测量电阻的多种方法-盘古文库

测量电阻的多种方法

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来源：开心麻花

作者：开心麻花

2025-09-18

测量电阻的多种方法（精选9篇）

测量电阻的多种方法第1篇

以下单就定值电阻的测量方法和误差分析, 进行实验探究。

一、等效替代法

利用电流计G监督电路的电流, 两次实验记下电阻箱的阻值求待测电阻的阻值。

方法1:如图1所示, G为电流计, 先使RP调到最大值, 闭合开关K1, 令单刀双掷开关K2接“a”, 调节RP至G接近满偏, 记下此时电流读数I0, 保持RP位置不变, 将开关K2接“b”, 调电阻箱R, 使G仍指向原来读数I0, 电阻箱的读数即为待测电阻Rx的阻值。

方法2:如图2所示, 调节电阻箱R至最大值, 闭合开关K1, 令单刀双掷开关K2接“b”, 调节R使G接近满偏, 记下G读数I0和电阻箱读数R1;将开关K2接“a”, 调节R, 使G仍为I0, 记下电阻箱读数R2, 由闭合电路欧姆定律得为G的内阻, r为电源内阻) , ∴Rx=R2-R1。

误差分析:该实验只存在偶然误差, 若电源电动势过大, 则要求达到接近满偏电流时所对应的总电阻的阻值也大, 造成实验时替代电阻R的阻值即使很大, 可能反映在电流计G的电流变化仍不显著, 从而导致偶然误差太大, 故实验时宜选用电源电动势较小的电池。

二、比值法

在纯电阻电路中, 可通过R=U/I这样的比值关系来间接求得所求电阻的阻值。

方法1:如图3所示, 已知电源电动势E和R0的阻值。当接通电源时, 理想状态下, 电压表的示数为U1。由于两个电阻串联, 所以通过它们的电流相等。根据部分电路的欧姆定律I=U/R, 可得:E/ (R0+Rx) =U1/Rx Rx= U1 (R0+Rx) /E

实验时, 我们分别选取了一个5Ω、10Ω的电阻进行测量。

从上表可以看出, 实验测得的数据与真实值有较大误差, 其主要原因有:

(1) 实验时, 电源有内阻且与被测电阻的阻值较接近, 尤其是待测电阻值较小时, 内电压较大, 造成实际路端电压降低导致电阻的测量值偏小 (主要原因) 。

(2) 电压表的内阻并非无穷大, 造成Rx两端的电压下降 (次要原因) 。

方法2:如图4, 接通电源时, 电流表A2示数I2为总电流, 电流表A1示数I1为通过R2的电流, 则通过R1的电流为I2-I1, 只要其中一个电阻的阻值已知, 则可根据Rx/R2=I2/ (I2-I1) , 求出Rx的阻值。

实验时, 我们取Rx=10Ω, R2=5Ω, 记录下I1、I2的示数分别为0.52A, 0.78A, 发现与实际情况相符, 但考虑到电流表的内阻并非为零, A2有分压作用, 造成Rx两端的电压与R2两端的电压并不相等, 仍会带来实验误差。

三、伏安法

一般有电流表内接法和电流表外接法两种方法, 分别如图5、图6所示, 测量数据记录如下表:

误差分析:

比较上述实验数据, 我们不难发现, 当用外接法测量时, 测量值偏小;用内接法测量, 则测量值偏大;而且对于内接法, 待测电阻越大, 误差越小, 对于外接法, 待测电阻越大, 误差反而越小。

设电流表内阻为RA, 电压表的内阻为RV, 电流表的读数为I测, 电压表的读数为I测.依部分电路欧姆定律, U—I图象的斜率即为Rx的测量值R测。

对内接法而言, 因电流表的分压作用, U测、I测的数学解析式为U测=I测 (RA+ Rx) , U测-I测图线的斜率为:k=RA+ Rx=R测> Rx, 说明电阻的测量值比真实值偏大, 故:当 Rx>>RA时, 适宜用内接法。对外接法而言, 因电压表的分流作用, U测、I测的数学解析式为:U测=I测Rv Rx/ (Rv+Rx) , U测-I测图线斜率为k=RvRx/ (Rv+Rx) =R测< Rx, 说明电阻的测量值比真实值偏小, 同理:当Rx<<Rv时, 宜采用外接法。无论是内接还是外接, 都会造成一定的误差, 通常情况下, 为了减少误差, 做法是:当时, 采用内接法。当时, 则用外接法。

