专题八 仪用互感器测量电流和电压（课件）-《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题八 仪用互感器测量电流和电压 《电气测量技术》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 依据山东省考纲编写 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 05 五.内容归纳小结 04 四.课内练习及讲评 目录 一、考纲解读 4.如绝缘检查、接线端子状况、环境影响和校准等维护保养相关内容。 3.根据测量范围、精度要求、电路类型选择合适的仪用互感器。 添加标题 2.电流互感器二次侧不能开路、电压互感器二次侧不能短路，及二者在电路中的连接方式。 1.电流、电压互感器的电磁感应原理，包括绕组匝数与电流、电压大小关系，是考点之一。 02 04 01 常见考点 03 一、考纲解读 1.理解仪用互感器工作原理，包括电流、电压互感器基于电磁感应的原理细节。 1 2.熟悉其在电路中的连接与使用禁忌，如电流互感器二次侧不能开路。 2 3.了解维护保养内容及对测量精度的影响。 3 考试要求 一、考纲解读 选择题：选择题是一种常见的考核形式，通过设置多个选项，要求考生从中选择出正确的答案。这种题型可以考察考生对基本概念、原理、规律等知识点的理解和掌握程度，以及对不同概念、原理之间的区分和辨析能力。 01 填空题：填空题要求考生在给定的空白处填入正确的内容，主要考查考生对基本概念、术语、公式、数据等知识点的记忆和理解。 02 简答题:简答题要求考生对问题进行简要回答，主要考查考生对知识点的理解、归纳和表达能力。 03 易考题型： 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、电流互感器的校验 二、知识点梳理和重点概念复习 二、使用电流互感器测量电流 二、知识点梳理和重点概念复习 三、电压互感器的内部结构及工作原理 电压互感器的内部结构及工作原理 电压互感器实际上就是一个降压变压器,其图形符号与接线图分别如图 2-4-6和图 2-4-7 所示。电压互感器能将一次侧的高电压变换成二次侧的低电压,因此其一次侧绕组的匝数远多于二次侧匝数。使用时,将一次侧与被测电路并联,二次侧与电压表并联。由于二次侧的额定电压一般为 100V,故不同电压变比的电压互感器,其一次侧的匝数是不同的。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、电流互感器的内部结构与工作原理 电流互感器的图形符号如图2-4-4所示,实际上就是一个降流变压器,能把一次侧的大电流变换成二次侧的小电流。使用时,将一次侧与被测电路串联,二次侧与电流表串联,如图 2-4-5所示,由于电流表的内阻一般很小,所以电流互感器在正常工作状态时,接近于变压器的短路状态。 二、知识点梳理和重点概念复习 五、仪用互感器的用途 (1)扩大交流仪表的量程:可利用仪用互感器按比例地把大电流、高电压变换成小电流、低电压,再用低量程的仪表进行测量,就相当于扩大了交流仪表的量程。(2)测量高压时保证工作人员和仪表的安全。在测量高压电路时,不但降低了对仪表的绝缘要求,而且可以保证工作人员和仪表的安全。(3)有利于仪表生产的标准化,降低生产成本。仪用互感器二次侧的额定电压和额定电流统一规定为100V和5A,只要最大量程为100V的电压表和5A的电流表,再配用不同变比的仪用互感器,就能满足测量各种高电压和大电流的要求。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 1： 电流互感器二次侧额定电流一般为（ ） A. 1A 或 5A B. 10A C. 20A D. 50A 答案：A 解析：电流互感器二次侧额定电流一般为 1A 或 5A，这样便于与测量仪表等设备配合。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 2： 电压互感器一次侧电压和二次侧电压的比值称为（ ） A. 变流比 B. 变压比 C. 变比 D. 倍率 答案：B 解析：电压互感器一次侧电压和二次侧电压的比值称为变压比，它反映了电压变换的比例关系。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 3： 对于频繁使用的仪用互感器，应该（ ） A. 