MC74HC133Ni1/i2≈w2/w1          (6-7)

因此,在理想情況下,初級電流與次級電流之比和初級、次級兩線圈的匝數(shù)成反比關(guān)系。

測量用互感器的誤差及準(zhǔn)確度,上節(jié)所討論的理想互感器的變壓比或變流比是一個不變的常數(shù),只決定于初級和次級兩線圈的匝數(shù)。實際上由于互感器中存在著漏磁通,線圈電阻和鐵心損耗,因而變壓比與變流比并不是一個常數(shù),而出現(xiàn)誤差。本節(jié)討論測量用互感器的誤差及準(zhǔn)確度,并用矢量圖對誤差進行分析。

測量用互感器的變比誤差及相角誤差,實際測量用互感器的J1與J2(或電流rl及r2)之比并不是嚴(yán)格保持一個常數(shù)Kj(或Kr),而是與互感器的工作狀況(即電壓和電流的大小,次級負載的大小和特性,以及電流的頻率等)及互感器本身的結(jié)構(gòu)和鐵心材料等有關(guān)。因此,按式(6-1)和式(6-2)求出的數(shù)值嘰′(或r1′)只是一個近似值,與被測量的實際值y1(或r1)存在一定的誤差,通常稱該誤差為“比值差”,簡稱“比差”,以7σ(或/f)表示:

yu=u1-u2/u1=kuu2-u1/u1×100%        (6-8)

同樣

γr=i1-i2/i1=kii2-i1/i1×100%       (6・9)

除了比值差之外,還有所謂“相角差”。在理想情況下,電壓互感器初、次級電壓的矢量應(yīng)當(dāng)相差180°的相位角。同樣,電流互感器初、次級電流的矢量也應(yīng)相差180°。但是實際上,它們之間的相位差不可能剛好180°,而是180°+δ,這個δ角就稱為互感器的“相角差”(簡稱“角差”)。δ可以是正的也可以是負的。通常規(guī)定:如果矢量況(或r2)・轉(zhuǎn)180°后超前于tr1(或r1),則δ角就算是正的,若滯后于山(或h),則δ角就算是負的。

測量用互感器的矢量圖及基本關(guān)系式,為測量用互感器的示意圖及其矢量圖,它與圖6-4不同的地方是在主磁通Φ之外,還考慮了初、次級線圈的漏磁通Φ11、Φ12和兩線圈的導(dǎo)線電阻u1、u2以及鐵心的損耗。

在圖6-5(b)中,假定負載為感性的,即r2滯后于巴,而且次級電路中的寶2、I′2、rr2及`r2J2等在繪圖時都已乘上W1/″2的換算系數(shù)。

在圖6-5(b)中,由于考慮到鐵心中存在磁滯損耗及渦流損耗,所以rO較Φ導(dǎo)前α角。ri、y2、石、=2分別代表初級線圈和次級線圈的導(dǎo)線電阻及漏電抗。由電工理論可知

e1=rl(rl+`ui)―E1         (6-10)

E2=r2(r2十u4)+y2          (6-11)

電壓互感器的工作狀態(tài)及其誤差分析,電壓互感器的工作狀態(tài)的特點是:初級線圈與電源電壓直接聯(lián)接,因此初級電壓變動很小,而次級線圈則與大電阻負載(如電壓表的附加電阻)相聯(lián)接,因此,r1與r2都很小,接近于開路狀態(tài)下工作。

從式(6-10)和式(6-11)兩式可知,當(dāng)r1、r2、幼、∞2不等于零時,雖然E1=4Kfy・″1.m和E2=4Kf燦72Φm還是成立的,但是u≠E1,σ2≠E2,因此,這樣就出現(xiàn)了比差u0。又從圖6-5(b)和圖6-4(b)的比較中可知,在圖6-5(b)中,將已72轉(zhuǎn)180°后得到的―已與電壓J1不再重合,而是相差一個ε角,因此就出現(xiàn)了相角差a。

隨著負載增加,/u和a都會加大,這一點從公式(6-10)、(6-11)和圖6-5(b)中是不難理解的。因為當(dāng)負載增大時,例如并聯(lián)到電壓互感器的電壓表(或功率表、電度表的電壓線圈)增多時,r2和r1將相應(yīng)增大,u1和―e1以及y2和它2都將相差更多,這樣就使得已、J2間的比差和相角差都增大。

如果設(shè)計時將″1與″2的比值選取得就等于額定變壓比Κσ,那么,就只有在理想情況下(r1=r2=3=J2=0)才會出現(xiàn)h`=0和a=o。而在實際情況下,即使J2=0(次級電路開路),也會出現(xiàn)[`1>E1=KuE2=Κ山72,從式(6-8)可知,這時將出現(xiàn)負的比差。當(dāng)r2≠o時,負的比差將隨著r2增大而不斷增大。為了減少誤差,通常將Κε選得大于W1與72的比值,這樣就可以調(diào)整得到在小負荷時比差為正,而滿負荷時為負,如圖6-6所示(圖中P2為次級電路功率以額定功率的百分數(shù)表示)。

由于電壓互感器的誤差與初級和次級兩線圈的電壓降有關(guān),因此電壓互感器的誤差與下列各量都有關(guān)線圈電阻r1、r2;漏抗J1、J2;空載(即次級電路開路時)電流r。;F2的數(shù)值及相位角物(即次級電路負載的大小及阻抗角);u1的大小及頻率等。

為了減小ri和r2,電壓互感器銅線的截面選用得J2r2.