合理地设计实验, 在实验的基础上进行实验误差分析, 误差分析又反过来会对实验原理的优化、器材选择、步骤的顺序等产生影响, 加深对实验的理解, 使之后的设计更为合理、方便和优化。特别是伏安法是测电阻的基本方法, 在此基础上形成的所谓“伏伏”法, “安安”法, 就是利用了一表多用的特性, 即电表内阻已知, 则该电表在电路中就既可以测电流, 也可以测电压, 且本身又可以作为定值电阻来处理。

“伏伏”法测电阻案例:用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值 (900～1000Ω) :A.电源E, 具有一定内阻, 电动势约为9.0V;B.电压表V1, 量程为1.5V, 内阻r”1=750Ω;C.电压表V2, 量程为5V, 内阻r2=2500Ω;D.滑动变阻器R, 最大阻值约为100Ω;E.单刀单掷开关K, 导线若干。

(1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的, 画出测量电阻Rx的实验电路原理图 (原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注) 。

(2) 若电压表V1的读数用U1表示, 电压V2的读数用U2表示, 则由已知量和测得量表示Rx的公式。

分析:因V2的量程大些, 且考虑到读数不小于量程的1/3, 故可设计成如图7所示的两种电路, 分别得出待测电阻或

“安安”法测电阻案例:提供以下器材 (代号) 与规格如下:电流表A1 (量程250mA, 内阻r1为5Ω) ;标准电流表A2 (量程300mA, 内阻r2约为5Ω) ;待测电阻R1 (阻值约为100Ω) ;滑动变阻器R2 (最大阻值10Ω) ;电源E (电动势约为10V, 内阻r 约为1Ω) ;单刀单掷开关S, 导线若干。

(1) 要求方法简捷, 并能测多组数据, 画出实验电路原理图, 并标明每个器材的代号。

(2) 需要直接测量的物理量是, 用测的量表示待测电阻R1的计算公式。

分析: (1) 实验电路图如图8所示。

(2) 两电流表A1、A2的读数为I1、I2和电流表A1的内阻为r1, 待测电阻R1的阻值的计算公式是:

四、补偿电路法

方法一:既然外接法中电压表有分流作用, 能不能使它起不到分流作用呢?设计了如下图9所示的补偿电路, 只要调节滑动变阻器到适当位置, 使电流计G的读数为零, 则可以近似认为电压表的分流作用为零, 从而能较准确地测出电阻, 以下是具体的实验数据和结果。

表5 被测电阻R=50Ω (外接法)

方法二:另外还有一个相似的补偿电路, 如图10所示:其原理与电流补偿相类似, 以下是实验结果:

实验表明, 电流或电压补偿的确减小了系统误差, 但是, 由于实验中引入了电流计G, 其内部结构的原因, 误差并不能完全消除。

五、直流电桥法

电桥法测量实质采用的是比较法, 它通过零指示器来判断电桥是否平衡, 用标准电阻R0, 与待测电阻Rx进行比较, 求得Rx的值。有两种形式

第一种形式:运用直流电桥

(1) 实验器材:

直流电桥一个, 待测电阻一个, 定值电阻一个, 灵敏电流计一个, 学生电源, 开关两个, 导线若干。

(2) 实验步骤:

①按图11接线, R1、R2称为比例臂, R0为标准电阻, 称为比较臂, 灵敏电流表作为平衡指示器;②合上开关, 移动电桥的滑片直至灵敏电流计G读数为零, 此时电流表两端电势相等;③记下此时R1、R2的比值, 利用。

第二种形式:运用电阻箱代替直流电桥, 调节各个电阻箱的阻值, 令电流计G的读数为零,

分析、小结:第一种形式的困难是在实验过程中很难使电流表的读数为零, 即Rx/R0只能约等于R1/R2, 而第二种形式的误差主要是由于电阻箱的连续性还不够好, 很难使电流表的指针不偏转, 故只能找到Rx的大概范围。直流电桥是一种比较方便的测量电阻的仪器, 主要由比例臂、比较臂、灵敏电流表等构成桥式线路, 测量时将被测量与已知量进行比较而得到的测量结果, 因而测量精度高, 加上方法巧妙, 使用方便, 所以得到广泛的应用。尽管电桥法测电阻在新课程中已删掉不做要求, 但其思想在电学问题中仍有引申和迁移, 重视基本原理也有助于学生对知识的掌握和应用。

