电气工程师-专业基础（发输变电）-电气工程基础-4.11互感器

电气工程师-专业基础（发输变电）-电气工程基础-4.11互感器[单选题]1.电流互感器的二次侧额定电流为5A，二次侧阻抗为2.4Ω，其额定容量为()。[2018年真题]A.12VA（江南博哥）B.24VAC.25VAD.60VA正确答案：D参考解析：电流互感器的额定容量SN2为电流互感器在额定二次电流IN2和额定二次阻抗ZN2下二次绕组输出的容量。本题中，SN2＝IN2ZN2sub>＝52×2.4＝60VA。[单选题]2.以下关于互感器的正确说法是()。[2018年真题]A.电流互感器其接线端子没有极性B.电流互感器二次侧可以开路C.电压互感器二次侧可以短路D.电压电流互感器二次侧有一端必须接地正确答案：D参考解析：电流互感器的工作特点包括：①一次线圈串联于主电路中，由于一、二次侧线圈的安匝数要相等，即I1N1＝I2N2，故电流互感器的一次侧匝数少，二次侧匝数多。②二次侧近似短路，这是因为电流互感器二次侧所串接的是测量仪表、继电器等的电流线圈，其阻抗值很小。③电流互感器二次线圈不允许开路。一旦开路，磁通密度将过度增大，铁芯剧烈发热导致电流互感器损坏，同时很高的开路电压对人员安全和仪器绝缘都是很大的威胁。④电流互感器二次要求一个接地点，是防止二次的电流因为两个接地点，经过“大地”形成回路，而不走负荷回路，带不起负荷（即测量表计，保护装转置等）。电压互感器的工作特点包括：①二次侧近似开路，因为电压互感器二次侧所接的都是电压线圈，其阻抗很大，从而电流很小。②二次侧正常工作时不允许短路，否则会流过很大的短路电流烧毁设备。③电压互感器二次要求一个接地点，同样也是防止二次电压部分经过“大地”形成回路，即短路，就会烧毁互感器。[单选题]3.电压互感器配置原则不正确的是()。[2017年真题]A.配置在主母线上B.配置在发电机端C.配置在旁路母线上D.配置在出线上正确答案：C参考解析：电压互感器的配置原则如下：①母线：工作和备用母线都装1组电压互感器，用于同期、测量仪表、保护装置及中性点不接地系统的绝缘监视。②发电机：一般装2组电压互感器。一组用3个单相电压互感器接成Y/Y形，供自动调节励磁装置用；另一组用2个单相电压互感器接成V/V形或用3个单相三线圈电压互感器接成Y/Y/Δ形，供测量仪表、同期和保护装置用。③线路：35kV及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压，进行同期和设置重合闸，装1台单相电压互感器。为了保证采用单母线或双母线的配电装置，在进出线断路器检修及其保护装置的检修和调试时，一般不中断对用户的供电，方法是增设旁路母线或旁路隔离开关。由此可见，旁路作为临时设施，使用率比较低，所以不需要安装电压互感器。[单选题]4.以下关于电流互感器的描述中，正确的是()。[2016年真题]A.电流互感器的误差仅与二次负荷有关系，与一次电流无关B.电流互感器的二次侧开路运行时，二次绕组将在磁通过零时感应产生很高的尖顶波电流，危及设备及人身安全C.某电流互感器的准确级和额定准确限制系数分别为5P和40，则表示在电力系统一次电流为40倍额定电流时，其电流误差不超过5%D.电流互感器的误差仅与一次电流有关，与二次负荷无关正确答案：C参考解析：电流互感器的测量误差主要是由励磁电流及一、二次绕组漏磁阻抗和仪表阻抗等引起的。为了减少误差，提供测量准确度，电流互感器铁芯也要求选用高质量的硅钢片，尽量减小铁芯磁路的空气间隙，降低铁芯磁密，绕制绕组时尽量设法减少漏磁。电流互感器在使用时，二次侧不准开路，由于二次侧开路时，一次侧电流将全部产生励磁磁动势，造成铁芯中磁密和铁损激增，导致铁芯过热。另外二次绕组两端也将产生很高的电压，损坏绕组绝缘性能，危及人身、设备安全。补充：电压互感器使用时二次侧不允许短路。国际电工委员会（IEC）规定继电保护用电流互感器的准确级为5P和10P，其中P表示保护（PROTECT），其误差限值见表4-11-1。表4-11-1稳态保护电流互感器的准确级和误差限值电流互感器的保护准确级一般表示为5P20、5P40或10P20、10P40。在误差限制5P与10P后的20和40，表示电流互感器一次短路电流为额定电流的倍数值。[单选题]5.