда, умножи се по коефициента за оразмеряване на преходни процеси, за да се отчете изместването на постоянния ток, и се приложи предпазен марж за защита срещу реманентност и несигурност на измерването.**

Работил съм с екипи по снабдяването и инженери по защитата в проекти в Германия, Австралия, ОАЕ и Югоизточна Азия и изчисляването на напрежението в точката на коляното е най-често пропусканата стъпка в спецификацията на токоизправителите. Последиците варират от забавено задействане на релето до пълен отказ на защитата при близки повреди. Тази статия ви превежда през всеки метод за изчисление - от фундаменталната формула на IEC до специфични за приложението примери - за да можете да специфицирате токоизправителите с пълна инженерна увереност. 🔍

## Съдържание

- [Какво представлява напрежението в точката на коляното на КТ и как е дефинирано в стандартите на IEC?](#what-is-ct-knee-point-voltage-and-how-is-it-defined-under-iec-standards)
- [Как се изчислява необходимото напрежение на точката на коляното стъпка по стъпка?](#how-do-you-calculate-the-required-knee-point-voltage-step-by-step)
- [Как се различава изчисляването на напрежението в точката на коляното при различните приложения за защита?](#how-does-knee-point-voltage-calculation-differ-across-protection-applications)
- [Как се проверява напрежението в точката на коляното чрез полеви изпитвания и какви са често срещаните грешки?](#how-do-you-verify-knee-point-voltage-through-field-testing-and-what-are-the-common-errors)
- [Често задавани въпроси относно изчисляването на напрежението в точката на коляното на CT](#faqs-about-ct-knee-point-voltage-calculation)

## Какво представлява напрежението в точката на коляното на КТ и как е дефинирано в стандартите на IEC?

![Илюстрация на техническа схема, определяща напрежението на коляното на токовия трансформатор (CT) (Vk) съгласно стандартите IEC 61869-2. Тя показва физическа сърцевина на КТ вляво и графика на кривата на възбуждане V-I вдясно, с точно обозначени вектори, демонстриращи, че увеличението на напрежението със 10% води до увеличение на възбуждащия ток с 50%, подчертавайки прехода към насищане на магнитната сърцевина. По-малка вложка показва и алтернативното определение на тангентата 45° по BS 3938.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/CT-Knee-Point-Voltage-Standard-Definitions-Diagram-1024x687.jpg)

Стандартна диаграма на дефинициите на напрежението в точката на коляното на CT

Преди да извършите каквото и да е изчисление, трябва да имате точно, съобразено със стандартите разбиране за това какво всъщност означава напрежението в точката на коляното - тъй като определението варира в различните стандарти и използването на погрешно определение води до систематични грешки при занижаване на размера. ⚙️

### Определението на IEC 61869-2

Под **iec 61869-2** (настоящият международен стандарт за инструментални трансформатори), напрежението в точката на коляното се определя чрез **V-I крива на възбуждане** измерен при отворена първична верига:

**[Напрежението на коляното (Vk) е точката на характеристиката на вторичното възбуждане (кривата V-I), при която увеличението на възбуждащото напрежение със 10% води до увеличение на възбуждащия ток с 50%.](https://webstore.iec.ch/publication/6014)[1](#fn-1).**

Това определение определя границата между линейната работна област и началото на насищането. Под Vk ядрото работи в линейната си област с приемлива точност. Над Vk ядрото навлиза в насищане и точността на вторичния изход бързо се влошава.

### Определението BS 3938 (все още широко използвано)

По-възрастните **BS 3938** Стандартът, който все още се използва в много проектни спецификации в Обединеното кралство и Британската общност, определя точката на коляното като:

**[Точката на кривата на възбуждане, в която допирателната сключва ъгъл от 45° с хоризонталната ос.](https://knowledge.bsigroup.com/products/specification-for-current-transformers-1)[2](#fn-2).**

На практика точката на коляното по BS 3938 обикновено е **5-15% долна част** от точката на коляно по IEC 61869-2 за същото ядро. Когато преглеждате листовете с данни за CT или сравнявате спецификации от различни доставчици, винаги потвърждавайте кое определение на стандарта е използвано за определяне на публикуваната стойност на Vk.