在家庭电路中, 一般都用欧姆表测电阻, 有关欧姆表的内容, 教材中已介绍得很详细, 在此就不再重复了, 在具体的操作中, 可要求学生在电源电动势和电流计的满偏电流已知的情况下制作一个欧姆表的表盘, 在表盘上标出典型的刻度线。

测电阻的方法多种多样, 各有优劣, 到底用何种方法对某一具体的电阻进行测量, 应根据电学实验的“四性” (安全性, 准确性, 有效性, 简便性) 原则, 确定合适的实验方案, 选择合适的器材和电路, 来进行具体地操作。

以上是我们通过自己的亲身实验进行高考实验复习的一种探索, 尽管师生共同探索的实验研究过程充满了艰辛和汗水, 但用真实实验来探究知识, 揭示规律, 掌握技能, 这种做法是应该予以肯定, 值得提倡的。

摘要：笔者在实验复习中, 把实验交还给学生, 组织学生围绕“电阻测量”主题, 把高考考题作为研究的问题发给学生, 让学生自行进行实验方案的设计, 通过对实验方案的真实的实验探究, 记录、分析数据等, 对多种方法对比、分析, 不断修正、完善, 取得了较好的教学效果。

测量电阻的多种方法第2篇

电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏，高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。

一、基本方法-----伏安法（V-A法）

伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。

1、原理：根据部分电路欧姆定律。

2、控制电路的选择

控制电路有两种：一种是限流电路（如图1）；另一种是分压电路。（如图2）

（1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。图1（2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图2，其输出电压由ap之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。图2

3、测量电路

由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。

（1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图

3、图4（2）电流表内、外接法的选择，图3 ①、已知RV、RA及待测电阻RX的大致阻值时可以利用相对误差判断若RX＞V，选用内接法，X＜V，选用外接法

RARXRXRA②不知RV、RA及待测电阻RX，采用尝试法，见图5，当电压表的一端分别接在a、b两点时，如电流表示数有明显变化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。

（3）误差分析：

内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即

R测＞R真(R测=RA+RX);外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即

R测＜R真(R测

4、伏安法测电阻的电路的改进

图6

RRR图4

图5

RXRV)

RXRV0

图7

第 1页（共 4页）如图

6、图7的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差，为什么？怎样测量？

二、由伏安法演变而来的其他测量定值电阻的方法归纳

（一）电压表和定值电阻替代法（V-R法）

【例1】有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗？说出你的办法和理由。

（二）电压表和滑动变阻器替代法（V-RP法）【例2】给你以下器材：一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻Rx。请你设计一个能测出Rx电阻值的电路。要求：

1、画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。

2、简要写出实验操作步骤。

3、根据你所测出的物理量写出表达式Rx＝_________。

（三）电压表和开关替代法（V-K法）

【例3】给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线，请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值，画出电路图，写出实验步骤及未知电阻的表达式。

（四）电流表和定值电阻替代法（A-R法）

【例4】现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0，没有电压表，你如何测出被测电阻的阻值？

（五）电流表和滑动变阻器替代法（A-RP法）

【例5】现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关，你如何测出被测电阻的阻值？

（六）电流表和开关替代法（A-K法）

【例6】有一个阻值看不清的电阻Rx，我们要测它的阻值，但手边只有一只电流表，一个已知阻值R0的定值电阻，二个开关和几根导线：

1、画出实验电路图。

2、写出实验步骤。

3、用测出量和已知量写出未知电阻Rx的表达式。

三、其他测量电阻的方法归纳

（一）欧姆表测电阻

1、欧姆表的结构、原理

它的结构如图1,由三个部件组成：G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻，也称调零电阻，电池的电动势为E，内阻为r。

图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。

当红、黑表笔接上待测电阻Rx时，由闭合电路欧姆定律可知：

I = E/（R+Rg+Rx+r）= E/（R内+RX）

由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。

2、使用注意事项：

（1）欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电

第 2页（共 4页）

阻之间并不是正比也不是反比的关系。

（2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。

（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零

（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。（一般在中值刻度的1/3区域）（5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。

