互感器的特性試驗(yàn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上互感器的特性試驗(yàn)電流互感器在正常工作時(shí)，與普通變壓器不同；其原邊電流不隨副邊電流變動(dòng)而變化，只取決于原邊回路的電壓和阻抗。副邊回路所消耗的功率隨其回路的阻抗增加而增大，一般副邊負(fù)載都是內(nèi)阻很小的儀表，其工作狀態(tài)相當(dāng)于短路。一、電流互感器的向量分析如圖8-9所示，電流互感器正常工作時(shí)，原邊繞組的磁勢(shì)大部分用以補(bǔ)償副邊繞組的磁勢(shì)，只一小部分作為空載磁勢(shì)，在鐵芯中的磁通較小，所以在副邊繞組中感生的電勢(shì)不大。如果不變，增大副邊回路的阻抗，則和副邊回路的磁勢(shì)將減小，而磁勢(shì)和磁通必然增大，如果副邊回路開(kāi)路（，0），副邊回路的磁勢(shì)便等于零，總的磁勢(shì)將等于原邊回路的磁勢(shì)，因而在鐵芯中

2、建立的磁通將大大超過(guò)正常工作時(shí)的磁通，使鐵芯損失增大，引起過(guò)度發(fā)熱。同時(shí)在副邊繞組中感生較高的電勢(shì)，可能達(dá)到危險(xiǎn)的程度。所以電流互感器副邊繞組不能開(kāi)路運(yùn)行。圖8-9電流互感器的向量二、電流比差的測(cè)量理想的電流互感器其電流比應(yīng)與匝數(shù)成反比，即 (8-1)式中原邊電流（安）；副邊電流（安）；原邊繞組匝數(shù)；副邊繞組匝數(shù)。如圖的向量圖所示，如果旋轉(zhuǎn)后與重合，就能滿足式8-1。事實(shí)上，由于激磁電流和鐵損的存在，會(huì)出現(xiàn)電流比差和角差。比差就是按電流比折算到原邊的副邊電流與實(shí)際的副邊電流之間的差值，如實(shí)際的電流比為 (8-2)那么，由測(cè)得副邊電流就可以決定原邊電流，即 (8-3)但實(shí)際的電流比，一般不知道，

3、因?yàn)樗碗娏骰ジ衅鞯墓ぷ鞣绞接嘘P(guān)，為了決定可以下式表示： (8-4)式中近似原邊電流（安）；額定電流比（廠家銘牌規(guī)定值），。如采用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器來(lái)測(cè)量電流，其誤差為 (8-5)式中電流誤差； 電流比差。 從式8-5可見(jiàn)，電流誤差也就是電流比差。電流比一般的測(cè)量接線如圖8-10所示，為電流發(fā)生器，被試電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的原邊串聯(lián)在副邊回路內(nèi)，圖中的電流表的準(zhǔn)確度等級(jí)，都必須較所接的電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)高，如被試電流互感器為0.5級(jí)，電流表應(yīng)為0.2級(jí)以上，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器也要比被試電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)高，才有校驗(yàn)意義。圖8-10電流比測(cè)量接線例如：當(dāng)圖8-10中的額定變比，準(zhǔn)確度為0.5級(jí)；的

4、變比，準(zhǔn)確度為0.2級(jí)；安，4.9安時(shí)，按式(8-28-4)可算出被試的電流比，和電流比差為40.82；40當(dāng)然這種測(cè)量方法包括標(biāo)準(zhǔn)和電流表的誤差在內(nèi)，這對(duì)電力系統(tǒng)內(nèi)裝設(shè)的電流互感器的校驗(yàn)已足夠準(zhǔn)確。因?yàn)橐话銣y(cè)量用的電流互感器均為0.5級(jí)或1級(jí)。三、電流互感器角差測(cè)量電流互感器除了電流的誤差外，還有角誤差。它是原邊電流和旋轉(zhuǎn)180o后的副邊電流的向量之間的差角如圖8-11所示，從向量圖中可以看出：，所在的直角三角形中，斜邊等于。所以 （rad） (8-6)因?yàn)楹拖啾群苄?，故可忽略不?jì)，由此得 (8-7)因?yàn)?90o所以 (8-8)角差的測(cè)試，需用專門的儀器。這里介紹一種用差流法測(cè)量角差的接線。