每月校准一次 B. 每季度校准一次 C. 每半年校准一次 D. 每年校准一次 答案：B 解析：频繁使用的仪用互感器每季度校准一次比较合适，能保证测量的准确性和可靠性，时间太长可能出现较大误差。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 4： 仪用互感器的外壳接地的主要目的是（ ） A. 防止漏电伤人 B. 使测量更准确 C. 提高互感器的效率 D. 稳定电压 答案：A 解析：外壳接地是为了防止互感器漏电时对人员造成伤害，保障安全。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 5： 在安装仪用互感器时，下列哪个位置是最合适的（ ） A. 高温潮湿环境 B. 强电磁干扰环境 C. 通风良好、干燥且远离大型电机等干扰源的环境 D. 靠近大型发热设备的环境 答案：C 解析：仪用互感器应安装在通风良好、干燥且远离大型电机等干扰源的环境，高温潮湿、强电磁干扰和靠近发热设备都会影响其性能。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 6： 仪用互感器的二次侧电路中，连接的测量仪表的总阻抗（ ） A. 应等于互感器的额定阻抗 B. 应小于互感器的额定阻抗 C. 应大于互感器的额定阻抗 D. 没有具体要求 答案：C 解析：二次侧连接的测量仪表总阻抗应大于互感器的额定阻抗，这样可以保证互感器正常工作，避免过载等问题。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 7： 当需要将测量的电压信号传输到较远的地方时，宜采用（ ） A. 电阻分压 B. 电压互感器 C. 电容分压 D. 直接用导线连接 答案：B 解析：电压互感器可以将高电压变换后进行传输，适合长距离传输电压信号，电阻分压和电容分压有一定局限性，直接用导线连接长距离会有信号损失和干扰问题。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 8： 电流互感器的一次侧接入被测电路时，应（ ） A. 串联接入 B. 并联接入 C. 可以串联或并联 D. 根据电路情况随意接入 答案：A 解析：电流互感器一次侧要串联接入被测电路，这样才能准确测量通过电路的电流。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 9： 下列哪种情况会使电压互感器的测量误差增大（ ） A. 二次侧负载功率因数接近 1 B. 二次侧负载功率因数很低 C. 一次侧电压稳定 D. 二次侧负载不变 答案：B 解析：当电压互感器二次侧负载功率因数很低时，测量误差会增大，功率因数接近 1 时误差较小。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 10： 仪用互感器的绝缘电阻应（ ） A. 定期测量 B. 不需要测量 C. 只在安装时测量一次 D. 在出现故障后测量 答案：A 解析：仪用互感器的绝缘电阻应定期测量，以便及时发现绝缘老化等问题，保障安全和测量准确性。 三、常考习题练习与讲解 选择题 题目 11： 对于高精度测量要求的场合，仪用互感器的变比误差应（ ） A. 小于等于 0.1% B. 小于等于 1% C. 小于等于 5% D. 小于等于 10% 答案：A 解析：高精度测量要求变比误差小于等于 0.1%，这样才能满足精确测量的需求。 三、常考习题练习与讲解 填空题 1.仪用互感器的作用是将______电流或电压按比例变换成便于测量的______电流或电压。 答案：一次侧、二次侧 解析：仪用互感器就是实现这种转换功能，使高电压、大电流能安全准确地被测量仪表测量，一次侧是被测的高电压大电流侧，二次侧是输出适合测量的低电压小电流侧。 2.电流互感器二次侧回路所接的负载称为______。 答案：二次负荷 解析：二次负荷包括测量仪表、继电器等二次设备的阻抗，它对电流互感器的准确测量有影响。 三、常考习题练习与讲解 填空题 3.电压互感器的变比是指一次侧额定电压与______额定电压之比。 答案：二次侧 解析：变比决定了电压互感器对电压的变换比例，通过这个比例可以根据二次侧测量值计算出一次侧电压值。 4.当电流互感器一次侧通过非正弦电流时，由于铁芯的______特性，二次侧电流波形会发生畸变。 