在进行电流互感器选择时，需考虑在满足准确级及额定容量要求下的二次导线的允许最小截面。用Lc表示二次导线的计算长度，用L表示测量仪器仪表到互感器的实际距离。当电流互感器采用不完全星形接线时，以下关系正确的是()。[2013年真题]A.Lc＝LB.C.Lc＝2LD.两者之间无确定关系正确答案：B参考解析：对于测量表计，应按其准确等级校验电流互感器，电流互感器的二次负载为：Z2＝KcjZcj＋K1XZ1X＋Zc。式中，Zcj为测量表计线圈的内阻；Zlx为连接导线的电阻；Zc为接触电阻；Kcj、Klx为针对不同内阻的换算系数。测量表计的阻抗换算系数和连接线的阻抗换算系数取值较为复杂，可参考表4-11-2。表4-11-2由表可知，在不完全星形接线时连接线的阻抗换算系数，且线路阻抗与其长度成正比，即。[单选题]6.中性点不接地系统中，三相电压互感器作绝缘监视用的附加绕组的额定电压应为()。[2012年真题]A.100VB.100/3VC.3U0V（U0为零序电压）D.U1N/K0V（U1N为电压互感器一次侧额定电压，K0为额定变比）正确答案：B参考解析：《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222—2005）第16.0.7条规定，用于中性点直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100V；用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100/3V。[单选题]7.电流互感器的误差（电流误差f1和相位误差δ1）与二次负荷阻抗（Z2f）的关系是下列哪组？()[2012年真题]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正确答案：A参考解析：电流互感器的误差分为幅值误差和相角误差两种。由于二次绕组存在着阻抗、励磁阻抗和铁芯损耗，故随着电流及二次负载阻抗和功率因数的变化，电流互感器中会产生不同的误差：①幅值误差，以百分比表示：忽略测量表计内阻时，幅值误差与二次负荷阻抗成正比。②相角误差，以角度“分”来表示：忽略测量表计内阻Z2时，相角误差与二次负荷阻抗Z2L成正比。[单选题]8.3～20kV电网中，为了测量对地电压，通常采用下列哪种电压互感器？()[2011年真题]A.三相三柱式B.三相五柱式C.三台单相式D.两台单相式正确答案：B参考解析：各电压互感器的接线及使用范围表述如下：①两台单相电压互感器接成不完全星形或V-V接线，因其原副边均无中性点可接地，因此无法测量相对地电压。②三相三柱式电压互感器，不允许将电压互感器高压侧中性点接地，因此无法测量相对地电压。③三相五柱式电压互感器，高低压侧中性点均接地，可以测量相对地电压，另外开口三角形还可测量零序电压。④副边接成三角形，肯定不能测量相对地电压。[单选题]9.电流互感器的容量为()。[2011年真题]A.正常发热允许的容量B.短路发热允许的容量C.额定二次负载下的容量D.额定二次电流下的容量正确答案：C参考解析：电流互感器的容量可用二次负荷与额定二次电流表示，关系为：Sb＝ZbI2snub>。电流互感器的二次侧额定电流一般有1A和5A两种，而其负荷通常由两部分组成，一部分是所连接的测量仪表或保护装置，另一部分是连接导线。[单选题]10.下列关于互感器的叙述哪些是对的？()[2010年真题]A.电流互感器二次侧要装保险，电流互感器二次侧不允许开断B.电流互感器二次侧要装保险，电压互感器二次侧不允许开断C.电压互感器二次侧要装保险，电压互感器二次侧不允许开断D.电压互感器二次侧要装保险，电流互感器二次侧不允许开断正确答案：D参考解析：电流互感器二次绕组开断后，一次绕组电流变成励磁电流，铁芯的磁密度急剧增大，磁路高度饱和，损耗猛增，将导致铁芯过热绕组烧毁；其次，电流互感器二次侧绕组远大于一次侧，相当于一个很大的升压变压器，在二次绕组的开路时将产生极高的尖峰电压，危及安全。因此，电流互感器二次侧不允许开断。电压互感器实际相当于一个降压变压器，二次侧短路时将产生极大的过电流，直接烧毁互感器，因此，应装设二次熔断器作为保险。[单选题]11.电流互感器的额定容量是()。[2009年真题]A.正常发热允许的容量B.短路发热允许的容量C.额定二次负荷下的容量D.