电量和电路参数的测量课件

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电量和电路参数的测量*第一节直读测量一、电流、电压的直读测量1、测量电流的方法误差用电流表直接测量某支路中的电流的接线方法如下图所示。图中电源电压为U，支路中的总电阻为R。

AUI'X测量电流的接线方法RRA*

当电流表未接入时，支路中电流的实际值为：

Ix=U/R

现接入内阻为RA的电流表，电流值变为：

Ix'=U/(RA+R)

由于电流表接入而产生的方法误差，用相对误差表示为：

γA=（Ix'﹣Ix)/Ix=-(RA/R)/(1+RA/R)

上式表明，如果电流表的内阻RA越小于支路总电阻R，则方法误差越小。式中的负号表示接入电流表后，被测电流变小了。

*VR0URU'x测量电压的接线方法2、测量电压的方法误差

用电压表直接测量某负载上的电压的接线方法如下图所示，图中电源电压为U，负载电阻R与R0（电源的等效内阻）串联。

RV*

当电压表未接入时，电阻R上的实际电压值为：

UX=（R/R0+R）U

现接入内阻为RV的电压表，电压值变为：

RX'=（R//RV）/（R0+R//RV）

上式表明，如果电压表的内阻RV越大，对原电路的分流作用越小，则方法误差越小。最后的负号表示接入电压表后，被测电压变小了。γV=U'x-UxUx=-R/RV1+R/RV+R/R0*

二、功率的直读测量

直流电路：P=UI

可分别测出U和I，然后算出P，这种间接测量法方法误差大。交流电路：负载吸收的有功功率为：

P=UIcosφ一般用功率表直接测量法。

*1、三相电路有功功率的测量1）三功率表法三相负载吸收的总有功功率为：P=PA+PB+PC分别测出PA、PB、PC求和即可。PW1*ABCDPW2PW3ZCZBZA******ZANZCZBABC**PW2）一功率表法：如果三相电路对称，则：P=3PA

如三相负载都是封闭起来的，三相三线制电路是对称的，可在负载外人造一个中点，但太烦，且准确度不高。ABCZAZBZCPW***3）二功率表法二功率表法是测量三相三线制电路总有功功率的最简方法。

P1=UACIACOSβ1P2=UBCIBCOSβ2P=P1+

P2=UACIACOSβ1+UBCIBCOSβ2三相对称电路有：P=√3ULILCOSφP1=ULILCOS（30-φ）

P2=ULILCOS（30+φ）

P=P1+

P2=ULIL{

COS（30-φ）+COS（30+φ）}

负载阻抗角：φ=arccos（COSφ）ZAZBZC****ICUBCUACPW1PW2IAIBUANUBNUCN.......适用于对称、不对称的三相三线、三相四线制电路*.2、对称三相无功功率测量1）一功率表法PwACBUBC.IA.*对称三相负载P=UBCIACOSβQ=√3P用功率表读数乘以√3则为对称三相电路的无功功率。**2）二功率表法Pw1ACBUBC.IA.**对称三相负载pw2**Q=√3（

P1-

P2）用两只功率表读数之差再乘以√3则为对称三相电路的无功功率。

*三、测量用互感器1、互感器结构与原理互感器的作用：在交流测量中用来扩大仪表的量程。原理：变压器原理。把高电压变成低电压，大电流变成小电流。特点：可用普通低、中量程的仪表进行测量，测量仪表可以标准化；受频率的影响小；损耗小；实现与高压、大电流回路的隔离，安全可靠。

U1U2.=N1N2I2.I1N2N1=*电压互感器的符号与接线电压互感器：一般为降压互感器，其额定降压比为：KHU一般为500v/100v，750v/100v，……..U1HU2HKHU=*电流互感器的符号与接线I1H：一次额定电流I2H：二次额定电流KHI=I1HI2H电流互感器：一般为“降流”变压器。其额定电流比为：KHI一般为75A/5A，25A/5，……..*2、测量用互感器的误差和准确度等级1）电压/电流比误差额定电压/电流比与实际值之间存在误差，如用相对误差表示，则称为比值差或比差。2）角误差由于互感器一次、二次阻抗以及负载的影响，一次、二次间的电流/电压相位差了一个δ角，即角误差或相角差，可正可负（U2滞后于U1时δ为负，反之为正）。它会影响二次功率表和电度表的读数。

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用互感器所容许的比差表示。规定的工作条件是指：①电压互感器一次工作电压U1相对于一次额定电压U1H的百分率。②互感器二次侧所接负载（即测量仪表）的容量相对于互感器二次额定容量的百分率。③负载的功率因素COSφ2，应在铭牌上规定的范围内。④工作频率应在铭牌上规定的范围内。3）互感器的准确度等级*四、直流电路参数的直读测量1、用欧姆表、兆欧表测直流电阻测量范围：欧姆表：1Ω～0.1M

兆欧表：0.1M以上存在问题：测量误差大，测量时须断电，且向被测对象输出一定的电流和电压，不能测非线性电阻。*2、用伏安法间接测量电阻特点：

引入方法误差，准确度低，但可带电测量，可测非线性电阻的伏安特性；可测额定电流/电压很小的元件的电阻。AERVAERV

a前测法b后测法*3、用替代法测量直流电阻

特点：

这种方法可以消除方法误差，其测量的准确度取决于电源电压的稳定度、电阻箱及电流表的准确度。AERX*五、交流电路参数的直读测量1、交流阻抗的测量1）三表法AUSZVPW**AUSZVPW**Z=U/ICOSφ

=P/

UI

R=Z

COSφ=P/I2X=√Z2-R2Q=X/RL=X/（2πf）*2）三电压表法

3）三电流表法

R0为已知电阻元件

UZAUZV2R0VV1A1A2特点：测量误差较大。在选择电源和电阻时，应使三个电压/电流值尽量接近。

R0*

例：某对称三相电源的线电压为380V，对称星形负载的各相阻抗为现有功率表电压量限为75v、150v、300v，电流量限为5A、10A，如用二表法测该三相负载的功率，问：（1）应选择什么规格的电压互感器和电流互感器？（2）功率表的量限如何选择？（3）画出接线图。（4）两只功率表的读数各为多少？解：（1）线电压:UL=380v

相电流:I=UL/(Z√3)=21.94A

线电流等于相电流,所以选择500v/100v规格的电压互感器和25A/5A的电流电流互感器。*

**PW1ZAZBZCICUBC