Точността на токовия трансформатор има пряко и значително влияние върху точността на измерване на енергията в електроенергийните системи. Тъй като измервателите на енергия разчитат на CT, за да осигурят намалено-представяне на действителните първични токове, всяка грешка в трансформацията на CT въвежда съответна грешка в измерената енергия. За приложения за измерване на приходите-където измерванията на енергията определят сумите за фактуриране-точността на CT влияе пряко върху финансовите транзакции между комуналните услуги и потребителите. За приложения за вътрешен мониторинг, точността на CT влияе върху надеждността на решенията за управление на енергията и идентифицирането на възможности за ефективност.
Връзката между точността на CT и точността на измерване на енергия може да бъде разбрана чрез изследване на процеса на измерване на енергия. Енергията, консумирана във верига, се изчислява чрез интегриране на произведението на напрежението, тока и фактора на мощността във времето. CT предоставя текущия сигнал към електромера и всяка грешка в този сигнал-независимо дали в големина (грешка в съотношението) или във фаза (грешка във фазата)-пряко засяга изчислената енергия. CT с грешка в съотношението от 0,5% ще причини съответна грешка от 0,5% в измерената енергия, ако приемем, че всички други компоненти са идеални.
Фазовата грешка има особено важен ефект върху измерването на енергията, особено при ниски коефициенти на мощност. Активната мощност е пропорционална на косинуса на фазовия ъгъл между напрежението и тока. Ако CT въведе фазово изместване между първичния и вторичния ток, това измества привидния фазов ъгъл и променя изчислената мощност. Ефектът е най-изразен при ниски фактори на мощността, където малка фазова грешка може да причини голям процент грешка в измерването на активната мощност. Поради тази причина CT, използвани за измерване на мощността при ниски коефициенти на мощност, трябва да имат много ниски спецификации за фазова грешка.
Класът на точност на CT определя максималните граници на грешки както за съотношението, така и за фазовите грешки. За клас 0,2S CT е разрешена грешка на съотношението от ±0,2% и фазова грешка от ±10 минути при номинален ток, докато за клас 0,5 CT е разрешена грешка на съотношението ±0,5% и грешка на фазата ±30 минути. Тези разлики се превръщат директно в разлики в точността на измерване на енергията. В приложенията за измерване на приходите, където дори малки проценти грешки могат да доведат до значителни финансови несъответствия с течение на времето, КТ с висока-точност са от съществено значение.
Изборът между CT от клас S- и не-S-клас има важни последици за измерването на енергията в приложения с различни натоварвания. Стандартните КТ гарантират своята точност само от 5% или 20% от номиналния ток нагоре, докато КТ от клас S- поддържат точност от 1% от номиналния ток. В инсталации, където натоварването варира в широки граници-като например в търговски сгради с различна заетост или промишлени съоръжения с партидни процеси-не-S-клас CT може да показват значителни грешки по време на леки-периоди на натоварване. Кумулативният ефект от тези грешки във времето може да бъде значителен, особено в приложения, където натоварването често е под прага от 5%.
Ефектът от точността на КТ върху измерването на енергията се допълва от наличието на хармоници и изкривяване на формата на вълната. При условия на нелинейно натоварване, точността на CT се влошава с увеличаване на изкривяването на формата на вълната и тока на натоварване. По-високите нива на тока изострят нелинейността и насищането на сърцевината, което води до по-голямо съотношение и фазови грешки, докато увеличеното хармонично съдържание увеличава общото хармонично изкривяване и причинява фазово изместване между първичния и вторичния ток. Това означава, че в модерни енергийни системи със значителни нелинейни натоварвания, ефективната точност на CT може да бъде по-лоша, отколкото предполага класът на точност на табелката.
Общата грешка в една система за измерване на енергия е сумата от грешките, внесени от всички компоненти във веригата на измерване. Те включват CT, трансформатора на напрежение (ако се използва), свързващото окабеляване и самия електромер. Грешките на тези компоненти се сумират и общата точност на системата се определя от комбинирания ефект. Когато избирате CT за измерване на енергия, важно е да вземете предвид цялата измервателна верига и да гарантирате, че точността на CT е подходяща за цялостното изискване за точност на системата.
За приложения за измерване на приходите регулаторните стандарти обикновено определят необходимия клас на точност за CTs и измерватели на енергия. Например, Class 0.2S CTs обикновено се изискват за измерване на приходи от комунални услуги, докато Class 0.5S CTs могат да бъдат приемливи за вътрешно разпределение на разходите и подизмерване. Изборът на клас на точност на CT трябва да се основава на приложението за измерване, стойността на измерваната енергия и регулаторните изисквания, приложими към инсталацията.
Практическото въздействие на точността на CT върху измерването на енергията може да бъде илюстрирано с прост пример. Помислете за съоръжение с годишно потребление на електроенергия от 1 000 000 kWh и среден разход на енергия от $0,10 за kWh. Годишните разходи за енергия са 100 000 долара. Ако CT има 0,5% грешка в съотношението, измерената енергия ще бъде неправилна с приблизително 5000 kWh, което съответства на $500 на година. Над 20-годишен експлоатационен живот кумулативното финансово въздействие надхвърля $10 000 – значителна сума, която оправдава допълнителните разходи за по-високоточни КТ.
В обобщение, точността на КТ има пряк, количествено измерим ефект върху точността на измерване на енергията, с финансови последици, които могат да бъдат съществени в приложенията за измерване на приходи. Правилният избор на клас на точност на CT-като се има предвид приложението за измерване, характеристиките на натоварването и регулаторните изисквания-е от съществено значение за осигуряване на справедливо и точно таксуване на енергия и надеждно управление на енергията.