由额定二次电流确定的容量正确答案：D参考解析：电流互感器的额定容量SN2为电流互感器在额定二次电流IN2和额定二次阻抗ZN2下运行时，二次绕组输出的容量，即SN2＝I2N2ZN2。由于电流互感器的误差与二次负荷有关，故同一台电流互感器使用在不同准确级时，对应有不同的额定容量。为了保证电流互感器的准确级，二次侧所接负荷SZ应不大于该准确级所规定的额定容量SN2，即SN2≥S2＝IN22Z2Lsub>。[单选题]12.在3～20kV电网中，为了测量相对地电压，通常采用()方式。[2009年真题]A.三相五柱式电压互感器B.三相三柱式电压互感器C.两台单相电压互感器接成不完全星形D.一台单相电压互感器正确答案：A参考解析：电压互感器的接线方式很多，常见的有以下几种：①用一台单相电压互感器来测量某一相对地电压或相间电压的接线方式；②用两台单相互感器接成不完全星形，也称V-V接线，用来测量各相间电压，但不能测相对地电压，广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中；③用三台单相三绕组电压互感器构成YN，yn，d0或YN，y，d0的接线形式，广泛应用于3～220kV系统中，其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压，辅助二次绕组接成开口三角形，供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。但是三台单相电压互感器用于110kV及以上中性点接地系统时，测量相对地电压，而用于35kV及以下中性点不接地系统时，只能测量相间电压，不能测量相对地电压；④可用一台三相五柱式电压互感器代替上述③中三个单相三绕组电压互感器构成的接线，来测量相电压和线电压；⑤三相三柱式电压互感器只能测量线电压，不能测量相电压。[单选题]13.当用于35kV及以下中性点不接地系统时，电压互感器剩余电压绕组的二次额定电压应选择为()。[2016年真题]A.100VB.100/3VC.VD.V正确答案：B参考解析：电压互感器的额定电压选择见表4-11-3。表4-11-3电压互感器的额定电压此外，根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222—2005）第16.0.7条规定，用于中性点直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100V；用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100/3V。[单选题]14.中性点不接地系统中，三相电压互感器附加副绕组额定电压是()V。[2008年、2009年真题]A.100B.C.100/3D.正确答案：C参考解析：中性点接地系统中，每相二次侧电压统一定为100V，单相对地短路100V。中性点不接地系统中，二次侧电压为V，因此电压互感器附加副绕组额定电压为100/3V。[单选题]15.在6～20kV电网中，为了测量三相电压，通常用下面哪种方式()。[2008年真题]A.三相五柱式电压互感器B.三相三柱式电压互感器C.两台单相电压互感器接成不完全星形D.Y/Δ连接的三台单相电压互感器正确答案：A参考解析：电压互感器的接线方式很多，常见的有以下几种：①用一台单相电压互感器来测量某一相对地电压或相间电压的接线方式。②用两台单相互感器接成不完全星形，也称V-V接线，用来测量各相间电压，但不能测相对地电压，广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中。③用三台单相三绕组电压互感器构成YN，yn，d0或YN，Y，d0的接线形式，广泛应用于3～220kV系统中，其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压，辅助二次绕组接成开口三角形，供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。三台单相电压互感器用于110kV及以上中性点接地系统时，可以测量相对地电压，用于35kV及以下中性点不接地系统时只能测量相间电压，不能测量相对地电压。