5、如圖8-11(a)所示，被校電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的原邊串聯(lián)，副便接入儀器形成三個(gè)基本電流回路：標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的副邊電流，經(jīng)ABDE形成一個(gè)回路；被校電流互感器的副邊電流經(jīng)EDCB形成第二個(gè)回路；互感線圈M的副邊電流經(jīng)電阻ab形成第三個(gè)回路。圖中電阻rcd流過(guò)的電流是和的差值。(a)(b)圖8-11用差流法測(cè)量電流互感器誤差原理圖(a)原理接線圖；(b)向量圖圖8-11(b)向量圖，可用來(lái)分析上述幾個(gè)回路中電流的相互關(guān)系。由圖8-11（b）可見(jiàn)，和互差90o。假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)互感器的誤差等于零，就是和之間的角差。 (8-9)因?yàn)榻禽^小（不超過(guò)1o）所以介質(zhì)損失角正切值為 (8-10)圖8-11（a

6、）中調(diào)節(jié)儀器中電阻上的可動(dòng)點(diǎn),a及B使檢流計(jì)指示為零，此時(shí)在電阻rcd上的壓降等于rA和rB上的總壓降，如圖中8-11(b)的所示；rA上的壓降和同相，在電阻rb上的壓降和差90o，故abc和abc相似，所以又得知 (8-11)將式(8-11)代入式(8-10)得 (8-12)設(shè)，上式可以寫成 (8-13)從式8-13可以看出，調(diào)節(jié)rb和rcd電阻值使檢流計(jì)等于零時(shí)的讀數(shù)，就可得到被校互感器的角差。由圖8-11(b)的兩個(gè)相似三角形同時(shí)可以得到： (8-14)因?yàn)?(8-15)將式8-14代入式8-15得： (8-16)所以調(diào)節(jié)rA和 rcd 電阻值，使檢流計(jì)等于零時(shí)的讀數(shù)即可得到被校電流互感

7、器的電流比差。實(shí)際上，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器也有誤差，所以實(shí)際誤差還應(yīng)加上標(biāo)準(zhǔn)電流互感器本身的誤差，即 (8-17) (8-18)式中標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的比差；標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的角差。四、影響電流互感器誤差的原因影響電流互感器誤差的原因主要由以下三點(diǎn)：（1）由于鐵芯的磁導(dǎo)不好，鐵芯的損失增大，激磁電流也大；鐵芯的幾何尺寸設(shè)計(jì)得不適當(dāng)，漏磁偏大。這些都直接影響互感器的角差，使其增大；（2）副邊回路的電阻、電抗和負(fù)載因數(shù)（即，見(jiàn)圖8-9）的大小，會(huì)影響的大小并使角差發(fā)生變化；（3）副邊電流及其頻率的大小，可以導(dǎo)致副邊阻抗壓降的變化，因而不僅使角發(fā)生變化，而且可使電流比差變化。五、電壓互感器的向量分析電壓互感器的

8、工作特性和電流互感器不同，當(dāng)原邊電壓基本不變時(shí)，副邊繞組的工作電流很小，近似開(kāi)路狀態(tài)；電壓互感器工作時(shí)，其副邊繞組不能短路。為了滿足測(cè)量電壓準(zhǔn)確度的要求，通常電壓互感器的鐵芯磁密取得比變壓器低（約為600010000高斯），而繞組導(dǎo)線截面取得較大。如圖8-12所示，如果原邊和副邊繞組內(nèi)在工作時(shí)沒(méi)有阻抗壓降（=0及=0），由向量圖上可以看出： 那么 (8-19)實(shí)際上鐵芯內(nèi)有損耗，繞組存在著阻抗，端電壓隨著負(fù)荷發(fā)生變化，因而測(cè)量電壓比，就產(chǎn)生了誤差。圖8-12 電壓互感器的向量六、電壓比差測(cè)量原邊的實(shí)際電壓對(duì)副邊的實(shí)際電壓比，叫做實(shí)際電壓比(如式8-19所示)。如果實(shí)際電壓比為已知，可求出原邊的