（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF档。

（二）用惠斯通电桥测量电阻

1、原理：惠斯通电桥的原理如图所示。电阻R1、R2、R和待测电阻RX连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。在对角A和C之间接电源E，在对角B和D之间接检流计G。因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当开关接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。适当调节R、R1和R2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流IG = 0，这时，B、D两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状态。这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差，B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。设ABC支路和ADC支路中的电流分别为I1和I2，由欧姆定律得

I1 RX = I2 R

I1 R1 = I2 R2 两式相除得： RXRR1R2

上式称为电桥的平衡条件。所以RXRR1 通常将R / R2称为比率臂，将R1称为比较臂。R22、测量方法

如图，连接电路，取R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻箱（能够直接读出数值），Rx为待测电阻。调节R3，使电流计中的读数为零，应用平衡条件，求出Rx。

（三）等效替代法测电阻

1、等效替代法就是在测量的过程中，让通过待测电阻的电流（或电压）和通过电阻箱的电流（或电压）相等。电路如图13，将单刀双掷开关调到a，闭合S1调节R，使安培表读数为I0，保持R不动，将单刀双掷开关打到b，调节R0使安培表读数仍为I0，则电阻箱的读数就是待测电阻的数值。

2、测量原理：图14是用伏特表完成的实验，同学们自己分析测量原理。

3、注意：主要元件为电阻箱和单刀双掷开关。虚线框内可用分压控制电路。

S2 S1

图13 图15 图14

（四）公式计算法测电阻

公式计算法主要是应用串并联电路的特点和全电路的知识进行分析，并求出待测电阻的数值。图1

5第 3页（共 4页）

是测量电阻Rx的电路，Rx为待测电阻，R为保护电阻，其阻值未知，R1为已知的定值电阻，电源电动势为E未知，S1、S2均为单刀双掷开关，A为电流表，其内阻不计。（1）测量Rx的步骤为：S2向d闭合，S1向

闭合，记下电流表的读数I1，再将S2向c闭合，S1向

闭合，记下电流表读数I2。（2）计算Rx的公式为Rx=

（五）补偿法测电阻

1、基本原理：在一定温度下，直流电通过待测电阻Rx时，用电压表测出Rx两端的电压U，用电流表测出通过Rx的电流I，则电阻值可表示为：Rx=U/I

2、试验方法：连接如下电路图，调节R3使检流计G无电流通过（指针指零），这时电压表指示的电压值Ubd等于Rx两端的电压Uac，即b，d之间的电压补偿了Rx两端的电压。清除了电压内阻对电路的影响。补偿法测电阻的优点

补偿法测电阻比伏安法测电阻产生的误差要小，这主要是因为补偿法测电阻时没有引入测量仪表自身的电阻，从而降低了系统误差，提高了测量正确度。

电路简单，实用性强。电路中的元件和仪表都是常用器件，并且个滑动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值，从而对电阻器件的选择降低了要求。

调节方便，电路通过粗调和细调的设计，既可以提高测量的速度，又可以保护检流计，这是电桥发测量电阻时很难做到的。

修正系统误差。电路中测量仪表自身的电阻与测量结果无关，从而降低了测量方法引入的误差，这是单纯伏案法测量电阻时无法做到的。

以上电阻测量的五种方法，同学们在平时解题时可视具体情况灵活选用。

电阻的测量方法的教学策略探索第3篇

关于以电路欧姆定律为背景的部分电阻测量问题的教学策略, 从教学方法上应沿承如下递进的顺序。

一、两种仪表齐全, 只需选择电流表内接还是外接, 根据实验要求选择实验器材和量程即可

例1 (2011天津) 某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx, 现备有下列器材:

A.电流表 (量程100μA, 内阻约为2 kΩ) ;

B.电流表 (量程500μA, 内阻约为300Ω) ;

C.电压表 (量程15 V, 内阻约为100 kΩ) ;

D.电压表 (量程50 V, 内阻约为500 kΩ) ;

E.直流电源 (20 V, 允许最大电流1 A) ;

F.滑动变阻器 (最大阻值1 kΩ, 额定功率1 W) ;

G.电键和导线若干。

电流表应选______, 电压表应选______。 (填字母代号)