答案：非线性磁化 解析：铁芯在非正弦电流作用下，其磁化曲线是非线性的，这会导致二次侧电流波形不再与一次侧相似，产生畸变。 三、常考习题练习与讲解 填空题 5.为了保证仪用互感器测量的准确性，其二次侧连接导线的______应符合规定要求。 答案：截面积 解析：导线截面积会影响二次回路电阻，如果截面积过小，电阻过大，会产生较大压降，影响测量精度。 6.仪用互感器在安装时，应保证其安装位置的______符合要求，避免环境因素影响其性能。 答案：垂直度 解析：安装不垂直可能会影响互感器内部铁芯和绕组的正常工作状态，导致测量误差等问题。 三、常考习题练习与讲解 判断题 1.仪用互感器是一种用于测量电信号的仪器。( ) 答案：正确。 解析：仪用互感器可用于测量电流、电压等电信号，帮助我们更安全、准确地获取电路中的相关参数。 2.只了解仪用互感器的外观就可以使用它进行测量。( ) 答案：错误。 解析：使用仪用互感器不能仅了解外观，还需要知道其工作原理、接线方式等，否则可能导致测量错误。 三、常考习题练习与讲解 判断题 3.电流互感器和电压互感器的工作原理毫无关联。( ) 答案：错误。 解析：它们都基于电磁感应原理，只是在具体的绕组设计和功能实现上有所不同，二者有一定的关联性。 4.使用仪用互感器测量时，不需要对测量电路做任何调整。( ) 答案：错误。 解析：需要根据互感器的参数和测量要求对测量电路进行适当调整，如接入合适的负载等，以保证测量准确。 三、常考习题练习与讲解 判断题 5.电压互感器的二次侧可以直接短路。( ) 答案：错误。 解析：电压互感器二次侧严禁短路，短路会产生很大的电流，损坏互感器。 6.电流互感器的二次侧回路中连接的仪表越多越好。( ) 答案：错误。 解析：电流互感器二次侧所接仪表有一定的要求，过多仪表可能会超出其负载能力，影响测量精度和互感器的正常工作。 四、课内练习与讲解 简答题 1.什么是仪用互感器？ 答案：仪用互感器是一种特殊的变压器，主要包括电流互感器和电压互感器，用于将大电流、高电压按一定比例变换成小电流、低电压，以便于测量、保护和控制等。 四、课内练习与讲解 简答题 2.电流互感器的工作原理是什么？ 答案：电流互感器依据电磁感应原理。它由闭合的铁芯和绕组组成，一次绕组匝数很少，串联在被测电路中，当一次侧有电流通过时，在铁芯中产生交变磁通，使二次绕组感应出相应比例的小电流，实现将大电流按比例转换为小电流。 四、课内练习与讲解 简答题 3.电压互感器的工作原理是什么？ 答案：电压互感器也是基于电磁感应原理。它的一次绕组匝数很多，并联在被测电压的线路上，一次电压作用在一次绕组上，使铁芯中产生交变磁通，二次绕组匝数较少，感应出较低的二次电压，从而把高电压按比例变换为低电压。 四、课内练习与讲解 简答题 4.电流互感器一次绕组和二次绕组在匝数和导线粗细上有什么特点？ 答案：电流互感器一次绕组匝数少、导线粗，因为一次侧要通过较大的被测电流；二次绕组匝数多、导线细，将一次侧大电流按比例转换为小电流。 四、课内练习与讲解 简答题 5.电压互感器一次绕组和二次绕组在匝数上有什么特点？ 答案：电压互感器一次绕组匝数多，二次绕组匝数少，这样可以把高电压按比例变成低电压，便于测量等操作。 四、课内练习与讲解 简答题 6.为什么电流互感器二次侧不能开路？ 答案：电流互感器二次侧开路时，一次侧电流产生的磁通全部成为励磁磁通，会使铁芯中的磁通密度急剧增大，导致二次侧感应出很高的电压，可能会击穿绝缘，危及人身安全和设备安全，同时也会使互感器铁芯过热而损坏。 五、课堂小结 重点复习知识点： 1. 认识仪用互感器：了解其分为电流互感器和电压互感器，知晓各自在电路中的基本作用，包括电流互感器测大电流、电压互感器测高电压，以及它们的基本结构特点。 2.工作原理：掌握电磁感应原理在二者中的应用。电流互感器一次绕组串入电路，匝数少导线粗，电压互感器一次侧并在电路，一次绕组匝数多。 3.测量应用：清楚电流互感器串联、电压互感器并联于电路的连接方式。明确使用中电流互感器二次侧不能开路、电压互感器二次侧不能短路，否则会损坏设备。 4.维护保养：要知道维护包括检查外观有无损坏、接线端子是否松动、绝缘情况和校准精度等内容。同时注意环境因素对其的影响，如温度对绕组电阻和精度的作用。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 感谢观看 $$