角差

01電壓相位誤差

　　電壓相位誤差是原邊電壓向量U1與副邊電壓向量U2轉(zhuǎn)過180°即-U2之間的夾角，用δU表示，如圖1所示，規(guī)定-U2超前原邊電壓向量U1時，角差為正，反之為-。

圖1 電壓互感器向量圖

02電流相位誤差

　　電流相位誤差是原邊電壓向量I1與副邊電流向量I2轉(zhuǎn)過180°即-I2之間的夾角，用δI表示，如圖2所示，規(guī)定-I2超前原邊電壓向量I1時，角差為正，反之為-。

圖2 電流互感器向量圖

　　角差(相位誤差)是互感器準(zhǔn)確度指標(biāo)的重要組成部分，是影響功率測量準(zhǔn)確度的主要因數(shù)之一。電能量是有功功率P對時間的積分，因此有功電能計量誤差取決于有功功率的測量誤差，有功功率P=UIcosφ，顯然P的測量誤差與電壓電流互感器的角差有關(guān)。

　　下面推導(dǎo)有功功率P與電壓電流互感器角差等因素關(guān)系式如下：

　　以單相負(fù)荷為例，設(shè)一次系統(tǒng)電壓為U，電流為I，負(fù)荷功率因數(shù)為cosφ。則負(fù)荷對應(yīng)的有功功率P=UIcosφ。對U、I、cosφ分別求偏導(dǎo)：

　　當(dāng)U、I、φ變化很小時，有功功率變化量△P可以用微分形式表達(dá)：

　　當(dāng)U、I、φ變化很小時，有功功率變化量△P相對當(dāng)U、I、φ未變化時P的變化率為：

　　由于電壓互感器的角差δU規(guī)定為-U2超前U1的角度，因此電壓互感器相位誤差相當(dāng)于負(fù)荷的功率因數(shù)角變化△φ增大δU；同樣由于電流互感器的角差δI規(guī)定為-I2超前I1的角度，因此電流互感器相位誤差相當(dāng)于負(fù)荷的實(shí)際功率因數(shù)角變化量△φ減少δI;電壓、電流互感器的相位誤差共同作用相當(dāng)于負(fù)荷的功率因數(shù)角變化δU-δI，即：

　　△φ=δU-δI

　　角差是電壓互感器和電流互感器非常重要的技術(shù)指標(biāo)。在電壓互感器和電流互感器的角差很小的時候，互感器角差的影響可以忽略不計。但是，在一般情況下，電壓互感器和電流互感器總會存在一定的角差，更為嚴(yán)重的是電壓互感器和電流互感器的外部連接導(dǎo)線或其他元器件，都會增加電壓互感器和電流互感器的角差，電壓互感器和電流互感器角差的存在將影響電能表計量和測量的精度。因此，在高精度電能表中必須考慮電壓互感器角差的影響，采用數(shù)字補(bǔ)償算法來保證和提高電能表的計量和測量精度。

　　國標(biāo)GB 1208-2006 電流互感器規(guī)定電流互感器角差(相位差)不應(yīng)超過表12和表13所列限值。

　　國標(biāo)GBT 20840.7-2007 互感器第7部分：電子式互感器規(guī)定電壓互感器角差(相位誤差)不應(yīng)超過表9規(guī)定限值。