上海交通大学：《电气与电子测量技术》精品课程教学资源（课件讲稿）第五章 电气测量技术

入鱼大哥 第五章电气测量技术 电气工程系罗利文lwluo@sjtu.edu.cn 上海文通大淫 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

第五章 电气测量技术 ▪ 电气工程系 罗利文 lwluo@sjtu.edu.cn

电气测量技术共4学时 高电压的测量 电压、电流 测量技术 2 大电流的测量 3 *频率、周期、相位的测量 指针式电工仪表 5 *电力设备绝缘性能的测试 绝缘和接地 测试技术 6 *接地电阻的测试 *局部放电的测试 上海充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

电气测量技术 共4学时 1 高电压的测量 2 大电流的测量 3 *频率、周期、相位的测量 4 指针式电工仪表 5 *电力设备绝缘性能的测试 7 *局部放电的测试 6 *接地电阻的测试 电压、电流 测量技术 绝缘和接地 测试技术

电气测量技术 1 高电压的测量 各种互感器 2 大电流的测量 3 频率、周期、相位的测量 指针式电工仪表 电力设备绝缘性能的测试 6 接地电阻的测量 局部放电的测试 上海充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

电气测量技术 1 高电压的测量 2 大电流的测量 3 频率、周期、相位的测量 4 指针式电工仪表 5 电力设备绝缘性能的测试 7 局部放电的测试 6 接地电阻的测量 各种互感器

互感器 互感器分类 电磁式互感器 电子式互感器 上海文通大滓 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

互感器 互感器分类 电磁式互感器 电子式互感器

上海文通大学 SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY 电磁式互感器是一种测量用途的变压器 电磁式互感器 电力变压器 设计用途 测量一次电压和一次电流 传输电能 误差小 基本要求 稳态误差 暂态误差 损耗低 比差和角差 复合误差

电磁式互感器是一种测量用途的变压器 电磁式互感器 电力变压器 设计用途 基本要求 测量一次电压和一次电流 传输电能 误差小 稳态误差 暂态误差 损耗低 比差和角差 复合误差

上游充通大￥ SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY 互感器的T型等效电路 常量漏抗 01=i1(m1+jx1)-E1 7 7 R 03=2-i(r2+jx2)=(RL+jx) go E1=E2 U2 io lor lox lor=-goE1 lox jboE 励磁电抗与磁路的饱 和程度有关，越饱和 励磁电抗越小

Page . 𝑈ሶ 1 = 𝐼ሶ 1 𝑟1 + 𝑗𝑥1 − 𝐸ሶ 1 𝑈ሶ 2 ′ = 𝐸ሶ 2 ′ − 𝐼ሶ 2 ′ 𝑟2 ′ + 𝑗𝑥2 ′ = 𝐼ሶ 2 ′ 𝑅𝐿 ′ + 𝑗𝑥𝐿 ′ 𝐼ሶ 0 = 𝐼ሶ 0𝑟 + 𝐼ሶ 0𝑥 𝐼ሶ 0𝑟 = −𝑔0𝐸ሶ 1 𝐼ሶ 0𝑥 = 𝑗𝑏0𝐸ሶ 1 Z1 Zm Z2 ’ 互感器的T 型等效电路 励磁电抗与磁路的饱 和程度有关，越饱和 ，励磁电抗越小 常量漏抗

上海充通大学 SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY 电压互感器PT VS 电流互感器CT 测量对象也即励磁电源 PT:一次电压励磁 CT:一次电流励磁 磁路工作点不同 个中 PT CT 负载不同 PT接高阻电压表 PT接低阻电流表

Page . 测量对象也即励磁电源 PT：一次电压励磁 CT：一次电流励磁 负载不同 PT接高阻电压表 PT接低阻电流表 磁路工作点不同 PT CT I Φ 电压互感器PT vs 电流互感器CT

