電氣工程師-專業(yè)基礎(chǔ)（發(fā)輸變電）-電氣工程基礎(chǔ)-4.11互感器

電氣工程師-專業(yè)基礎(chǔ)（發(fā)輸變電）-電氣工程基礎(chǔ)-4.11互感器[單選題]1.電流互感器的二次側(cè)額定電流為5A，二次側(cè)阻抗為2.4Ω，其額定容量為()。[2018年真題]A.12VA（江南博哥）B.24VAC.25VAD.60VA正確答案：D參考解析：電流互感器的額定容量SN2為電流互感器在額定二次電流IN2和額定二次阻抗ZN2下二次繞組輸出的容量。本題中，SN2＝IN2ZN2sub>＝52×2.4＝60VA。[單選題]2.以下關(guān)于互感器的正確說(shuō)法是()。[2018年真題]A.電流互感器其接線端子沒(méi)有極性B.電流互感器二次側(cè)可以開(kāi)路C.電壓互感器二次側(cè)可以短路D.電壓電流互感器二次側(cè)有一端必須接地正確答案：D參考解析：電流互感器的工作特點(diǎn)包括：①一次線圈串聯(lián)于主電路中，由于一、二次側(cè)線圈的安匝數(shù)要相等，即I1N1＝I2N2，故電流互感器的一次側(cè)匝數(shù)少，二次側(cè)匝數(shù)多。②二次側(cè)近似短路，這是因?yàn)殡娏骰ジ衅鞫蝹?cè)所串接的是測(cè)量?jī)x表、繼電器等的電流線圈，其阻抗值很小。③電流互感器二次線圈不允許開(kāi)路。一旦開(kāi)路，磁通密度將過(guò)度增大，鐵芯劇烈發(fā)熱導(dǎo)致電流互感器損壞，同時(shí)很高的開(kāi)路電壓對(duì)人員安全和儀器絕緣都是很大的威脅。④電流互感器二次要求一個(gè)接地點(diǎn)，是防止二次的電流因?yàn)閮蓚€(gè)接地點(diǎn)，經(jīng)過(guò)“大地”形成回路，而不走負(fù)荷回路，帶不起負(fù)荷（即測(cè)量表計(jì)，保護(hù)裝轉(zhuǎn)置等）。電壓互感器的工作特點(diǎn)包括：①二次側(cè)近似開(kāi)路，因?yàn)殡妷夯ジ衅鞫蝹?cè)所接的都是電壓線圈，其阻抗很大，從而電流很小。②二次側(cè)正常工作時(shí)不允許短路，否則會(huì)流過(guò)很大的短路電流燒毀設(shè)備。③電壓互感器二次要求一個(gè)接地點(diǎn)，同樣也是防止二次電壓部分經(jīng)過(guò)“大地”形成回路，即短路，就會(huì)燒毀互感器。[單選題]3.電壓互感器配置原則不正確的是()。[2017年真題]A.配置在主母線上B.配置在發(fā)電機(jī)端C.配置在旁路母線上D.配置在出線上正確答案：C參考解析：電壓互感器的配置原則如下：①母線：工作和備用母線都裝1組電壓互感器，用于同期、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置及中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視。②發(fā)電機(jī)：一般裝2組電壓互感器。一組用3個(gè)單相電壓互感器接成Y/Y形，供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置用；另一組用2個(gè)單相電壓互感器接成V/V形或用3個(gè)單相三線圈電壓互感器接成Y/Y/Δ形，供測(cè)量?jī)x表、同期和保護(hù)裝置用。③線路：35kV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓，進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘，裝1臺(tái)單相電壓互感器。為了保證采用單母線或雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修及其保護(hù)裝置的檢修和調(diào)試時(shí)，一般不中斷對(duì)用戶的供電，方法是增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。由此可見(jiàn)，旁路作為臨時(shí)設(shè)施，使用率比較低，所以不需要安裝電壓互感器。[單選題]4.以下關(guān)于電流互感器的描述中，正確的是()。[2016年真題]A.電流互感器的誤差僅與二次負(fù)荷有關(guān)系，與一次電流無(wú)關(guān)B.電流互感器的二次側(cè)開(kāi)路運(yùn)行時(shí)，二次繞組將在磁通過(guò)零時(shí)感應(yīng)產(chǎn)生很高的尖頂波電流，危及設(shè)備及人身安全C.某電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定準(zhǔn)確限制系數(shù)分別為5P和40，則表示在電力系統(tǒng)一次電流為40倍額定電流時(shí)，其電流誤差不超過(guò)5%D.電流互感器的誤差僅與一次電流有關(guān)，與二次負(fù)荷無(wú)關(guān)正確答案：C參考解析：電流互感器的測(cè)量誤差主要是由勵(lì)磁電流及一、二次繞組漏磁阻抗和儀表阻抗等引起的。