电压互感器误差及其影响因素

电压互感器的等值电路与变压器的等值电路相同，其相量图如图3-12所示。由相量图可知，通过电压互感器测量的结果，大小和相位都有误差，这种误差分为电压误差和角误差。其定义如下：

电压误差为二次电压的测量值与额定互感比的乘积KuU2与实际一次电压U1之差，而以后者的百分数表示为

图3-12　电压互感器的相量图

（a）等效电路；（b）相量图

角误差为二次电压旋转180°后的相量-与一次电压相量之间的夹角δu，并规定-U超前于U1时相位差为正，反之为负。

当δu很小时，电压互感器的电压误差和角误差可在所选坐标轴上的投影中表示出来。(www.xing528.com)

产生误差的原因，是由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，导致内阻压降，同时，随着二次负荷电流、功率因数和一次电压的变化，其误差增大或减小。

由fu、δu的表达式中可知，电压误差和角误差都由两部分组成：括号中的前项为空载误差，括号中的后项为负载误差。空载误差与互感器的结构材料和设计制造密切相关，而负载误差直接与运行参数有关。

图3-13所示为电压互感器的误差与二次负荷关系曲线。cosφ2=1和cosφ2=0.5时的电压误差特性曲线都在水平轴之下，即误差总是负值。当负荷从零增加到额定值时，fu按线性增大。当cosφ2在0.5～1之间变化时，其误差曲线在cosφ2=0.5和cosφ2=1的范围内变化，曲线的位置和斜率都变化很小。但角误差的曲线位置和斜率将发生很大的变化。随负荷电流的增大，其角误差增大或减小的可能性都会存在。

图3-13　电压互感器的误差特性

互感器一次电压变化时，励磁电流和ψ角将随之变化。因此，电压误差和角误差都会发生变化。