该同学正确选择仪器后连接了以下电路, 为保证实验顺利进行, 并使测量误差尽量减小, 实验前请你检查该电路, 指出电路在接线上存在的问题。

1) ;

2) 。

解析:电源电压20 V, 为了测量准确, 所以电压表的量程选15 V。待测阻值约为25 kΩ, 所以电流表的量程选500μA, 滑动变阻器的阻值比待测阻值小很多, 所以分压式接法操作更方便, , 所以选择内接法。

本实验是伏安法测电阻最基本的应用, 虽然学生解决起来比较顺利, 但本实验是所有变换之根源。

二、尽管有两类电表, 但由于量程不符, 需要对其量程进行改装, 选择恰当的定值电阻扩大至恰当的量程

如图1所示的电路可以改变电流表的量程, 如图2所示的电路可以改变电压表的量程。

三、两类电表和定值电阻的角色相互转化

近年高考题中测电阻的实验题中经常给出两类电表, 有时还给出定值电阻, 它们有何用途呢?学生往往感到无从下手, 教师在实验教学时也感到十分头疼, 想办法转移实验仪器的角色, 是解决问题的关键。

例2 (2011上海) 实际电流表有内阻, 可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:

(1) 待测电流表G1 (0~5 m A, 内阻约300Ω) ,

(2) 电流表G2 (0~5 m A, 内阻约100Ω) ,

(3) 定值电阻R1 (300Ω) ,

(4) 定值电阻R2 (10Ω) ,

(5) 滑动变阻器R3 (0~1000Ω) ,

(6) 滑动变阻器R4 (0~20Ω) ,

(7) 干电池 (1.5 V) ,

(8) 电键S及导线若干。

(1) 定值电阻应选_________, 滑动变阻器应选_________。 (在空格内填写序号)

(2) 用连线连接实物图。

(3) 补全实验步骤:

(1) 按电路图连接电路, ___________________;

(2) 闭合电键S, 移动滑动触头至某一位置, 记录G1G2的读数I1, I2;

(3) ____________________;

(4) 以I1为纵坐标, I2为横坐标, 作出相应图线, 如图所示。

(4) 根据I2-I1图线的斜率及定值电阻, 写出待测电流表内阻的表达式_______________。

本实验求电流表的内阻。只有流过电阻的电流数据, 但没有电压表如何获得电压数据呢?本实验中定值电阻和待测电阻并联, 所以电压相等, 利用部分电路欧姆定律, 已知电流的定值电阻可以转化为电压表。类似的情形, 如图3, 已知电压的定值电阻R0可以起到电流表的作用, 如图4, 已知内阻的电压表V1也可以起到电流表的作用, 如图5, 已知电阻的电流表G1可以转化为电压表等。当缺少某种电表时可以利用部分电路欧姆定律进行角色转换获得电流或电压数据, 其实都是伏安法测电阻衍生出来的等价方法, 万变不离其宗。

四、电表只作为显示示数的一种表面象征, 而采用间接方法测量未知电阻

例3 (2011全国理综) 为了测量一微安表头A的内阻, 某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准电流表, R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱, S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关, E是电池。完成下列实验步骤中的填空:

(1) 将S拨向接点1, 接通S1, 调节_______, 使待测表头指针偏转到适当位置, 记下此时____的读数I;

(2) 然后将S拨向接点2, 调节_______, 使_______记下此时RN的读数;

(3) 多次重复上述过程, 计算RN读数的_______, 此即为待测微安表头内阻的测量值。

本实验我们用电阻箱RN等效替代待测电阻, 则RN读数就是待测电阻的阻值, 电流表的读数不变是本实验的前提条件。此方法通常称为替代法。类似的情形如图6, S2断开, 记下电流I, S2闭合, 调节R2使电流表半偏, R2的阻值就是待测电阻的阻值。待测的电流表的内阻<

初三物理电阻的测量教案第4篇

1. 知道用电流表和电压表测电阻的原理。

2. 会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻。

3. 了解减小误差的方法。

过程与方法

1. 通过电阻的测量，了解欧姆定律的应用。

2. 体验“伏安法”测量电阻的过程;能进行初步的相关电路分析、电路故障分析。

情感、态度与价值观

1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析，使学生养成学生实事求是的科学态度、周密严谨的科学思维方法和良好的学习习惯。

