差動變壓器在測量中產(chǎn)生誤差的原因是什么?
差動變壓器是一種常見的電力測量設(shè)備,用于測量電流和電壓。它具有高精度和可靠性等優(yōu)點,在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。變壓器差動保護是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的。雙繞組變壓器,在其兩側(cè)裝設(shè)電流互感器。當兩側(cè)電流互感器的同極性在同一方向,則將兩側(cè)電流互感器不同極性的二次端子相連接(如果同極性端子均置于靠近母線一側(cè),二次側(cè)為同極相連),差動繼電器的工作線圈并聯(lián)在電流互感器的二次端子上。在正常運行或外部故障時,兩側(cè)的二次電流大小相等,方向相反,在繼電器中電流等于零,因此差動保護不動作。然而,由于變壓器實際運行中引起的種種不平衡電流,使得差動繼電器的動作電流增大,從而降低了保護的靈敏度。本文將介紹差動變壓器的測量方法以及可能存在的誤差產(chǎn)生原因。
一、差動變壓器的測量方法
差動變壓器通常由兩個互相纏繞的線圈組成。其中一個線圈稱為主線圈,另一個線圈稱為次級線圈。當通過主線圈中的電流改變時,次級線圈中會感應(yīng)出一定的電壓。這個電壓與主線圈中的電流成正比關(guān)系。因此,可以通過測量次級線圈中的電壓來確定主線圈中的電流。
差動變壓器的測量方法通常包括以下步驟:
將差動變壓器連接到電路中。主線圈應(yīng)該串聯(lián)在待測電路的電流路徑上。
將差動變壓器的次級線圈接到一個電壓表或示波器上。這個電壓表或示波器可以用于測量次級線圈中的電壓。
開始測量。根據(jù)需要,可以記錄測量值并進行分析。
二、差動變壓器誤差的原因
盡管差動變壓器具有高精度和可靠性等優(yōu)點,但在實際使用中仍然可能產(chǎn)生一些誤差??赡艽嬖诘恼`差包括:
1. 差動變壓器本身的誤差
差動變壓器本身可能存在一些誤差,這通常是由于制造過程中的材料和加工不均勻性所引起的。例如,線圈之間可能存在微小的間隙,導致電磁場受到擾動,從而引起測量誤差。
2. 單位時間內(nèi)電流變化過大
當待測電路中的電流變化很快時,差動變壓器的響應(yīng)速度可能無法跟上,從而引起測量誤差。這種情況下,需要采取措施來限制單位時間內(nèi)電流的變化幅度,或調(diào)整差動變壓器的參數(shù)以適應(yīng)快速變化的電流信號。
3. 差動變壓器接線不正確
如果差動變壓器的接線不正確,可能會導致測量誤差。例如,如果次級線圈與電壓表或示波器的接線顛倒,就會引起負值測量誤差。因此,在使用差動變壓器時,需要特別注意接線是否正確。
4. 外界干擾
在某些情況下,外界的干擾可能會引起差動變壓器的測量誤差。例如,周圍的電磁場干擾、噪聲等都可能導致測量誤差。這種情況下,可以采取隔離措施或調(diào)整測量環(huán)境等方法來消除干擾,從而提高測量精度。
不平衡電流的產(chǎn)生有穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)二方面。穩(wěn)態(tài)不平衡電流產(chǎn)生的原因:(1)變壓器高低壓側(cè)繞組接線方式不同;(2)變壓器各側(cè)電流互感器的型號和變比不相同;(3)帶負荷調(diào)分接頭引起變壓器變比的改變。暫態(tài)不平衡電流主要是由于變壓器空載投入電源或外部故障切除,電壓恢復(fù)時產(chǎn)生的勵磁涌流。
變壓器兩側(cè)額定電壓不同,裝設(shè)在兩側(cè)的電流互感器型號就不相同,致使他們的飽和特性和勵磁電流(歸算到同一側(cè))也不相同。因而在外部短路時將引起較大的不平衡電流,對此只有采用適當增大保護動作電流的辦法予以考慮。由于電流互感器都是標準化的定型產(chǎn)品,所以實際選用的變比,一般均與計算變比不完全一致,而且各變壓器的變比也不可能完全相同,因此在差動保護回路又會引起不平衡電流。
總之,差動變壓器是一種高精度和可靠性的電力測量設(shè)備,在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。然而,在實際使用中仍然可能存在誤差產(chǎn)生的原因,如差動變壓器本身的誤差、單位時間內(nèi)電流變化過大、差動變壓器接線不正確以及外界干擾等。對于這些問題,需要采取相應(yīng)的措施來解決。