### Ключови параметри в рамката на напрежението на точката на коляното

| Параметър | Символ | Единица | Определение |
| Напрежение на точката на коляното | Vk | Волтове (V) | Напрежение на възбуждане при настъпване на насищане |
| Възбуждащ ток при Vk | Ie (или Imag) | Ампери (A) | Магнетизиращ ток в точката на коляното - по-нисък е по-добър |
| Съпротивление на вторичната намотка | Rct | Ом (Ω) | Постояннотоково съпротивление на вторичната намотка на CT |
| Свързана тежест | Rb | Ом (Ω) | Общ външен импеданс на вторичната верига |
| Ограничаващ фактор на точността | ALF | — | Максимално кратно претоварване по ток преди превишаване на границата за грешка |
| Коефициент на оразмеряване при преходни процеси | Ktd | — | Коефициент на търсенето на постояннотоков офсетен поток = 1 + (X/R) |
| Коефициент на остатъчност | Kr | % | Остатъчен поток като процент от потока на насищане |
| Номинален вторичен ток | В | Ампери (A) | Номинален вторичен ток (1A или 5A) |

### Връзката между Vk, ALF и класа на точност

За **Клас P CTs**, напрежението в точката на коляното не е директно зададено - вместо това **[Ограничаващ фактор на точността](https://voltgrids.com/bg/blog/ct-accuracy-limiting-factor-calculation-guide/)** и **номинална тежест** са посочени. Предполагаемото минимално напрежение в точката на коляното е:

Vk,подразбиращи се≥ALF×In×(Rct+Rb,оценка)V_{k,\text{implied}} \geq ALF \times I_{n} \times \left(R_{ct} + R_{b,\text{rated}}\right)

Този предполагаем Vk обаче се изчислява при номинално натоварване - ако действителното инсталирано натоварване се различава от номиналното, ефективната ALF се променя. Това е един от най-често срещаните източници на недостатъчно оразмеряване на КТ в практиката.

За **Клас PX и клас TP CT**, Vk се задава директно и независимо от тежестта, което дава на инженера по защита ясен контрол върху прага на насищане.

## Как се изчислява необходимото напрежение на точката на коляното стъпка по стъпка?

![Техническа схематична блок-схема, показваща процеса от 5 стъпки за изчисляване на напрежението на точката на коляното на CT. Визуализацията води зрителя от стъпка 1 до стъпка 5, като използва ясни графики и примерни данни като ток на повреда (62,5A), съотношение X/R и тежест (Rct + Rb). Основната формула е показана и анотирана на видно място. Последният раздел подчертава огромната разлика в крайната специфицирана стойност на Vk между стандартно GOES ядро (11 647 V) и нанокристално ядро с ниска реманентност (3 798 V), което засилва основното послание за избора на материал.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Comprehensive-CT-Vk-Calculation-Steps-Diagram-1024x687.jpg)

Цялостна диаграма на стъпките за изчисляване на CT Vk

Изчисляването на напрежението в точката на коляното следва логическа последователност, която се изгражда от данните за системна повреда до окончателно зададената стойност на Vk. Всяка стъпка трябва да се изпълни в определен ред - пропускането на която и да е стъпка води до ненадежден резултат. 📐

### Основната формула

Изискването за пълно напрежение в точката на коляното за защитен токоизправител, който е подложен на преходни процеси с постояннотоково отместване, е:

Vk,изисква се=Ktd×If,сек×(Rct+Rb)×SFV_{k,\text{required}} = K_{td} \времена I_{f,\text{sec}} \времена \лево(R_{ct} + R_{b}\дясно) \времена SF

Къде:

- Ktd=1+XRK_{td} = 1 + \frac{X}{R}
- If,сек=If,първиченCTRI_{f,\text{sec}} = \frac{I_{f,\text{primary}}}{CTR}
- Rct=Съпротивление на вторичната намотка на CT (Ω)R_{ct} = \text{Съпротивление на вторичната намотка на ТС } (\Omega)
- Rb=Общо свързано съпротивление на тежестта (Ω)R_{b} = \text{Общото съпротивление на свързаната тежест } (\Omega)
- SF=1.2 към 1.5SF = 1.2 \text{ to } 1.5

### Стъпка 1: Определяне на максималния ток на повреда

Получете максималния симетричен ток на повреда в точката на инсталиране на CT от изследването на повредата в мрежата:

- Използвайте **състояние на максимална повреда на входа** (всички източници в експлоатация)
- За свързани към генератора ТТ включват **принос на субпреходна повреда**
- Преобразувайте във вторични ампери: If,сек=If,първиченCTRI_{f,\text{sec}} = \frac{I_{f,\text{primary}}}{CTR}

**Пример:**

- Максимален ток на повреда: 12 500 А (първичен)
- Съотношение CT: 200/1A → CTR = 200
- If,сек=12,500200=62.5,AI_{f,\text{sec}} = \frac{12{,}500}{200} = 62.5,\text{A}

### Стъпка 2: Определяне на съотношението X/R на системата

Получете **съотношение x/r** в точката на повреда от данните за импеданса на мрежата:

| Местоположение на системата | Типичен обхват X/R | Обхват на Ktd |
| Индустриална дистрибуция на ниско напрежение | 3 - 8 | 4 - 9 |
| Разпределителна подстанция НН | 8 - 15 | 9 - 16 |
| Подпредаване на високо напрежение | 15 - 25 | 16 - 26 |
| Пренос на НН | 25 - 50 | 26 - 51 |
| Терминали на генератора | 30 - 80 | 31 - 81 |

**Пример:**

- Система X/R при шина 33kV = 18
- Ktd = 1 + 18 = **19**

### Стъпка 3: Изчисляване на общата вторична тежест

Измерете или изчислете всеки елемент на съпротивлението във вторичната верига:

Rb=Rкабел+Rреле+Rконтакти+Rтестови превключвателR_b = R_{\text{cable}} + R_{\text{relay}} + R_{\text{контакти}} + R_{\text{тестови превключвател}}

| Компонент на тежестта | Типична стойност | Как да определим |
| Входно съпротивление на релето | 0.01 - 0.5Ω | Техническо ръководство за релета |
| Вторичен кабел (примка) | 0,02Ω/m × дължина | Измерване на дължината на кабела и CSA |
| Тестване на контактите на превключвателя | 0.01 - 0.05Ω | Лист с данни на производителя |
| Контакти на клемния блок | 0.005 - 0.02Ω | Оценени или измерени |
| Вторична намотка на CT (Rct) | 0.5 - 10Ω | Лист с данни за CT или измерен |

**Пример:**

- Релеен вход: 0.1Ω
- Кабел (20-метров контур, 2,5 мм²): 20 × 0.0072 = 0.144Ω
- Проверете клемите на превключвателя +: 0.04Ω
- **Rb = 0,1 + 0,144 + 0,04 = 0,284Ω**
- **Rct (от листа с данни) = 2,1Ω**
- **Общо (Rct + Rb) = 2,384Ω**

### Стъпка 4: Прилагане на основната формула

Vk,изисква се=Ktd×If,сек×(Rct+Rb)×SFV_{k,\text{required}} = K_{td} \времена I_{f,\text{sec}} \времена (R_{ct}+R_b) \времена SF

Vk,изисква се=19×62.5×2.384×1.3=3494,VV_{k,\text{required}} = 19 \times 62.5 \times 2.384 \times 1.3 = 3494,\text{V}

Този резултат веднага показва дали стандартната CT от каталога е достатъчна или е необходима спецификация по поръчка.