放大电路输入电阻的测量方法综述第5篇

输入电阻Ri的大小表示放大电路从信号源或前级放大电路获取电流的多少, 是放大器的一项主要的技术指标。图1是放大器的示意图, 如图1 所示, 测一个放大电路的输入电阻, 通常的方法是, 只要测出输入电压ui和输入电流Ii, 那么输入电阻Ri=ui/Ii。但实际上, 在没有测量微小电流的交流微安 (交流毫安) 表, 而只有测量微小电压的交流毫伏表 (或示波器) 的情况下, 为了将上面输入电流Ii这个电流量转换成电压, 在放大电路的输入端串联了一个辅助电阻R (如图2所示) , 这个电阻R的大小应当和输入电阻的大小相当。一般说来, 测量放大电路输入电阻的方法有如下几种。

2 伏安法测量输入电阻

伏安法是测量放大电路输入电阻最经典的方法, 也就是上面所介绍的串联电阻法, 即在放大电路与信号源之间串入一个已知电阻R (一般选择R的值接近Ri) 。注意:用示波器观察输出波形, 在输出波形不失真的情况下分别测出uS、ui的值。这样, 输入电流Ii= (us-ui) /R, 在这里, us是信号源输出电压, ui是放大电路输入端得到的电压, 只要测出这两个电压, 就可求出输入电阻Ri了。Ri的计算公式为:

上面的方法适用于放大器输入阻抗不是很高的情况。事实上, 当被测放大器的输入电阻比较大时, 电压表的内阻对输入电阻的测量是有影响的, 会造成较大的测量误差。解决这一问题的方法是, 不直接在放大器的输入端测量, 而是改为测量输出端的电压。

具体方法是, 输入信号电压保持不变, 在未串入电阻时, 在输出电压波形不失真的条件下, 测出输出电压uo1;在输入端串入已知阻值的电阻R时, 保持uS幅度不变, 测出输出电压uo2, 则Ri的计算公式为:

注意:辅助电阻R的取值应与被测输入电阻Ri接近, 否则测试结果误差较大。

3 半电压法测输入电阻

很多时候, 大家不知道被测输入电阻的大小, 这样辅助电阻R的取值就难以选取, 这时, 半电压法可以解决这个问题。

将图2 中的辅助电阻R换成电位器Rp, 如图3 所示。测量us的值, 并保持us的值不变, 改变Rp的阻值, 使得ui=1/2us, 此时电位器的大小就等于放大器的输入电阻。与前面一样, 也可以测量输出端的电压, 具体做法如下:在Rp=0 时, 测量输出电压uo1, 调节Rp的阻值, 使得输出电压uo2=1/2uo1。此时电位器的大小就是放大器的输入电阻。

4 替代法测输入电阻

替代法是用一个可变电阻替代被测放大器的输入电阻, 如图4所示, 是以输入电压ui和输出电压uo恒定为基础, 所以替代法也叫等值法。

先将开关S拨至1处, 调节输入信号us, 使输出波形不失真, 测出输入电压为ui1, 再将开关S拨至2处, 保持输入信号us不变, 调节电位器Rp的阻值, 使得输入电压ui2=ui1, 此时电位器Rp的大小就等于放大器的输入电阻。

替代法同样也适合于测输出端电压, 先将开关S拨至1处, 调节输入信号us, 使输出波形不失真, 测出输出电压为uo1, 再将开关S拨至2处, 保持输入信号us不变, 调节电位器Rp的阻值, 使得输出输出电压uo2=uo1, 此时电位器Rp的大小就等于放大器的输入电阻。

5 总结

以上三种方法测量放大器的输入电阻时, 如果测量的是输入端电压, 则一定要保证所用的测量仪器自身的输入阻抗远远大于被测放大电路的输入电阻, 这样才能减小测量仪器引入的误差。当然无论是测量输入端电压还是测量输出端电压来得到放大电路的输入电阻, 都要用示波器检测放大电路的输出波形, 保证输出波形不失真。

摘要：输入电阻就是从放大电路的输入端看进去的等效电阻, 是放大电路重要的性能指标之一, 文章就放大电路输入电阻的测量问题给出了几种方法。

关键词：放大电路,输入电阻

参考文献

[1]李淑明.模拟电子电路实验·设计·仿真[M].成都:电子科技大学出版社, 2010.

