电流互感器利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。其工作原理、等值电路也与一般变压器相同,只是其原边绕组串联在被测电路中,且匝数很少;副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载,近似短路。原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载,而与电流互感器的副边负载无关。由于副边接近于短路,原、副边电压U1和Uc2都很小,励磁电流I0也很小。 电流互感器运行时,副边不允许开路。因为一旦开路,原边电流均成为励磁电流,使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。电流互感器副边回路中不许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。 电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。*常用的接线方式为单相,三相星形和不完全星形(图4a、b、c)。
额定变比和误差 互感器的额定变比KN指电压互感器的额定电压比和电流互感器的额定电流比。前者定义为原边绕组额定电压U1N与副边绕组额定电压U2N之比;后者则为额定电流I1N与I2N之比。即 KN=U1N/U2N (对电压互感器) KN=I1N/I2N (对电流互感器) 电压(或电流)互感器原边电压(或电流)在一定范围内变动时,一般规定为0.85~1.15U1N(或10~120%I1N),副边电压(或电流)应按比例变化,原、副边电压(或电流)应该同相位。但由于互感器存在内阻抗、励磁电流和损耗等因素而使比值及相位出现误差,分别称为比差和角差。 比差为经折算后的二次电压(或二次电流)与一次电压(或一次电流)量值大小之差对后者之比,即
fU 为电压互感器的比差,fI为电流互感器的比差。当KNU2>U1(或KNI2>I1)时,比差为正,为负。 对没有采取补偿措施的电压互感器,比差为负,角差一般为正值,比差的**值和角差均随电压的增大而减小;铁心饱和时,比差与角差均随电压的增大而增大。 对于没有采取补偿措施的电流互感器,比差为负值,角差为正值,比差的**值和角差均随电流增大而减小。 采用补偿的办法可以减小互感器的误差。一般通过在互感器上加绕附加绕组或增添附加铁心,以及接入相应的电阻、电感、电容元件来补偿。常用的补偿法有匝数补偿、分数匝补偿、小铁心补偿、并联电容补偿等。 |
周期和频率 周期---交流量变化一周所需时间频率---一秒钟内交流量变化的次数式中:T--周期(S)------f--频率(Hz)-------角频率(rad/r) 正弦交流电压 U=Umsin(ωt+τu)式中:u--电压瞬时值(V)------Um-电压*大值(V)------τu-角频率(rad/s) 正弦交流电流 Imsin(ωt+τi)式中:u---电压瞬时值(V)------Um--电压*大值(V)------τu-电流初相角(rad) *大值、有效值、平均值 瞬时值:式中:I---电流有效值(A)------Im--电流*大值(A)------Icp-电流平均值(A) 纯电阻电路 瞬时值:u=Umsin(ωt+τu)----i=Imsin(ωt+τu)*大值Um=RIm,有效值U=RI有功功率:无功功率:Q=0初相角τu=τi,u与i相同 纯电感电路 瞬时值:ul=Ulmsin(ωt-0℃)i=Ilmsin(ωt-90℃)*大值Ulm=XlIlm有效值Ul=XlIl式中:XL=ωL=2πfL有效功率PL=0无功功率Q=ULIL=XLIL初相角τu=0℃,τi=-90℃,UL超前于iL90℃ 纯电容电路 瞬时值:Uc=Ucmsin(ωt+0℃)--i=Icmsin(ωt-90℃)*大值:Ucm=XcIcm有效值:Uc=XcIc式中:有功功率:Pc=0无功功率:Qc=UcIc=XcFc初相角τu=0℃,τi=90℃,Uc滞后于ic90℃ RLC并联电阻 有效值:I=UY导纳:当bL=bc时,Y=g,I与U同相,称为并联谐振电纳b=bL-bc当bL=0时,成为RC并联电路当bc=0时,成为RL并联电路有功功率P=UIcosτ无功功率Q=UIsinτ视在功率功率因数cosτ= 等效阻抗与等效导纳变换 电阻电纳 等效阻抗与等效导纳变换 串联顺接L=L1+L2+2M反接L=L1+L2-2M并联式中:L---总电感------M---互感 Y-△阻抗变换 Y-△ Y-△阻抗变换 Y-△当Zab=Zbc=Zca=Z△,时 |