### Стъпка 5: Прилагане на корекцията на реманентността

Ако ядрото на токовия генератор има известен коефициент на реманентност Kr, ефективното налично напрежение в точката на коляното се намалява:

Vk,ефективен=Vk,оценка×(1−Kr)V_{k,\text{effective}} = V_{k,\text{rated}} \ пъти (1 - K_{r})

Пренареждане за намиране на необходимата номинална стойност Vk:

Vk,изисква се номинална стойност=Vk,изисква се1−KrV_{k,\text{изисква се}} = \frac{V_{k,\text{изисква се}}{1 - K_{r}}

**Пример с Kr = 0,70 (стандартно ядро на GOES):**

Vk,изисква се номинална стойност=34941−0.70=34940.30=11647VV_{k,\text{изисква се}} = \frac{3494}{1 - 0.70} = \frac{3494}{0.30} = 11647\,\text{V}

Това изчисление показва защо стандартните сърцевини от силициева стомана често са неподходящи за приложения за защита от високо напрежение със значително изместване на постояннотоковия ток и защо материалите за сърцевини с нисък коефициент на магнетизъм не са лукс, а необходимост.

**С Kr = 0,08 (нанокристално ядро):**

Vk,изисква се номинална стойност=34941−0.08=34940.92=3798,VV_{k,\text{изисква се}} = \frac{3494}{1 - 0.08} = \frac{3494}{0.92} = 3798,\text{V}

Разликата между реманентно ядро 70% и реманентно ядро 8% се изразява в **3× разлика в необходимото напрежение на точката на коляното** - пропуск в спецификацията, който определя дали е достатъчен стандартен CT или е необходим персонализиран модул с висока Vk.

**История на клиента:** Томас, старши инженер по защитата в компания за комунални услуги в Нидерландия, която управлява реконструкция на подстанция 110 kV, е наследил спецификациите за токозахранващи устройства от проект от 90-те години на миналия век, в който е посочено Vk ≥ 400 V за диференциалната защита на шините. Извършвайки пълното изчисление с текущото ниво на повреда (18kA), съотношението X/R (22), действителната тежест на кабела (0,31Ω) и инсталираната реманентност на GOES ядрото (Kr = 72%), необходимото Vk излиза 9 200V. Инсталираните КТ са с номинално напрежение 400 V. Защитата е била технически несъответстваща в продължение на десетилетия. Bepto достави заместващи ТТ от клас TPY с нанокристални сърцевини (Vk = 4100V, Kr = 7%), като приведе схемата в пълно съответствие с IEC 61869-2. ✅

## Как се различава изчисляването на напрежението в точката на коляното при различните приложения за защита?

![Техническа схема на потока, илюстрираща четири различни методики за изчисляване на напрежението в точката на коляното на CT за специфични защитни функции, като всички те се отнасят до разположението на подстанция 33 kV. Цифровите изчислителни капсули са свързани чрез стрелки към зоните на ANSI за свръхток (50/51), трансформаторна разлика (87T), разстояние (21) и разлика в шините (87B), като са показани уникалните модифицирани формули за всяка от тях, като ALF за свръхток, съгласувани параметри HV/LV за трансформаторна разлика и пълен Ktd с 1,5 SF за защита на шините, като се подчертават критичните разлики в производителността. Целият технически текст е четлив.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/CT-Vk-Calculation-Comparison-by-Protection-Application-1024x687.jpg)

Сравнение на изчисленията на CT Vk по приложения за защита

Основната формула осигурява универсалната рамка, но всяка функция за защита внася специфични изменения в методологията за изчисление. Прилагането на неправилен подход за изчисление за дадена функция на защита е също толкова опасно, колкото и пълното пропускане на изчислението. 🔧

### Защита от претоварване по ток (ANSI 50/51) - клас P или PX

За защита от свръхток със закъснение във времето често не е необходим пълният коефициент на преходния процес Ktd, тъй като релето може да понесе известна степен на насищане на токовия генератор, без това да доведе до неправилно функциониране. Опростеното изчисление използва:

Vk,изисква се=ALF×In×(Rct+Rb)V_{k,\text{required}} = ALF \times I_{n} \времена (R_{ct} + R_{b})

Когато е избран ALF, за да се гарантира, че CT остава точен до моментната настройка на релето. За моментните елементи (50) се прилага пълната формула Ktd.

