電子式電流互感器模擬量電壓輸出的額定值

1、模擬量輸出與數(shù)字量輸出的電流互感器/電壓互感器的系統(tǒng) /準(zhǔn)確度比較對構(gòu)成元件為相同準(zhǔn)確級的各系統(tǒng)進行比較時，采用數(shù) 字量輸出的ECT和EVT的系統(tǒng)，其系統(tǒng)總準(zhǔn)確度與采用模擬 量輸出的系統(tǒng)的不一樣。 見圖D.6。 當(dāng)采用數(shù)字量輸出的ECT和EVT時，由純數(shù)字信號傳輸引起的誤差被排除。在此情況 下，只要計算精度選擇恰當(dāng)，儀表因是數(shù)字值的純計算而不 會增加任何誤差。在儀表中，受溫度或長期漂移影響的可能 性也全部被消除。數(shù)字輸出的ECT和EVT計量系統(tǒng)圖D.6常規(guī)計量系統(tǒng)與數(shù)字量輸出的ECT和EVT計量系統(tǒng)的誤差比較模擬量輸出型電子式電流互感器的技術(shù)信息范圍本附錄適用于新制造的模擬量輸出型電子式電流互

2、感 器，用于電氣測量儀器和繼電保護裝置。電子式電流互感器采用電流傳感器(例如，電流互感器, 霍爾效應(yīng)傳感器，空心線圈(羅戈夫斯基線圈)和/或光 學(xué)裝置，由二次轉(zhuǎn)換器提供模擬量電壓輸出。電子式電流互 感器可以包含二次信號電纜。二次輸出的數(shù)學(xué)描述當(dāng)fdr-0.1時Sdco = 5mVo穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)確度測呈的試驗電路符號K一一基準(zhǔn)電流互感器的額泄變比V,一鎖定放大器的輸入電壓/?!一一調(diào)節(jié)同步放大器輸入電壓的負(fù)荷Ri+RcRi+Rc基準(zhǔn)電流互感器的額泄二次負(fù)荷vccl模擬量輸岀型ECT的二次電壓RgRgECT的額定二次負(fù)荷要求川和凡“是高精度負(fù)荷鎖左放大器的輸入電壓應(yīng)按標(biāo)稱條件調(diào)盯。此電壓應(yīng)等于標(biāo)稱額泄二

3、次電壓。圖E.1穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)確度測量的試驗電路鐵心線圈式低功率電流互感器的信息范圍鐵心線圈式低功率電流互感器（LPCT）是傳統(tǒng)電磁式電 流互感器的一種發(fā)展。由于現(xiàn)代電子設(shè)備的低輸入功率要 求，LPCT可以按照高阻抗心進行設(shè)計。結(jié)果是，傳統(tǒng)電磁式 電流互感器在非常高（偏移的）一次電流下出現(xiàn)飽和的基本 特性得到改善，并因此顯著擴大測量范圍。應(yīng)用總消耗功率的降低，便有可能無飽和地高準(zhǔn)確度測量高 達短路電流的過電流。對全偏移短路電流也能滿足。除了量 程比較寬，LPCT可以設(shè)計得尺寸比傳統(tǒng)電磁式電流互感器 小。隨之，由于全部使用范圍可以由單個（多用途）電流互 感器承擔(dān)，測量用與保護用互感器無須有差別。原理LP

4、CT是一種電磁式電流互感器，它包含一次繞 組、小鐵心和損耗極小的二次繞組，后者連接并聯(lián)電阻Rsh。 此電阻是LPCT的內(nèi)裝元件， 對互感器的功能和 穩(wěn)定性極為重要。因此，原理上LPCT提供電壓輸出。并聯(lián)電阻Rsh設(shè)計為互感器的功率消耗接近于零。二次電流厶在并聯(lián)電阻上產(chǎn)生電壓降其幅值正比于 一次電流且同相位。而且，互感器的內(nèi)部損耗和負(fù)荷 要求的二次功率越小，其測量范圍和準(zhǔn)確度越理想。LPCT的功能可以描述如下：例如，Eh設(shè)計為：其 5 血x與兒相對應(yīng)。P1/pS1圖E.2鐵心線圈式互感器P2/?shUsUsS2:RhRh電流到電壓的轉(zhuǎn)換器。心是 LPCT 的內(nèi)裝元件符號IpIp-次電流/?Fe一