為了減少誤差，提供測(cè)量準(zhǔn)確度，電流互感器鐵芯也要求選用高質(zhì)量的硅鋼片，盡量減小鐵芯磁路的空氣間隙，降低鐵芯磁密，繞制繞組時(shí)盡量設(shè)法減少漏磁。電流互感器在使用時(shí)，二次側(cè)不準(zhǔn)開(kāi)路，由于二次側(cè)開(kāi)路時(shí)，一次側(cè)電流將全部產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，造成鐵芯中磁密和鐵損激增，導(dǎo)致鐵芯過(guò)熱。另外二次繞組兩端也將產(chǎn)生很高的電壓，損壞繞組絕緣性能，危及人身、設(shè)備安全。補(bǔ)充：電壓互感器使用時(shí)二次側(cè)不允許短路。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）規(guī)定繼電保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)為5P和10P，其中P表示保護(hù)（PROTECT），其誤差限值見(jiàn)表4-11-1。表4-11-1穩(wěn)態(tài)保護(hù)電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和誤差限值電流互感器的保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)一般表示為5P20、5P40或10P20、10P40。在誤差限制5P與10P后的20和40，表示電流互感器一次短路電流為額定電流的倍數(shù)值。[單選題]5.在進(jìn)行電流互感器選擇時(shí)，需考慮在滿足準(zhǔn)確級(jí)及額定容量要求下的二次導(dǎo)線的允許最小截面。用Lc表示二次導(dǎo)線的計(jì)算長(zhǎng)度，用L表示測(cè)量?jī)x器儀表到互感器的實(shí)際距離。當(dāng)電流互感器采用不完全星形接線時(shí)，以下關(guān)系正確的是()。[2013年真題]A.Lc＝LB.C.Lc＝2LD.兩者之間無(wú)確定關(guān)系正確答案：B參考解析：對(duì)于測(cè)量表計(jì)，應(yīng)按其準(zhǔn)確等級(jí)校驗(yàn)電流互感器，電流互感器的二次負(fù)載為：Z2＝KcjZcj＋K1XZ1X＋Zc。式中，Zcj為測(cè)量表計(jì)線圈的內(nèi)阻；Zlx為連接導(dǎo)線的電阻；Zc為接觸電阻；Kcj、Klx為針對(duì)不同內(nèi)阻的換算系數(shù)。測(cè)量表計(jì)的阻抗換算系數(shù)和連接線的阻抗換算系數(shù)取值較為復(fù)雜，可參考表4-11-2。表4-11-2由表可知，在不完全星形接線時(shí)連接線的阻抗換算系數(shù)，且線路阻抗與其長(zhǎng)度成正比，即。[單選題]6.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，三相電壓互感器作絕緣監(jiān)視用的附加繞組的額定電壓應(yīng)為()。[2012年真題]A.100VB.100/3VC.3U0V（U0為零序電壓）D.U1N/K0V（U1N為電壓互感器一次側(cè)額定電壓，K0為額定變比）正確答案：B參考解析：《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5222—2005）第16.0.7條規(guī)定，用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其剩余繞組額定電壓應(yīng)為100V；用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其剩余繞組額定電壓應(yīng)為100/3V。[單選題]7.電流互感器的誤差（電流誤差f1和相位誤差δ1）與二次負(fù)荷阻抗（Z2f）的關(guān)系是下列哪組？()[2012年真題]A.f1，δ1正比于Z2fB.f1，δ1正比于1/Z22fub>C.f1，δ1正比于Z22fub>D.f1，δ1正比于1/Z2f正確答案：A參考解析：電流互感器的誤差分為幅值誤差和相角誤差兩種。由于二次繞組存在著阻抗、勵(lì)磁阻抗和鐵芯損耗，故隨著電流及二次負(fù)載阻抗和功率因數(shù)的變化，電流互感器中會(huì)產(chǎn)生不同的誤差：①幅值誤差，以百分比表示：忽略測(cè)量表計(jì)內(nèi)阻時(shí)，幅值誤差與二次負(fù)荷阻抗成正比。②相角誤差，以角度“分”來(lái)表示：忽略測(cè)量表計(jì)內(nèi)阻Z2時(shí)，相角誤差與二次負(fù)荷阻抗Z2L成正比。[單選題]8.3～20kV電網(wǎng)中，為了測(cè)量對(duì)地電壓，通常采用下列哪種電壓互感器？()[2011年真題]A.三相三柱式B.三相五柱式C.三臺(tái)單相式D.