### Диференциална защита на трансформатора (ANSI 87T) - клас PX или TPY

Диференциалната защита изисква **съгласувана производителност** от токоизправителите от двете страни на защитения трансформатор. Изчислението трябва да се извърши за всеки токоизправител поотделно, а резултатите трябва да са съвместими:

Vk,HV≥Ktd×If,сек, HV×(Rct,HV+Rb,HV)×SFV_{k,\text{HV}} \geq K_{td} \I_{f,\text{sec,HV}} \времена (R_{ct,\text{HV}} + R_{b,\text{HV}}) \времена SF

Vk,LV≥Ktd×If,сек, LV×(Rct,LV+Rb,LV)×SFV_{k,\text{LV}} \geq K_{td} \I_{f,\text{sec,LV}} \times (R_{ct,\text{LV}} + R_{b,\text{LV}}) \times SF

Освен това трябва да се вземе предвид и пусковият ток при намагнитване - [включването на трансформатора произвежда пускови токове от 8-12× номиналния ток със значително DC отместване](https://en.wikipedia.org/wiki/Inrush_current)[3](#fn-3), които могат да доведат токоизправителите до насищане и да предизвикат фалшив диференциален ток дори без повреда.

### Защита от разстояние (ANSI 21) - клас TPY

[Релетата за разстояние са чувствителни както към точността на величината, така и към точността на фазовия ъгъл](https://ieeexplore.ieee.org/document/8340156)[4](#fn-4). Изчисляването на напрежението в точката на коляното трябва да гарантира, че ТТ остава в линейната си област през цялата продължителност на повредата, а не само в началото на повредата:

Vk,изисква се=Ktd×If,сек×(Rct+Rb)×SF×KъгълV_{k,\text{required}} = K_{td} \времена I_{f,\text{sec}} \времена (R_{ct} + R_{b}) \времена SF \времена K_{\text{angle}}

Където Kangle (обикновено 1,1-1,2) отчита допълнителното изискване за точност на фазовия ъгъл на алгоритмите за измерване на импеданса на релето за разстояние.

### Диференциална защита на шините (ANSI 87B) - клас TPZ

Защитата на шините работи с най-висока скорост (обикновено 8-12 ms) и има нулева толерантност към насищане на токоизправителя. При изчислението се използва пълният коефициент Ktd без опростявания и [За да се елиминира напълно повторната употреба, са определени сърцевини с въздушна обвивка от клас TPZ.](https://ieeexplore.ieee.org/document/4144574)[5](#fn-5):

Vk,изисква се=(1+XR)×If,сек макс.×(Rct+Rb)×1.5V_{k,\text{required}} = \left(1 + \frac{X}{R}\right) \times I_{f,\text{sec max}} \времена (R_{ct} + R_{b}) \времена 1,5

Коефициентът на сигурност 1,5 е задължителен за защитата на шините - не е допустимо никакво намаление.

### Обобщение на изчисленията за конкретното приложение

| Функция за защита | Приложен Ktd | Критична реманентност | Типичен обхват на Vk | Клас CT |
| Забавени във времето OC (51) | По избор | Не | 50 - 300V | Клас P |
| Моментно OC (50) | Пълен (1+X/R) | Умерен | 200 - 800V | Клас P или PX |
| Диференциален трансформатор (87T) | Пълен | Да (Kr | 400 - 2000V | Клас PX или клас tpy |
| Щафета за разстояние (21) | Пълноценно + Кълбо | Да (Kr | 500 - 3000V | Клас TPY |
| Диференциал на шината (87B) | Пълен + 1,5 SF | Критични (Kr | 1000 - 5000V+ | Клас TPZ |
| Схема за автоматично затваряне | Пълен × 2 цикъла | Критични (Kr | 800 - 4000V | Клас TPY |

