合成誤差
Composite Error
別名:複合誤差、ε_c
合成誤差(Composite Error, ε_c)是穩態條件下一次電流與「實際二次電流乘以變比」之差之均方根值,通常以一次電流均方根之百分比表示。包含比值誤差、相位誤差與諧波失真,是保護用 CT 在故障電流下之綜合性能指標。
白話說明
合成誤差是保護用 CT 在大電流(故障情境)下的「綜合失真指標」——不只是比值不準(例如應該 5.0 A 變成 4.9 A),還包含相位偏移、波形失真、鐵芯飽和造成的諧波。單純的比值誤差只能描述線性範圍,合成誤差才能描述 CT 在保護臨界點的真實表現。
完整定義
於穩態條件下,一次電流瞬時值與「實際二次電流瞬時值乘以額定變比」之差之均方根值;一次與二次電流之正向參照端子標示慣例。
標準原文 (Original Text)
under steady-state conditions, the r.m.s. value of the difference between a) the instantaneous values of the primary current, and b) the instantaneous values of the actual secondary current multiplied by the rated transformation ratio, the positive signs of the primary and secondary currents corresponding to the convention for terminal markings
符號:ε_c。通常以一次電流均方根值之百分比表示。 公式: ε_c = (√(∫₀^T (k_r·i_s − i_p)² dt / T) / I_p) × 100 % 其中: - k_r:額定變比 - I_p:一次電流均方根值 - i_p / i_s:瞬時值 - T:一週期時間 源自 IEC 60050-321:1986, 321-02-26(修訂註解)。 合成誤差同時包含比值誤差、相位誤差與諧波失真,是保護用 CT 在嚴重故障電流下之綜合性能指標。 相關:§3.4.207 rated accuracy limit primary current、§3.4.208 ALF(MT-003)。
生活比喻
比值誤差像「量尺的刻度誤差」——每 10 cm 差 0.1 mm;合成誤差像「量尺在彎曲時的整體失準」——彎了之後不只長度不準,角度、形狀都變形。保護用 CT 在短路電流下會開始飽和,這種複雜失真只能用合成誤差描述。
為何重要
合成誤差是保護用 CT 選型的核心指標。IEC 61869-2 要求保護等級 P/PR CT 在 rated accuracy limit primary current(§3.4.207)下,合成誤差 ≤ 5%(5P 級)或 ≤ 10%(10P 級)。若 CT 容量選錯導致飽和,合成誤差會急速惡化,差動保護可能誤動或拒動。
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