兩臺(tái)單相式正確答案：B參考解析：各電壓互感器的接線及使用范圍表述如下：①兩臺(tái)單相電壓互感器接成不完全星形或V-V接線，因其原副邊均無(wú)中性點(diǎn)可接地，因此無(wú)法測(cè)量相對(duì)地電壓。②三相三柱式電壓互感器，不允許將電壓互感器高壓側(cè)中性點(diǎn)接地，因此無(wú)法測(cè)量相對(duì)地電壓。③三相五柱式電壓互感器，高低壓側(cè)中性點(diǎn)均接地，可以測(cè)量相對(duì)地電壓，另外開(kāi)口三角形還可測(cè)量零序電壓。④副邊接成三角形，肯定不能測(cè)量相對(duì)地電壓。[單選題]9.電流互感器的容量為()。[2011年真題]A.正常發(fā)熱允許的容量B.短路發(fā)熱允許的容量C.額定二次負(fù)載下的容量D.額定二次電流下的容量正確答案：C參考解析：電流互感器的容量可用二次負(fù)荷與額定二次電流表示，關(guān)系為：Sb＝ZbI2snub>。電流互感器的二次側(cè)額定電流一般有1A和5A兩種，而其負(fù)荷通常由兩部分組成，一部分是所連接的測(cè)量?jī)x表或保護(hù)裝置，另一部分是連接導(dǎo)線。[單選題]10.下列關(guān)于互感器的敘述哪些是對(duì)的？()[2010年真題]A.電流互感器二次側(cè)要裝保險(xiǎn)，電流互感器二次側(cè)不允許開(kāi)斷B.電流互感器二次側(cè)要裝保險(xiǎn)，電壓互感器二次側(cè)不允許開(kāi)斷C.電壓互感器二次側(cè)要裝保險(xiǎn)，電壓互感器二次側(cè)不允許開(kāi)斷D.電壓互感器二次側(cè)要裝保險(xiǎn)，電流互感器二次側(cè)不允許開(kāi)斷正確答案：D參考解析：電流互感器二次繞組開(kāi)斷后，一次繞組電流變成勵(lì)磁電流，鐵芯的磁密度急劇增大，磁路高度飽和，損耗猛增，將導(dǎo)致鐵芯過(guò)熱繞組燒毀；其次，電流互感器二次側(cè)繞組遠(yuǎn)大于一次側(cè)，相當(dāng)于一個(gè)很大的升壓變壓器，在二次繞組的開(kāi)路時(shí)將產(chǎn)生極高的尖峰電壓，危及安全。因此，電流互感器二次側(cè)不允許開(kāi)斷。電壓互感器實(shí)際相當(dāng)于一個(gè)降壓變壓器，二次側(cè)短路時(shí)將產(chǎn)生極大的過(guò)電流，直接燒毀互感器，因此，應(yīng)裝設(shè)二次熔斷器作為保險(xiǎn)。[單選題]11.電流互感器的額定容量是()。[2009年真題]A.正常發(fā)熱允許的容量B.短路發(fā)熱允許的容量C.額定二次負(fù)荷下的容量D.由額定二次電流確定的容量正確答案：D參考解析：電流互感器的額定容量SN2為電流互感器在額定二次電流IN2和額定二次阻抗ZN2下運(yùn)行時(shí)，二次繞組輸出的容量，即SN2＝I2N2ZN2。由于電流互感器的誤差與二次負(fù)荷有關(guān)，故同一臺(tái)電流互感器使用在不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，對(duì)應(yīng)有不同的額定容量。為了保證電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)，二次側(cè)所接負(fù)荷SZ應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量SN2，即SN2≥S2＝IN22Z2Lsub>。[單選題]12.在3～20kV電網(wǎng)中，為了測(cè)量相對(duì)地電壓，通常采用()方式。[2009年真題]A.三相五柱式電壓互感器B.三相三柱式電壓互感器C.兩臺(tái)單相電壓互感器接成不完全星形D.一臺(tái)單相電壓互感器正確答案：A參考解析：電壓互感器的接線方式很多，常見(jiàn)的有以下幾種：①用一臺(tái)單相電壓互感器來(lái)測(cè)量某一相對(duì)地電壓或相間電壓的接線方式；②用兩臺(tái)單相互感器接成不完全星形，也稱V-V接線，用來(lái)測(cè)量各相間電壓，但不能測(cè)相對(duì)地電壓，廣泛應(yīng)用在20kV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中；③用三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成YN，yn，d0或YN，y，d0的接線形式，廣泛應(yīng)用于3～220kV系統(tǒng)中，其二次繞組用于測(cè)量相間電壓和相對(duì)地電壓，輔助二次繞組接成開(kāi)口三角形，供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。