5、一等效鐵損電阻Am一等效勵磁電感R二次繞組和引線的總電阻/?sh一一并聯(lián)電阻（電流到電壓的轉(zhuǎn)換器）CcCc電纜的等效電容弘二次電壓RbRb一一負(fù)荷，OPl, P2一次端子SI, S2二次端子圖E.3電壓輸出的鐵心式電流互感器等效電路輸出特性傳統(tǒng)電流互感器的變比（按GB 1208標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）通常與 額定一次電流相關(guān)聯(lián)。由于LPCT具有測量大電流且不出現(xiàn)飽 和的能力，更為合理的是將測量范圍聯(lián)系到電網(wǎng)預(yù)期的最大電流。單獨式空心線圈和空心線圈的一般信息范圍在高壓電網(wǎng)中，羅哥夫斯基型傳感器在繼電保護上采用 日益增多。自從1912年就己知道，羅哥夫斯基線圈的輸出與 電流的導(dǎo)數(shù)成正比。在高電壓應(yīng)用中，傳感器輸

6、岀的積分往往不在線圈本體 上進行，可以免去電子器件，而更愿在繼電器上實現(xiàn)，這樣 能夠降低費用。2nCtCt本附錄重溫單獨式空心線圈原理，列出其輸出的導(dǎo)數(shù)形 式。除此獨特點外，空心線圈的其他特性要求（溫度特性，電磁兼容，絕緣要求）則依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)。原理在空心線圈中，二次繞在非磁性骨架上（見圖E.4） o無 鐵磁材料使這種傳感器的線性度良好，不飽和也無磁滯現(xiàn) 象。因此，空心線圈具有優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和暫態(tài)響應(yīng)。空心線圈應(yīng)用安培定理時表明，當(dāng)負(fù)荷為高阻抗Z時， 線圈的輸岀電壓是穿過線圈的一次電流厶的函數(shù)。圖E. 4單獨式空心線圈對于圓環(huán)形骨架a）任意截面的近似公式e e（t t）itnitn N N A A

7、 仃dtdtb）矩形截面的公式式中：他- 真空導(dǎo)磁率，4107丄LA mN N匝數(shù)密度匝/m A 單匝面積n? 2ra外直徑m2ri-內(nèi)直徑mh h-高度m弘一一空心環(huán)的匝數(shù)e(t)e(t)低負(fù)荷心8 時，空心線圈的輸出電壓V以這些符號，令M M = = “八”一力111 /z0 A2 2兀r：則空心線圈的輸出電壓為心中或在穩(wěn)態(tài)正弦電流下: 等效電路圖E.5為空心線圈的等效電路。符號IpIp- 一次電流e(t)e(t)空心線圈的電勢厶一一二次繞組的漏電感L L-LfLf+ AwLu引線的電感尺一一二次繞組和引線的總電阻(A需校正的輸出電壓/?a一校正電阻(任選)z負(fù)荷阻抗，或心一一功率因數(shù)為1

8、的負(fù)荷阻抗Cc電纜的等效電容Pl, P2一次端子Si, S2二次端子圖E.5電壓輸出的單獨式空心線圈電流互感器的等效電路電阻Ra是任選的，供校正調(diào)節(jié)用。也可釆用在銘牌上標(biāo)出校正系數(shù)。電阻凡 或校正系數(shù)是用于補償線圈骨架尺寸和匝數(shù)的制造偏差。它們也使傳感器與電子 裝置能有互換性。以下公式依據(jù)圖E.5等效電路：E E = = jcojco M M I IU U = =-E ERi+Ra+RjeLRi+Ra+RjeL - -jcojco M M - - / /?i+R Ra a+ + R Rb b+ + jcojco L Lcoco M M相量圖相位移（p:3 厶CO厶tan (p = _- _R1

9、+R1+ R R & & + + R R b b心(P = -arctanoL-arctanco厶t/s= =jcojco M M L L乞1 +積分器的輸入阻抗必須是單獨式空心線圈的額定阻抗。測量使用要點單獨式空心線圈實際使用時，積分器是繼電保護或測量 系統(tǒng)的組成部分。為測量單獨式空心線圈的瞬時誤差，必須采用時間常數(shù) 合適的積分器。誤差:或者不按相量圖，則R(+R,R,/?/?“+ + R R + + R Rb b+ + jcojcoRi+Ri+心(心+ /?+R Rb by y + + (co(co心+心(coscp)1(cose)4COS (p = 1時:RiRi十R&R&心+R R + + R.R.d dRi+Ri+ RaRa心電子式電流互感器模擬量電壓輸出的額定值額定二次電壓（兒）的標(biāo)準(zhǔn)值：在額定一次電流下的額定二次電壓Sr方均根值，其標(biāo)準(zhǔn) 值為：22.5mV, 150mV, 200mV, 225mV, 4VO對于在中壓系統(tǒng)中通常不使用二次變換器的情況（傳輸 系統(tǒng)直接連接到低壓設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)額定值為：22.5mV和225mV,用于輸出電壓正比于電流的ECT（例 如帶內(nèi)裝負(fù)荷的鐵心式互感器）。150mV,用于輸出電壓正比于電流導(dǎo)數(shù)的ECT（例如空心 線圈）。額定二次電