上游充通大￥ SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY 互感器的稳态误差 U. Ri+ 稳态误差 电压互感器 电流互感器 比差 U2-U×100% U 1=1-4×10% 1 -02与01间的夹角。 -2与i1间的夹角。 当-02超前于01时， 中。+ 角差 当-2超前于i1时，角 角差为正值，反之角 差为正值，反之角差 差为负值 2-Lx100% 为负值 RL 的 jx流 iR贴 j上 E,=5

Page . 稳态误差 电压互感器 电流互感器 比差 角差 −𝑈ሶ 2与𝑈ሶ 1间的夹角。 当−𝑈ሶ 2超前于𝑈ሶ 1时， 角差为正值，反之角 差为负值 − ሶ 𝐼2与 ሶ 𝐼1间的夹角。 当− ሶ 𝐼2超前于 ሶ 𝐼1时，角 差为正值，反之角差 为负值 100% 1 1 '2    U U U fu 100% 1 1 '2    I I I f I 100% 1 1 '2    I I I f I 互感器的稳态误差

上海充通大￥ 5AeA1n作Tt时IVPESITY 电磁式互感器误差分析 Q1:为什么会出现电压比差？ Z Z A1:由于Z1和Z2不等于零 Zm= ro+jxm B1=E2 Q2:为什么会出现电流比差？ A2:由于I,不等于0或Zm不是无穷大 互感器的T型等效电路 Q3:短路暂态过程时CT饱和，电流误差会增大或畸变？ A3:激磁电抗xm稳态时很大。i过大导致i,增加， 磁路进入饱和后xm变小，深度饱和时xm几乎为零， 导致i出现尖脉冲的峰值，i2头部则塌陷

𝑈ሶ 1 ሶ 𝐼1 𝑈ሶ 𝐸ሶ 2 1 = 𝐸ሶ 2 ሶ 𝐼0 ሶ 𝐼2 ′ 𝑍2 ′ 𝑍𝐿 ′ 𝑍1 𝑍𝑚 = 𝑟0 + 𝑗𝑥𝑚 互感器的T型等效电路 电磁式互感器误差分析 A1：由于𝑍1和𝑍2 ′不等于零 Q1：为什么会出现电压比差? Q2：为什么会出现电流比差？ A2：由于I0不等于0或Zm不是无穷大 Q3：短路暂态过程时CT饱和，电流误差会增大或畸变？ A3：激磁电抗xm稳态时很大。i1 过大导致i0 增加， 磁路进入饱和后xm变小，深度饱和时xm几乎为零， 导致 i0 出现尖脉冲的峰值， i2 头部则塌陷

上海充通大￥ 5AeA1n作Tt时IVPESITY 电压互感器比差和角差的计算* 设：人，δ分别为负载功率因数为1的情况下的比差及角差 6,δ分别为空载时的比差及角差 空载时 6、 lorT1+loxx1 U1 ×100(%) 60= loxT1+lor U1 1×3438() 负载时 fu=fo-[(fo+fv)cosL+0.0291(o+6x)sin L]100(%) ZL 6u=00- 会[。-6m)+6-f)sinp]0

电压互感器比差和角差的计算* 设： fN，δN 分别为负载功率因数为1的情况下的比差及角差 f0，δ0 分别为空载时的比差及角差 空载时 𝑓0 = − 𝐼0𝑟𝑟1 + 𝐼0𝑥𝑥1 𝑈1 × 100 % 𝛿0 = 𝐼0𝑥𝑟1 + 𝐼0𝑟𝑥1 𝑈1 × 3438(′) 负载时 𝑓𝑢 = 𝑓0 − 𝑍𝑁 𝑍𝐿 𝑓0 + 𝑓𝑁 cos 𝜑𝐿 + 0.0291 𝛿0 + 𝛿𝑁 sin𝜑𝐿 × 100 % 𝛿𝑢 = 𝛿0 − 𝑍𝑁 𝑍𝐿 𝛿0 − 𝛿𝑁 cos 𝜑𝐿 + 𝑓0 − 𝑓𝑁 sin𝜑𝐿 (′)