但是三臺(tái)單相電壓互感器用于110kV及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)時(shí)，測(cè)量相對(duì)地電壓，而用于35kV及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí)，只能測(cè)量相間電壓，不能測(cè)量相對(duì)地電壓；④可用一臺(tái)三相五柱式電壓互感器代替上述③中三個(gè)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成的接線，來(lái)測(cè)量相電壓和線電壓；⑤三相三柱式電壓互感器只能測(cè)量線電壓，不能測(cè)量相電壓。[單選題]13.當(dāng)用于35kV及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí)，電壓互感器剩余電壓繞組的二次額定電壓應(yīng)選擇為()。[2016年真題]A.100VB.100/3VC.VD.V正確答案：B參考解析：電壓互感器的額定電壓選擇見(jiàn)表4-11-3。表4-11-3電壓互感器的額定電壓此外，根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5222—2005）第16.0.7條規(guī)定，用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其剩余繞組額定電壓應(yīng)為100V；用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其剩余繞組額定電壓應(yīng)為100/3V。[單選題]14.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，三相電壓互感器附加副繞組額定電壓是()V。[2008年、2009年真題]A.100B.C.100/3D.正確答案：C參考解析：中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，每相二次側(cè)電壓統(tǒng)一定為100V，單相對(duì)地短路100V。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，二次側(cè)電壓為V，因此電壓互感器附加副繞組額定電壓為100/3V。[單選題]15.在6～20kV電網(wǎng)中，為了測(cè)量三相電壓，通常用下面哪種方式()。[2008年真題]A.三相五柱式電壓互感器B.三相三柱式電壓互感器C.兩臺(tái)單相電壓互感器接成不完全星形D.Y/Δ連接的三臺(tái)單相電壓互感器正確答案：A參考解析：電壓互感器的接線方式很多，常見(jiàn)的有以下幾種：①用一臺(tái)單相電壓互感器來(lái)測(cè)量某一相對(duì)地電壓或相間電壓的接線方式。②用兩臺(tái)單相互感器接成不完全星形，也稱V-V接線，用來(lái)測(cè)量各相間電壓，但不能測(cè)相對(duì)地電壓，廣泛應(yīng)用在20kV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中。③用三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成YN，yn，d0或YN，Y，d0的接線形式，廣泛應(yīng)用于3～220kV系統(tǒng)中，其二次繞組用于測(cè)量相間電壓和相對(duì)地電壓，輔助二次繞組接成開(kāi)口三角形，供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。三臺(tái)單相電壓互感器用于110kV及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)時(shí)，可以測(cè)量相對(duì)地電壓，用于35kV及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí)只能測(cè)量相間電壓，不能測(cè)量相對(duì)地電壓。④可用一臺(tái)三相五柱式電壓互感器代替上述③中三個(gè)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成的接線，來(lái)測(cè)量相電壓和線電壓。[單選題]16.在3～20kV電網(wǎng)中，為了測(cè)量相對(duì)地電壓通常采用()。[2007年真題]A.三相五柱式電壓互感器B.三相三柱式電壓互感器C.兩臺(tái)單相電壓互感器接成不完全星形接線D.三臺(tái)單相電壓互感器接成Y/Y接線正確答案：A參考解析：A項(xiàng)，三相五柱式電壓互感器，其一次線圈及主二次線圈均接成星形，附加二次線圈接成開(kāi)口三角形。中性點(diǎn)接地，三角形繞組處輸出相對(duì)地電壓。既可測(cè)量線電壓又可測(cè)量相電壓。B項(xiàng)，三相三柱式電壓互感器一般為Y，yn型接線，它不允許一次側(cè)中性點(diǎn)接地，故無(wú)法測(cè)量對(duì)地電壓。