**История на клиента:** Мария, мениджър по снабдяването в компания за производство на разпределителни устройства в Милано, Италия, се снабдява с КТ за партида 24kV газоизолирани разпределителни устройства, предназначени за проект за рафинерия в Саудитска Арабия. Спецификацията на проекта изискваше ТТ от клас TPY за диференциална защита на захранващите устройства с минимално Vk от 1200 V. Двама конкуриращи се доставчици предложиха стандартни токоизправители от клас PX с Vk = 800 V, като твърдяха, че са еквивалентни. Инженерният екип на Bepto предостави пълно работно изчисление, което демонстрира, че изискването за 1200 V е правилно изведено от нивото на повреда от 40 kA и X/R = 24 в тази шина - и достави сертифицирани устройства от клас TPY с Vk = 1450 V и Kr = 6,8%. Консултантът по защита на клиента приема подадената информация от Bepto без забележки. 💡

## Как се проверява напрежението в точката на коляното чрез полеви изпитвания и какви са често срещаните грешки?

![Двама инженери от китайски изпълнител на EPC провеждат тест за вторично впръскване на намагнитване на вторична намотка на токов трансформатор (CT) в релейна зала на 33kV подстанция. Единият техник, китаец с предпазни средства и маркова жилетка, внимателно регулира променливия променливотоков автотрансформатор (Variac), докато колегата му, друг китаец с подобен профил, използва калибриран цифров мултиметър и сочи към дисплея, показващ показанията на възбуждащото напрежение и ток. Стрелките сочат към важни елементи, включително изолираните клеми на токовия генератор, тестовата установка и инженерната тетрадка с ръчно нанесени логаритмични точки за V-I кривата. Изображението визуално свързва определената процедура за проверка на място с окончателното приемане на спецификацията.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Field-Magnetization-Test-for-CT-Verification-1024x687.jpg)

Изпитване на магнетизиране на полето за проверка на CT

Изчисленото напрежение в точката на коляното е толкова надеждно, колкото и инсталираният CT. Полевата проверка чрез теста за намагнитване е задължителната последна стъпка, която потвърждава, че инсталираният CT отговаря на спецификацията си - и улавя производствените отклонения, транспортните повреди и неправилната идентификация на устройството, преди системата за защита да бъде включена под напрежение.

### Процедура за изпитване на магнетизиране при вторично впръскване

1. **Изолиране на CT** - Отворете всички първични връзки и потвърдете, че първичната е изключена от захранването.
2. **Късо съединение на всички неизползвани вторични намотки** - предотвратява опасни напрежения на отворена верига
3. **Свързване на тестово оборудване** - променлив автотрансформатор към вторичните клеми, прецизен амперметър последователно, волтметър през клемите
4. **Прилагане на нарастващо променливо напрежение** - започнете от нула, увеличавайте на малки стъпки (5-10 V в близост до точката на коляното)
5. **Записване на V и I на всяка стъпка** - продължете, докато възбуждащият ток се увеличи рязко (обикновено 2-3 пъти тока в точката на коляното).
6. **Начертайте кривата V-I** - на логаритмична хартия или софтуер; идентифицирайте точката на коляното, като използвате критерия IEC 10%/50%
7. **Сравнете с фабричния сертификат** - измерената стойност на Vk трябва да е в рамките на ±10% от сертифицираната стойност

### Критерии за приемане

| Параметър на изпитване | Критерий за приемане | Действие при неуспех |
| Измерен Vk спрямо сертифициран Vk | В рамките на ±10% | Отхвърляне на CT - връщане на доставчика |
| Възбуждащ ток при Vk | ≤ стойност на листа с данни | Изследване на повреда на ядрото или грешен модул |
| Форма на кривата | Гладко, в съответствие с класа | Изследване на повреда на ламинирането |
| Съпротивление на намотката Rct | В рамките на ±5% от листа с данни | Проверете за късо съединение |

