测量用互感器全解ppt课件.ppt

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1、本章重点讲述测量用互感器，即电流互感器和电压互感器的结构、工作原理以及误差特性，并介绍了电流互感器和电压互感器的接线方式以及在使用中的注意事项等。对二次导线有源压降补偿的原理和使用以及电压断相计时仪的接线和使用作为选修内容进行了讲述。概述第四章测量用互感器第四章测量用互感器第一节电流互感器第二节电压互感器第三节二次导线有源压降补偿的原理和应用电压断相计时仪的界限和使用第一节电流互感器电流互感器由两个绕制在闭合铁芯上、彼此绝缘的绕组所组成。工作时，一次绕组与被测电路串联，二次绕组与仪表、继电器的电流线圈相串联，形成一个回路。由于这些电流线圈的内阻很小

2、，因此电流互感器的二次侧接近于短路状态。二次绕组的额定电流一般为5A,也有1A和5A的。图4-1电流互感器原理结构图和接线图（a）原理结构图（b）接线图一、电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理与普通变压器的工作原理基本相同。根据磁势平衡原理可以得到：忽略铁芯中的能量损耗理想电流互感器的一次电流I1等于仪表测得的二次电流I2乘以电流互感器的额定变比。第一节电流互感器一、电流互感器的工作原理正常工作时,电流互感器的工作状态和普通变压器的区别：最主要的区别是电流互感器的一次电流不随二次的负载变化,它仅取决于一次电路的电压和阻抗；电流互感器二次电路所消

3、耗的功率随二次电路阻抗的增加而增加；因为接到二次电路都是些内阻很小的仪表,如电流表以及电能表的电流线圈等,所以其工作状态接近于短路状态。第一节电流互感器二、电流互感器的误差特性（一）电流互感器的比差和角差励磁安匝不为零，一次磁势安匝数不等于二次磁势安匝数。电流互感器存在着误差。电流互感器二次绕组的感应电动势滞后铁芯中磁通约900。忽略二次绕组的漏阻抗压降，认为。次回路负载的功率因数角为第一节电流互感器图4-2电流互感器的简化相量图二、电流互感器的误差特性二次安匝数旋转1800后（即）与一次安匝数相比较，大小不等，相位也不同，存在着两种误差，分别称之

4、为比值误差和相角误差。比值误差简称比差，用公式表示为：第一节电流互感器二、电流互感器的误差特性相角误差简称角差，即二次安匝数旋转1800后（即）与一次安匝数之间的相位差，用表示，通常用“‘”(分)作为计量单位。电流互感器的比差和角差不仅与励磁电流有关，还与负载功率因数损耗角有关第一节电流互感器二、电流互感器的误差特性（二）电流互感器误差受工作条件的影响：1.一次电流的影响当电流互感器工作在小电流时，由于硅钢片磁化曲线的非线性影响，其初始的磁通密度较低，因而导磁率小，引起的误差增大。所以在选择电流互感器容量时，不能选得过大，以避免在小电流下运行。电流

5、互感器误差与一次电流百分数的关系，称为电流特性。第一节电流互感器电流特性2.二次负载Zb的影响二次负载阻抗Zb增加时，由于一次电流I1不变，并假设负载功率因数不变，则二次电流I2减小。故比差及角差增大第一节电流互感器二次负载特性负载功率因数特性二、电流互感器的误差特性3.电源频率的影响频率降低时，将使减小，影响误差。电流互感器误差与频率的关系如图。第一节电流互感器频率特性二、电流互感器的误差特性二、电流互感器的误差特性第一节电流互感器表4-1电流互感器的误差特性相对与额定值的变化变比误差相角误差电流特性一次电流减小时-+负载特性负载减小时+-负载功

6、率因数特性负载功率因数向迟后变化--电源频率变化频率降低时-+剩磁影响去磁时+-注:表中“+”号表示向正的方向变化;“-”号表示向负的方向变化。三、电流互感器误差的补偿方法为了减小误差，提高电流互感器测量的准确度，最有效的方法是尽可能的减小励磁电流I10。I10的大小取决于铁芯的材质、尺寸、线圈匝数以及二次负载的特性和大小。铁芯的导磁率越高，铁芯损耗越小，则励磁电流越小。缩短导磁体的长度，并增大铁芯的截面积，使磁阻减小，也能减小励磁电流。三种人工调节误差的方法：匝数补偿法二次绕组并联附加阻抗元件附加磁场第一节电流互感器三、电流互感器误差的补偿方法1

7、.匝数补偿法改变二次绕组匝数，就可以改变电流互感器的电流变比。如将二次绕组匝数减少，使二次电流相应增大，补偿了励磁电流引起的负的比差。第一节电流互感器由于电流互感器往往要求补偿的比差不大，增加一匝时，比差调整范围太大，可采用分数匝补偿。图4-4分数匝补偿法三、电流互感器误差的补偿方法2.二次绕组并联附加阻抗元件改变电流互感器的负载，就改变了二次电流I2的大小和相位的关系，就可以改变电流互感器的误差。第一节电流互感器图4-5电流互感器二次并联附加阻抗（a）接线原理图（b）并联一般阻抗（c）并联电容元件（d）并联电感元件三、电流互感器误差的补偿方法3.

8、附加磁场采用附加磁场法，人为地使铁芯磁化到相当于最大导磁率的程度。这时若要产生一定的磁通，励磁安匝数就可以相对减小，从而使