保護用電流互感器是繼電保護的主要設備之一，其性能優越直接影響電力系統的安全運行。電流互感器產品運行性能主要取決于它的勵磁特性，因此，在出廠或運行投運期間，必須對其勵磁特性進行檢測[1]。在工程應用中，保護用電流互感器勵磁特性通常采用伏安特性來表征，所以，電流互感器伏安特性測試是生產廠家、用戶必須做的例行檢測之一。伏安特性測試常規方法是在工頻下進行測量，該方法的不足是測試電源容量大、體積重，對于伏安特性電壓值高達2 萬伏以上高安匝數的保護用電流互感器以及有暫態保護用的TPY 級電流互感器，工頻下電源測試將致使互感器線圈絕緣擊穿損壞; 隨著互感器電壓和電流等級的不斷提高，工頻法的局限性越顯突出。

采用變頻技術，可以有效地解決上述問題。變頻技術就是根據電流互感器勵磁飽和電壓的不同，調節輸出頻率，從而能夠在較低頻率下測得飽和電壓較高的保護用電流互感器伏安特性[2]。這種變頻法測量電流互感器伏安特性已被納入國標規定中，很多學者也已通過試驗研究證明了該方法的可行性[3-9]。但是，在低頻下的實驗結果與工頻下直接測得的實驗結果仍然存在著一定的差異，為了使低頻測量方法能夠完全替代工頻測量法， 筆者提出了1種損耗補償方法使得低頻下與工頻下測得的結果有較高的一致性。

1 變頻測量的試驗方法及存在的問題

JB/T 5356—2002 《電流互感器試驗導則》[10-11]：電流互感器伏安特性試驗方法是在互感器一次繞組開路的情況下，在二次繞組上施加實際正弦波交流電壓，測量相應的勵磁電流，試驗可以在降低的頻率下進行， 避免二次繞組承受不能容許的電壓。電流互感器伏安特性試驗接線圖見圖1。

試驗頻率f′下實測電壓的方均根值U′與額定頻率f 下的等效電壓方均根值U 的關系為

U= f/f′ ×U′ (1)

因此，對于拐點電壓較高的電流互感器，可使用低頻電壓對電流互感器進行試驗。在低頻下試驗時，將測得的電壓值按照式(1)轉化為額定頻率下的電壓值即可。

但是這種簡單的利用“頻率比折算”，將低頻測得結果替代工頻下的測試結果的方法，忽略了很多因素。其中，鐵心磁化過程的功率損耗是影響變頻測量法準確度的主要因素。功率損耗包括磁滯損耗、渦流損耗、額外損耗[12]。

1)磁滯損耗。磁滯損耗歸因于在交變磁場下，鐵磁體存在不可逆的磁化過程，使磁感應強度落后于磁場強度的變化，即產生磁滯效應。所謂磁滯損耗是指在不可逆躍變的動態磁化過程中，克服各種阻尼作用所損耗的外磁場供給的一部分能量。

2)渦流損耗。渦流損耗的定義是：當穿過鐵心的磁通隨時間變化時，鐵心中產生感應電勢，從而產生電流，這些環流在鐵心內繞磁通做旋狀流動成為渦流，渦流在鐵心中引起損耗稱為渦流損耗。渦流的存在，對鐵心磁通回路產生的影響。

3)額外損耗。當磁滯和經典的渦流損耗增加，它們的和明顯低于實測損耗，這種差異被稱為額外或異常損耗。額外損耗歸因于任何磁鐵材料都有其自身的飽和范圍。而且，在材料中物質的微觀磁通量不是平穩和持續的假設經典渦流損耗。在磁化過程中，磁化運動的邊界，如果該域相對較大，在附近移動引起的渦流邊界將不同于簡單的經典模式[13]。

所以，在一定的磁化頻率下，總的功率損耗可表示為

P =Pprh +Pcls +Pexc (2)

式(2)中：Pprh為磁滯損耗;Pcls為渦流損耗;Pexc為額外損耗。

根據文[7]，得出某一磁滯回線的功率損耗與磁場強度的關系為

不難看出， 飽和磁滯回線的面積會隨著勵磁頻率f 的增加而增加，意味著功率損耗的增加，從而導致磁場強度H 會隨磁化頻率變大而變大。

由安培環路定律可知，磁場強度H 的變化就意味著勵磁電流的改變。也就是說，變頻法測量中，不僅要對電壓折算，還需對電流進行補償。