④可用一台三相五柱式电压互感器代替上述③中三个单相三绕组电压互感器构成的接线，来测量相电压和线电压。[单选题]16.在3～20kV电网中，为了测量相对地电压通常采用()。[2007年真题]A.三相五柱式电压互感器B.三相三柱式电压互感器C.两台单相电压互感器接成不完全星形接线D.三台单相电压互感器接成Y/Y接线正确答案：A参考解析：A项，三相五柱式电压互感器，其一次线圈及主二次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形。中性点接地，三角形绕组处输出相对地电压。既可测量线电压又可测量相电压。B项，三相三柱式电压互感器一般为Y，yn型接线，它不允许一次侧中性点接地，故无法测量对地电压。C项，两台单相电压互感器跨接在UAB及UBC线电压之间，称为不完全星形接线，或V-V接线，广泛用于20kV以下中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，用来测量相间电压，但是不能测量相对地电压；D项，三台单相电压互感器用于110kV及以上中性点接地系统时，测量相对地电压，用于35kV及以下中性点不接地系统时只能测量相间电压，不能测量相对地电压。[单选题]17.电流互感器二次绕组在运行时()。[2006年真题]A.允许短路不允许开路B.允许开路不允许短路C.不允许开路不允许短路D.允许开路也允许短路正确答案：A参考解析：电流互感器正常工作时近似于短路状态。若电流互感器二次绕组开路，则I2＝0，励磁磁动势由较小的I0N1骤增为I1N1，铁芯中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波，因此二次绕组将在磁通过零时感应产生很高的尖顶波电动势，其值可达数千甚至上万伏，危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度骤增，还会引起铁芯和绕组过热。此外，在铁芯中会产生剩磁，使互感器准确等级下降。因此电流互感器二次侧绕组应采用防止开路的保护措施。[单选题]18.选择10kV馈线上的电流互感器时，电流互感器的接线方式为不完全星形接线，若电流互感器与测量仪表相距40m，则其连接线长度Ljs应为()。[2006年真题]A.40mB.69.3mC.80mD.23.1m正确答案：B参考解析：设从电流互感器到仪表的二次线路单向长度为L，不同情况下连接线长度为：①电流互感器的不完全星形接线用于测量各相间电压，但是不能测量对地电压，广泛用于20kV及以上中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，采用不完全星形接线时，连接线长度应满足，即：。②对称三相负荷，测量一相电流（一相式接线），Ljs＝2L；③三相星形连接，中性线上无电流流过，不计中性线阻抗，Ljs＝L，导线计算长度小，测量误差小，用于110kV及以上线路和发电机、变压器等重要回路。[单选题]19.中性点不接地系统中，三相电压互感器作绝缘监视用的附加副绕组的额定电压应选择下列哪项？()V[2005年真题]A.B.100VC.100/3VD.正确答案：C参考解析：根据《导体和电器选择设计规定》（DL/T5222—2005）第16.0.7条规定，用于中性点直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100V；用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100/3V。[单选题]20.电流互感器的误差（电流误差fi和相位误差δi）与二次负荷阻抗（Z2f）的关系是下列哪组？()[2005年真题]A.，B.，C.，D.，正确答案：C参考解析：电流互感器的误差有幅值误差和相角误差两种。由于二次绕组存在着阻抗、励磁阻抗和铁芯损耗，故随着电流及二次负载阻抗和功率因数的变化，会产生不同的误差。①幅值误差，以百分比表示：忽略测量误表计内阻时，幅值误差与二次负荷阻抗成正比。②相角误差：以角度“分”来表示：忽略测量误表计内阻时，相角误差与二次负荷阻抗成正比。因此，电流互感器的电流误差fi与Z2f成正比，相位误差δi和Z2f也成正比。[单选题]21.以下关于运行工况对电流互感器传变误差的描述