C項(xiàng)，兩臺(tái)單相電壓互感器跨接在UAB及UBC線電壓之間，稱為不完全星形接線，或V-V接線，廣泛用于20kV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，用來(lái)測(cè)量相間電壓，但是不能測(cè)量相對(duì)地電壓；D項(xiàng)，三臺(tái)單相電壓互感器用于110kV及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)時(shí)，測(cè)量相對(duì)地電壓，用于35kV及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí)只能測(cè)量相間電壓，不能測(cè)量相對(duì)地電壓。[單選題]17.電流互感器二次繞組在運(yùn)行時(shí)()。[2006年真題]A.允許短路不允許開(kāi)路B.允許開(kāi)路不允許短路C.不允許開(kāi)路不允許短路D.允許開(kāi)路也允許短路正確答案：A參考解析：電流互感器正常工作時(shí)近似于短路狀態(tài)。若電流互感器二次繞組開(kāi)路，則I2＝0，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)由較小的I0N1驟增為I1N1，鐵芯中的磁通波形呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波，因此二次繞組將在磁通過(guò)零時(shí)感應(yīng)產(chǎn)生很高的尖頂波電動(dòng)勢(shì)，其值可達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)伏，危及工作人員的安全和儀表、繼電器的絕緣。由于磁感應(yīng)強(qiáng)度驟增，還會(huì)引起鐵芯和繞組過(guò)熱。此外，在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生剩磁，使互感器準(zhǔn)確等級(jí)下降。因此電流互感器二次側(cè)繞組應(yīng)采用防止開(kāi)路的保護(hù)措施。[單選題]18.選擇10kV饋線上的電流互感器時(shí)，電流互感器的接線方式為不完全星形接線，若電流互感器與測(cè)量?jī)x表相距40m，則其連接線長(zhǎng)度Ljs應(yīng)為()。[2006年真題]A.40mB.69.3mC.80mD.23.1m正確答案：B參考解析：設(shè)從電流互感器到儀表的二次線路單向長(zhǎng)度為L(zhǎng)，不同情況下連接線長(zhǎng)度為：①電流互感器的不完全星形接線用于測(cè)量各相間電壓，但是不能測(cè)量對(duì)地電壓，廣泛用于20kV及以上中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，采用不完全星形接線時(shí)，連接線長(zhǎng)度應(yīng)滿足，即：。②對(duì)稱三相負(fù)荷，測(cè)量一相電流（一相式接線），Ljs＝2L；③三相星形連接，中性線上無(wú)電流流過(guò)，不計(jì)中性線阻抗，Ljs＝L，導(dǎo)線計(jì)算長(zhǎng)度小，測(cè)量誤差小，用于110kV及以上線路和發(fā)電機(jī)、變壓器等重要回路。[單選題]19.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，三相電壓互感器作絕緣監(jiān)視用的附加副繞組的額定電壓應(yīng)選擇下列哪項(xiàng)？()V[2005年真題]A.B.100VC.100/3VD.正確答案：C參考解析：根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)規(guī)定》（DL/T5222—2005）第16.0.7條規(guī)定，用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其剩余繞組額定電壓應(yīng)為100V；用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其剩余繞組額定電壓應(yīng)為100/3V。[單選題]20.電流互感器的誤差（電流誤差fi和相位誤差δi）與二次負(fù)荷阻抗（Z2f）的關(guān)系是下列哪組？()[2005年真題]A.，B.，C.，D.，正確答案：C參考解析：電流互感器的誤差有幅值誤差和相角誤差兩種。由于二次繞組存在著阻抗、勵(lì)磁阻抗和鐵芯損耗，故隨著電流及二次負(fù)載阻抗和功率因數(shù)的變化，會(huì)產(chǎn)生不同的誤差。①幅值誤差，以百分比表示：忽略測(cè)量誤表計(jì)內(nèi)阻時(shí)，幅值誤差與二次負(fù)荷阻抗成正比。②相角誤差：以角度“分”來(lái)表示：忽略測(cè)量誤表計(jì)內(nèi)阻時(shí)，相角誤差與二次負(fù)荷阻抗成正比。因此，電流互感器的電流誤差fi與Z2f成正比，相位誤差δi和Z2f也成正比。[單選題]21.以下關(guān)于運(yùn)行工況對(duì)電流互感器傳變誤差的描述