单选题
268、电压互感器的误差与二次负载的大小有关,当负载增加时,相应误差( )。
A
将增大;
B
将减小;
C
可视为不变;
D
有变化;
答案解析
正确答案:A
解析:
本题考查电压互感器(Potential Transformer, PT)的基本工作特性,特别是其误差与二次负载之间的关系。
**正确答案:A(将增大)**
**解析如下:**
电压互感器是一种用于将高电压按比例变换为低电压(通常为100 V或100/√3 V)的测量用特种变压器,供测量仪表、继电保护及自动装置使用。其核心要求是输出电压应尽可能准确地反映一次电压的幅值和相位,即误差(包括比值误差和相位误差)应控制在规定范围内。
电压互感器的误差主要来源于其内部阻抗(励磁阻抗和绕组漏抗、电阻)所引起的压降。当二次侧接有负载(即带负载运行)时,二次电流流经二次绕组内阻和漏抗,产生电压降;同时,该二次电流通过变比折算到一次侧后,会影响励磁支路的工作点,导致励磁电流变化,进而使铁芯磁通、空载电流及铁损发生变化,最终反映为输出电压偏离理想变比。
**关键机理:**
- 二次负载增加 → 二次电流增大 → 二次绕组内部压降(I₂Z₂)增大;
- 同时,负载电流增大使等效到一次侧的负载分量增大,导致一次电流中用于平衡二次安匝的分量增加,励磁电流相对占比减小但绝对值可能变化,铁芯工作点偏移,励磁阻抗非线性加剧;
- 综合作用下,实际变比偏离标称变比的程度加大,比值误差(通常为负值,即输出电压偏低)的绝对值增大,相位误差也增大。
因此,**负载增加,误差增大**。
标准规程(如GB/T 20840.3、IEC 61869-3)明确规定:电压互感器的准确级是在规定负载范围内定义的;超出额定二次负载(尤其是负载阻抗减小、即负载容量增大)时,误差将超过限值,准确度下降。
**各选项辨析:**
- A:正确。负载增加(即二次阻抗减小、电流增大),误差增大,符合物理本质和标准规定。
- B:错误。负载减小时误差才趋于减小(空载时误差最小);负载增加不会使误差减小。
- C:错误。“可视为不变”仅适用于负载在很小范围内波动且未超出准确级对应负载范围的情形,但题干明确指出“负载增加”,未限定幅度,按一般工程规律和考试语境,应理解为显著增加,此时误差不可忽略地增大。
- D:“有变化”虽为事实,但过于宽泛——所有选项都隐含“有变化”的可能性,而本题要求选择最准确、最确定的定量趋势;A项明确指出变化方向(增大),更具专业性和确定性,故D不是最佳答案。
**核心知识点总结:**
1. 电压互感器误差包括比值误差(f)和相位误差(δ),统称综合误差;
2. 误差主要由铁芯励磁特性、绕组电阻与漏抗决定;
3. 二次负载越重(即负载阻抗越小、视在功率越大),二次电流越大,内阻压降和磁路非线性影响越显著,误差越大;
4. 为保证精度,运行中应使实际负载在互感器铭牌规定的额定负载(VA)范围内,且不宜长期轻载或过载。
综上,本题答案为A,理由充分且符合电力系统测量原理与工程实践规范。
题目纠错
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