9、實(shí)際電壓： (8-20)但實(shí)際電壓比一般也不知道，因?yàn)樗碗妷夯ジ衅鞯墓ぷ鞣绞接嘘P(guān)。為了求得，可以利用額定電壓比（廠家供給的數(shù)據(jù)），來(lái)求出近似實(shí)際的原邊電壓。即 (8-21)式中 （銘牌的額定電壓比） (8-22)用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器校驗(yàn)的電壓比誤差： (8-23)式中 電壓的誤差；電壓比的誤差。從式8-23可見(jiàn)，電壓的誤差，也就是電壓比差。電壓比差的測(cè)量和變壓器一樣，也可以用電壓表法進(jìn)行。但要求比變壓器高，原邊應(yīng)施加額定的穩(wěn)定電壓，用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量原邊電壓，副邊要加規(guī)定的負(fù)荷。其接線如圖8-13所示，所用電壓表應(yīng)比電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)高。圖8-13電壓互感器電壓比測(cè)量接線YHN標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器；YHx被測(cè)

10、電壓互感器；R負(fù)荷電阻例如：有一型電壓互感器，其原邊電壓為伏，副邊電壓為伏，準(zhǔn)確度為0.5級(jí)，容量為150 伏安，試測(cè)量其電壓比誤差。已知額定變壓比為電壓表的指示為57.7伏，從而求得伏。如將的電壓比誤差忽略不計(jì)，則電壓表的指示為伏。因此，實(shí)際電壓比為將整理后的數(shù)據(jù)代入式得由此可見(jiàn)，這個(gè)型電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)，大于1級(jí)，比銘牌規(guī)定的誤差大。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意一定要考慮被測(cè)電壓互感器的負(fù)荷，即伏安數(shù)，所以還必須測(cè)量副邊回路的電流。七、互感器電壓角差測(cè)量電壓互感器的角差是指原邊電壓與旋轉(zhuǎn)180o后的副邊電壓之間的夾角，如圖8-14所示。測(cè)量電壓互感器角差的原理和測(cè)量電流互感器的角差原理相同，只是測(cè)量回路內(nèi)的

11、阻抗較大，電流較小。其接線原理如圖8-14(a)所示，標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器與被測(cè)電壓互感器并聯(lián)，分接在兩個(gè)電壓互感器并聯(lián)回路內(nèi)，的兩端由于差電流所產(chǎn)生的壓降就代表與的差壓?？煞纸鉃閮蓚€(gè)分量，一個(gè)為與同相的，一個(gè)為與成90o的。因很小，可以近似地認(rèn)為就是被測(cè)的電壓比差，并將視為其相角差。聯(lián)接在副邊回路的變壓器的作用，是為了滿足檢測(cè)回路的要求，變換電流如圖8-14(b)所示，在可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻上的電壓降恰好與相差180o，當(dāng)調(diào)節(jié)使等于時(shí)，則在儀器的上，以適當(dāng)?shù)目潭染涂芍苯臃从潮粶y(cè)的電壓比差。(a)(b)圖7-14電壓互感器誤差校驗(yàn)器的接線原理及向量(a)接線原理；(b)向量圖和測(cè)量電流互感器角差的原理一樣，利用互感的作用使流經(jīng)電阻上的電流與相位角差90o，這樣也就與相差90o，與相差180o。結(jié)果就是。在上以適當(dāng)?shù)目潭缺硎?，即可直接反映被測(cè)的相角差。目前我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的互感器校驗(yàn)器有、型三種，其中型的性能最好，攜帶也很方便?？梢孕ｒ?yàn)0.01級(jí)到10級(jí)的電流、電壓