### Често срещани грешки в изчисленията и спецификациите

- **Използване на номинална тежест вместо на действителна тежест** - натоварването на табелката е максималното, а не инсталираното натоварване; винаги изчислявайте действителното Rb от измереното съпротивление на кабела и входните данни на релето
- **Пропускане на множителя Ktd за незабавна защита** - релетата със закъснение могат да понесат известно насищане, но мигновените елементи (50) работят в първия цикъл и изискват пълно изчисление на преходния процес.
- **Прилагане на една стойност X/R за цялата мрежа** - X/R варира в зависимост от местоположението; стойност, подходяща за шина НН, може да се окаже значително погрешна за захранващ кабел НН надолу по веригата.
- **Пренебрегване на Rct при изчисляване на тежестта** - съпротивлението на собствената намотка на токоизправителя е част от общото натоварване и може да бъде доминиращият елемент при дълги вторични кабелни трасета; то винаги трябва да се включва.
- **Приемане на стандартния каталог на производителя Vk без проверка** - каталожните токоизправители са проектирани за типични приложения; вашето специфично ниво на повреда, съотношение X/R и комбинация от натоварване може да изискват нестандартна спецификация.
- **Забравяне на дератизацията за реманентност** - Изчисляването на Vk_required без прилагане на корекционния коефициент (1 - Kr) дава резултат, който предполага идеално размагнитена сърцевина - предположение, което никога не е валидно в експлоатация.

### Контролен списък за проверка след изчисление

1. ✅ Максимален ток на повреда, получен от изследването на повредата на текущата мрежа
2. ✅ Съотношение X/R, потвърдено при конкретната шина за инсталиране на CT
3. ✅ Действително измерена тежест - не е изчислена от табелата
4. ✅ Rct, включен в изчислението на общата тежест
5. ✅ Ktd се прилага по пълната формула (1 + X/R)
6. ✅ Корекция на реманентността се прилага, като се използва действителният Kr за определен материал на сърцевината
7. ✅ Прилага се коефициент на безопасност от минимум 1,2
8. ✅ Извършено е изпитване за намагнитване на полето и резултатите са в рамките на ±10% от спецификацията
9. ✅ Сертификатът за изпитване се запазва за сравнение на базовите стойности за поддръжка

## Заключение

Правилното изчисляване на напрежението в точката на коляното на токовия съединител не е бюрократично упражнение за спазване на изискванията - то е инженерната основа, която определя дали вашата система за защита ще работи за 20 милисекунди, или ще се откаже изцяло по време на повредата, за която е проектирана. Основната формула е проста, но всеки входящ елемент трябва да бъде извлечен от действителни данни за системата: реални токове на повреда, измерени натоварвания, потвърдени съотношения X/R и проверени коефициенти на реманентност на сърцевината. Прилагайте изчислението стриктно, проверявайте чрез полеви изпитвания и документирайте резултатите като постоянна база за поддръжка. **Определете правилно напрежението в точката на колена още от самото начало и вашите защитни токоизправители ще работят точно както са проектирани, когато това е най-важно.** 🔒

## Често задавани въпроси относно изчисляването на напрежението в точката на коляното на CT

### **Въпрос: Каква е разликата между напрежението в точката на коляното и напрежението за ограничаване на номиналната точност в спецификациите на CT?**

**A:** Напрежението в точката на коляното (Vk) е директно измереният праг на насищане от кривата на възбуждане, използван за ТТ от класове PX и TP. Номиналното гранично напрежение на точността е предполагаемата граница на насищане за ТТ от клас P, изчислена като ALF × In × (Rct + Rb_rated) - тя зависи от натоварването и се променя, ако инсталираното натоварване се различава от номиналната стойност.

### **Въпрос: Защо при по-високо съотношение X/R е необходимо значително по-високо напрежение в точката на колената на CT?**

**A:** Съотношението X/R определя коефициента на преходно оразмеряване Ktd = 1 + (X/R), който умножава цялото изискване за напрежение на товара. При X/R = 20 КТ трябва да поддържа 21 пъти напрежението на товара при симетрична повреда - това означава, че КТ, подходящ за симетрични повреди на това място, се нуждае от напрежение в точката на коляното, което е 21 пъти по-високо, отколкото би предполагало изчислението само за симетрични повреди.

