电工仪表及测量5介绍.ppt

电流互感器的误差 （３）二次负荷的影响：二次负荷阻抗Ｚb增加（如多接几块仪表），由于一次电流I1变不，当Ｚ增加时（设负荷功率因数cosΦ2不变），则二次电流I2减小， I10 N1增加，因此比差及角差增大。 当二次负荷功率因数角Φ2增加时，比差增大，而角差减小；反之亦然。但此部分比差和角差的变化很小，在实用中对准确度等级低的互感器而言可以忽略不计。 （４）电源频率的影响：频率降低时，将使Φ2等减小，影响误差，其间关系如图所示。 电流互感器的误差 电压互感器的结构与工作原理 结构：电压互感器的工作原理、结构和接线方式与电力变压器相似，同样是由相互绝缘的一次、二次绕组绕在公共的闭合铁芯上组成的，如图所示。其主要区别是二者容量不同，且电压互感器是在接近空载的状态下工作的。 电压互感器的工作原理 电压互感器的工作原理 电压互感器是将高电压变化为低电压供电给仪表，所以它的一次匝数N1多，二次匝数N2少，一次绕组与被测电压并联，二次绕组与电压表、电能表的电压线圈等并联。 当一次绕组加上电压时铁芯内有交变主磁通Φ通过，一、二次绕组分别有感应电势E和E2。将电压互感器二次绕组阻抗折算到一次侧后，可以得到如图和所示的Ｔ形等值电路图. 从等值电路图中得到: KuN=U1/U2=N1/N2 电压互感器的工作原理 这就是理想电压互感器的电压变比，称为额定变比。即理想电压互感器一次绕组电压Ｕ1与二次绕组电压U2的比值是个常数，等于一次绕组和二次绕组的匝数比。被测电压U1的大小为: U1=KuNU2 这是电压互感器的基本计算公式，由此可根据二次回路电压表的读数U2及额定电压比KUN求出被测电压U1。 电压互感器的主要参数 额定电压比：额定一次电压U1N与额定二次电压U2N之比，用符号KUN表示。 准确度等级: 准确度等级是对电压互感器所指定的误差等级。在规定使用条件下，互感器的误差应在规定限度之内。 目前用于电力系统中的国产电压互感器准确度等级有0.1级、0.2级、0.5级、1.0级和3.0级。其中0.2级以上的互感器主要用于试验室进行功率，电能的精密测量或用来校验低等级的互感器。其中0.5级的互感器在电力系统电能计量中得到广泛的应用。 电压互感器的主要参数 额定二次负荷：二次负荷是指接在电压互感器二次回路电压表功率表及电能表的电压线圈以及连接导线的总阻抗。负荷通常以视在功率伏安值表示，并以二次电压为计算基础。 额定二次负荷是指用来确定互感器的二次线圈是否符合规定的准确度等级要求所依据的负荷值。在产品铭牌上标注的额定二次负荷与准确度等级是相对应的。电压互感器在额定电压及额定二次负荷下运行时，二次输出的容量为额定容量。 产品铭牌上标定的额定二次负荷通常用额定容量ＶＡ数表示，其输出标准值有１０，１５，３０，５０，７５，１００，１５０ＶＡ等。 电压互感器的误差 前提到的公式是忽略绕组的铜电阻压降及漏阻抗压降。实际上，电压互感器是有铁损和铜损的，绕组中有阻抗压降。电压互感器存在着比差和角差。 １．比差：比差等于折算到一次回路的二次电压与实际一次电压的差值 ２．相角差：相角差简称角差。是指一次电压与旋转１８０°后二次电压相量间的相位差，当旋转后的二次电压超前于一次电压相量时，角差为正值，反之，角差为负值。 电压互感器的误差 电压互感器的误差同样受到铁芯材料、磁路结构、一、二次绕组的阻抗及二次负荷Zb的影响，电压互感器误差与二次负荷的关系见图。 为了提高电压互感器测量的准确度，减少误差，除了选择合适的铁芯材料外，更重要的是减小绕组的电阻。此外可以采用附加绕组补偿法，即在二次绕组上并绕一个附加绕组NK，利用NK上产生的感应电势，使输出电压的大小和相位上得到补偿，从而达到减小比差和角差的目的。其原理接线如图所示。 互感器接线 电压互感器的接线方式 1.V，v接法 2.Y，yn接法 3.YN，yn接法 电流互感器的接线方式 1.两相星型接线 2.三相星型接线 3.分接线 电压互感器的接线方式 电流互感器的接线方式 电流互感器的选择 （１）额定电压的选择，电流互感器的额定电压必须大于实际工作电压 （２）额定变比的选择长期通过电流互感器的最大工作电流应小于或等于互感器一次额定电流Ｉ1N，最好使电流互感器在额定电流附近运行，这样测量就更准确。 （３）准确度等级的选择依据电流互感器在额定工作条件下所产生的变比误差，规定了准确等级。 电流互感器的选择 （４）额定容量的选择:电流互感器的额定容量就是二次额定电流I2通过二次额定负荷Z2N所消耗的视在功率S2N，接入电流互感器二次负荷容量S2应满足: 即0.25S2N ≤ S2 ≤ S2N 这样，其误差才不会超过给定的准确等级。 由于电流互感器的二次额定电流I2N已标准化。一般为５Ａ。所以二次负荷容量S2主要决定于表计阻抗，接