淺析儀用[HGY型互感器特性綜合測試儀]接線
2025-02-18
[1208]
儀用互感器是一種測量用的變壓器，有電壓互感器和電流互感器兩種。儀用互感器的作用是將高電壓，大電流變成低電壓、小電流，可將計量儀表和繼電器等二次設(shè)備與一次設(shè)備隔離，保證安全，將電壓互感器低壓輸出規(guī)定100V，電流互感器小電流輸出規(guī)定為，以便于統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，使儀表和繼電器的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，通過電壓、電流互感器改變接線方式，可以滿足各種測量和保護(hù)的需要。
1 電壓互感器
測量高壓線路的電壓，如果用電壓表直接測量，不僅對工作人員很不安全，而且儀表的絕緣需要大大加強，這樣會給儀表制造帶來困難。故需要用有一定變比的電壓互感器將高電壓變成低電壓，然后在電壓互感器副邊聯(lián)結(jié)電壓表測量電壓。電壓表的讀數(shù)按變比放大的數(shù)值很接近高電壓的實在值，一般電壓互感器副邊電壓均為100V。如果電壓表與電壓互感器是配套的，則電壓表指示的數(shù)值已按變比放大，可直接讀齲
電壓互感器的接線圖如圖1所示。原邊接到被測線路，副邊接入電壓表或其他測量儀表的電壓線圈。副邊必須有一端接地，這樣可以保證安全，防止絕緣破壞時，一次高壓竄入二次回路，造成人身及設(shè)備的危害，因此，必須在二次側(cè)的一端接地，這種接地屬于安全接地。同時，防止靜電荷的累積，影響儀表讀數(shù)。因為電壓表和其他測量儀表的電壓線圈阻抗很高，所以電壓互感器在使用時，相當(dāng)于一臺副邊處于空載狀態(tài)的降壓變壓器。
圖1 電壓互感器的接線圖
1.1電壓互感器誤差
1.1.1電壓互感器比差。運行實踐證明，電壓互感器二次線圈的輸出電壓U2，乘以電壓互感器的變比kn后，即數(shù)值knU2大小與一次電壓數(shù)值不等，該誤差稱為比值誤差，簡稱比差。
1.1.2電壓互感器角差。運行中發(fā)現(xiàn)，不但knU2與U1數(shù)值不等，而且二者的相角差，即向量knU2與U1的相位差不是180度，該種誤差稱為相角誤差，簡稱角差。
1.2引起誤差的原因
1.2.1激磁電流的存在;
1.2.2電壓互感器有內(nèi)阻;
1.2.3因為一次電壓U1影響激磁電流，因此也影響誤差的大小;
1.2.4電壓互感器的二次負(fù)荷變化時，將影響電壓互感器的二次及一次電流的變化，故亦將對誤差產(chǎn)生相應(yīng)的影響;
1.2.5二次負(fù)荷的功率因數(shù)角的變化，將會改變二次電流以及二次電壓的相位，故其對誤差將產(chǎn)生一定的影響。
1.3誤差的表示
電壓互感器比差: fn=knU2-U1/U1×100%
電壓互感器角差: δn≈Sinδn
δn為二次線圈電壓向量旋轉(zhuǎn)180度以后與一次電壓之間的相角，且二次電壓向量超前一次電壓，則δn為正值，相反則δn為負(fù)值！
2 電流互感器
測量高壓線路里的電流也不宜將儀表直接接入電路，而用一臺有一定變化的升壓電壓器，即電流互感器將高壓線路隔開，或?qū)⒋箅娏髯冃，再用電流表進(jìn)行測量。電流表讀數(shù)按變化放大，得出被測電流實在值，或者電流表指示數(shù)值就是電流的實在值，電流互感器原邊額定電流的范圍可以5～2500A，副邊電流為！ 
圖2 電流互感器的接線圖
電流互感器的接線圖如圖2所示。電流互感器在運行中二次繞組必須可靠地進(jìn)行保護(hù)接地，以確保人身和設(shè)備的安全。此外應(yīng)該特別注意的是，電流互感器在運行中二次繞組不允許開路，否則，二次繞組中將會產(chǎn)生高壓，擊穿絕緣，燒毀設(shè)備，甚至危及人身的安全。
電流互感器的二次繞組所接的皆是電流表，電能表和功率表的電流線圈以及繼電器的電流線圈，這些線圈電阻相當(dāng)小，電流互感器基本上處于短路狀態(tài)下工作。
電流互感器一次繞組中的電流是其所接設(shè)備的負(fù)載電流，該電流不受電流互感器二次負(fù)荷的影響，在正常工作狀態(tài)下，一次繞組中電流I1所建立的磁通Φ1被二次繞組中電流I2所建立的磁通Φ2所抵消，即合成磁通為 Φ0=Φ1-Φ2。其值較小，因此Φ2 在電流互感器二次繞組中所建立的感應(yīng)電勢不高。
當(dāng)二次繞組開路時Φ2 消失，Φ1值不變，因此鐵芯中的磁通值Φ0=Φ1，其值很大，將會在二次繞組中建立高電勢，導(dǎo)致絕緣損壞。電流互感器也同樣存在變比和相位兩種誤差。
電流比誤差: f=k n I 2 - I1/ I1×100%
當(dāng)k n I 2 > I1時，比值差為正值，反之為負(fù)值。
電流互感器按照測量時誤差的大小可分為0.2、0.5、1.0、3.0、和10等5個等級，相角差只有在電流為正弦波時才正確。因為當(dāng)電流不是正弦波時，不能用相量表示它們之間的關(guān)系。
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