### **Въпрос: Как да изчисля напрежението в точката на коляното на CT, когато производителят на релето посочва минимална тежест VA, а не съпротивление?**

**A:** Преобразувайте натоварването VA в съпротивление, като използвате Rb = VA / In². За натоварване от 5 VA с вторичен ток 1А: Rb = 5 / 1² = 5Ω. За товар 5VA с вторична мощност 5A: Rb = 5 / 5² = 0,2Ω. Винаги проверявайте дали тежестта на релето е зададена при номинален ток или при ток, ограничаващ точността, тъй като това влияе значително на изчислението.

### **Въпрос: Мога ли да използвам токоизправител с по-високо съотношение, за да намаля необходимото напрежение в точката на коляното?**

**A:** Да - увеличаването на коефициента на CT намалява пропорционално If_sec, което намалява необходимото напрежение на товара и следователно необходимото Vk. По-голямото съотношение обаче също така намалява вторичния ток, който е на разположение на релето при нормално натоварване, което може да компрометира чувствителността на релето. Изборът на съотношението трябва да балансира между характеристиките на насищане и изискванията за минимален работен ток.

### **Въпрос: Колко често трябва да се преизчислява напрежението в точката на коляното на CT след първоначалното пускане в експлоатация?**

**A:** Преизчислявайте винаги, когато се промени нивото на повреда в мрежата (ново поколение, преконфигуриране на мрежата), когато се променят типовете или настройките на релетата (промяната на входния импеданс на релето влияе на натоварването), когато се промени маршрутът на вторичния кабел или когато подстанцията претърпи основен ремонт. Нивата на мрежовите повреди обикновено се увеличават с течение на времето, тъй като системите се укрепват - правилно оразмерен ТТ при пускането в експлоатация може да стане недостатъчно оразмерен 10 години по-късно.

1. “Част 2: Допълнителни изисквания за токовите трансформатори”.IEC 61869-2:2012 Инструментални трансформатори, `https://webstore.iec.ch/publication/6014`. Определя международната стандартна методология за изпитване и специфициране на напрежението в точката на коляното на CT. Роля на доказателство: стандарт; Тип източник: стандарт. Подкрепя: IEC 61869-2 определение на прага на насищане. [↩](#fnref-1_ref)
2. “Спецификация за токови трансформатори”, `https://knowledge.bsigroup.com/products/specification-for-current-transformers-1`. Описва наследения британски стандартен подход към параметрите на магнитната наситеност на CT. Роля на доказателството: стандарт; Тип на източника: стандарт. Подкрепя: BS 3938 45° тангенс. [↩](#fnref-2_ref)
3. “Пусков ток”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Inrush_current`. Подробно описание на явлението преходен свръхток, възникващо по време на захранването на магнитни сърцевини. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Подкрепя: Захранването на трансформатора произвежда пускови токове от 8-12× номиналния ток със значително постояннотоково отместване. [↩](#fnref-3_ref)
4. “Дистанционна защита на преносните линии”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/8340156`. Обяснява принципите на работа и чувствителността на дистанционните релета към фазовите грешки на трансформатора. Роля на доказателството: механизъм; Вид на източника: индустрия. Подкрепя: 1: Релетата за разстояние са чувствителни както към точността на величината, така и към точността на фазовия ъгъл. [↩](#fnref-4_ref)
5. “Влияние на остатъчното напрежение на CT върху работата на защитните релета”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/4144574`. Анализира ефекта на остатъчния поток и използването на сърцевини с въздушна обвивка за елиминирането му. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Подкрепя: - Изследване на състоянието на околната среда в България: За пълното елиминиране на остатъчния поток са определени сърцевини с въздушна обвивка от клас TPZ. [↩](#fnref-5_ref)