[2]熊发明.新编电子电路与信号课程实验指导[M].北京:国防工业出版社, 2005.

浅谈测量电阻的几种方法第6篇

一、伏安法

1. 电流表的内外接法

在伏安法测电阻中, 电流表往往为了满足实验的准确有时接在电压表内部 (内接法) , 有时接在电压表外部 (外接法) 。如图1、2所示。

2. 内外接法的选择

(1) 临界值计算法:设待测电阻阻值为Rx, 电压表和电流表的内阻分别为RV、RA, 若则采用外接法;若则采用内接法。

(2) 实验试探法:如果无法估计被测电阻的阻值大小, 可以利用试探法。按图3接好电路, 让电压表接线柱P先后与a、b处接触一下, 如果电压表的示数有较大的变化, 而电流表的示数变化不大, 则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化, 而电压表的示数变化不大, 则可采用电流表内接法. (这里所说的“变化大”, 是指相对变化, 即ΔI/I和ΔU/U) 。

误差:由于电压表的分流和电流表的分压导致在内接法中测量值偏大, 外接法中测量值偏小。

总结:“大内偏大, 小外偏小”。

二、半偏法

在电学实验中往往涉及测量电表的内阻问题, 半偏法适合测量电表的内阻问题。

1. 测量电流表的内阻

电路图:如图4所示。

步骤:在闭合S1之前, 应将滑动变阻器的滑片滑到最左端;先闭合S1, 调节R, 使电流表指针达到满刻度;再闭合S2, 保持R不变, 调节变阻箱R1, 使电流表指针指到满刻度的一半;记下此时R1的值, 即为电流表的内阻。

条件:必须满足R≫R1。

误差:测量值偏小。

2. 测量电压表的内阻

电路图:如图5所示。

步骤:在闭合S1之前, 应将滑动变阻器的滑片滑到最右端;先闭合S1, 调节R, 使电流表指针达到满刻度;再闭合S2, 保持R不变, 调节变阻箱R1, 使电流表指针指到满刻度的一半;记下此时R1的值, 即为电压表的内阻。

条件:必须满足R≪R1。

误差:测量值偏大。

三、比例法

此法测量电表内阻比较实用。

电路图:如图6、7所示。

原理:串联电路电压与电阻成正比, 并联电路电流与电阻成反比。电压表可显示电阻两端的电压, 电流表可显示通过电阻的电流。所以, 测电流表内阻应将电流表并联, 测电压表内阻应将电压表串联。设电流表A1的读数为I1, 内阻已知为r1, 电流表A2的读数为I2, 则它的内阻r2=I1r1/I2。同理, 电压表V2的内阻为:R2=U2R1/U1。

四、差值法

电路图:如图8、9所示。

原理:

五、惠斯通电桥法

电路图:如图10所示。

此法能比较精确地测量电阻阻值, 当电流计指针指零时, 有

避雷器接地电阻的测量与预测方法第7篇

避雷器通常连接于带电导线和大地之间,与被保护的设备并联。发生雷击事故时,一旦避雷器上承受的电压达到其额定电压,避雷器迅速动作,将电荷泄放到大地以限制过电压幅值,保护设备[1,2]。但在避雷器接地电阻超标的情况下发生雷击事故时,避雷器无法及时有效地将强大的雷电流泄放到大地,从而产生较高的残压,使附近的设备遭受到雷电反击的威胁,并降低接地网本身被保护设备(如架空输电线路及变电站电气设备等)带电导体的耐雷水平,威胁人身财产安全和电力系统的安全运行。可见,准确获知避雷器接地电阻及其变化情况,对防止雷击事故的发生具有十分重要的意义。本文在分析三极法测量接地电阻原理的基础上,建立了基于回归分析的接地电阻变化趋势预测模型,并验证了利用该模型预测接地电阻的可行性。

1 基于三极法的接地电阻测量方法

1.1 三极法接线

三极法采用了电压极、电流极两个辅助接地极[3],如图1所示。G、P、C分别表示接地体、电压级、电流级,P点为实际零电位区中的一点。在C和G之间接入试验电源E,使测试电流I从G流入,经过大地后从C流出,从而构成回路。用电压表测量G、P之间的电位差U,用电流表测量I,可得G的接地电阻R:

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1.2 三极法测量原理

假设土壤电阻率为ρ,接地体等效成半径为r的半球,则G的电位U1应为其本身所形成的电位及G、C之间电位的叠加,即

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式中:D13为G、C之间的距离。

同理,P的电位U2为

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式中:D12为G、P之间的距离;D23为P、C之间的距离。

则1、2两点之间的电位差U12为

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故用三极法所测得的接地电阻R′为

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当土壤电阻率均匀时,半球形接地体的实际接地电阻undefined,则测量误差为

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要使测量结果趋近于实际值,必须使ΔR为0。实现ΔR=0的方案:(1) 使D12、D13、D23尽可能大,这样它们的倒数趋近于零,不过按照这种方案测量时引线太长,比较繁琐,一般不采取;(2) 令ΔR=0,则有

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当式(8)成立时,ΔR=0,P点即为实际的零电位点。

将接地体、电压极和电流极沿直线放设,并将电压极布置在距接地体0.618D13处,可基本补偿地网上的电位降落,获取可靠的接地电阻值。布置好电压极和电流极后,即可通过测量电压值和电流值求出接地体的接地电阻值。在实际测量中,可以在0.618D13的基础上,前后移动5%D13,重复测量3次,3次结果之间的误差小于5%即可,取3次结果的算术平均值作为接地电阻值。通过电位降补偿,三极法可获得比二极法更高的测量精度。

1.3 测量电压的选取

参考DL/T 4752006《接地装置特性参数测量导则》中对试验电流的要求[4],试验电源选取电流为1～3 A、频率为50 Hz左右的电流信号。搭建现场实验电路,将两个辅助接地极分别布置在距被测接地体不同距离处,在同一时间段、不同电压下测量接地电阻值。以回路电压值作为X轴、接地电阻值作为Y轴,在Microsoft Excel 2003中绘制XY散点图并拟合出数据点之间的平滑线,结果如图2所示。

从图2可以看出,随着回路电压的升高,辅助接地极布置在不同位置时所测得的接地电阻值均逐渐减小,在电压为38 V左右时,接地电阻值趋于相同,大小相差约0.2 Ω,各曲线呈平坦趋势。当回路电压为42 V左右时,回路电流约为1.9 A,能够较真实地反映系统接地情况。另据测定,在该电压下被测接地体周围(以0.8 m计)最大跨步电压不到30 V,在安全电压范围之内。考虑到以上两点,选择工频42 V电压作为接地电阻的测量电压。

2 基于回归分析的避雷器接地电阻预测方法

2.1 预测模型的建立

回归分析预测能够可靠地进行短、中期预测[5],已广泛应用于国民经济各领域。本文采用回归分析预测接地电阻值。为了找到接地电阻随时间变化的趋势,每隔1 d在相同时间采用三极法测量接地电阻,每次测量3～5次,取平均值作为当天的测量结果,并记录2011-02-2503-31的接地电阻值,结果如图3所示。

从图3可以看出,这段时间内接地电阻值基本呈波动上升趋势,经分析,波动主要是由于天气变化和接地极轻微锈蚀造成的。由图3可知,时间与接地电阻呈一元线性关系[6],可以采用数学方程来近似描述:

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式中:undefined为接地电阻预测值;x为时间;a、b为回归系数。

b、a值计算公式:

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式中:xi、yi分别为图3中各点的横坐标和纵坐标;n为数据个数。

由此可得样本回归预测模型为

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2.2 标准离差检验

标准离差S反映的是使用回归预测模型所得的预测值undefined与实际接地电阻值yi的平均误差。S值越小,说明回归拟合程度越好,通常以undefined为测量值的平均值)来判断回归预测模型的精度。一般地,如果undefined,则认为线性回归预测模型有较好的精度,可以用于实际预测。

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则

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可见,所建立的回归预测模型精度良好,通过标准离差检验证明其可用于实际接地电阻值预测。

3 结语

在分析三极法测量接地电阻原理基础上,建立了基于回归分析的接地电阻值变化趋势预测模型,并通过标准离差检验证明了该模型可用于实际接地电阻值预测。预测模型的建立能够很好地预测出接地电阻值的变化趋势,有效避免因接地电阻值超标而引发的雷击事故。文中不足之处在于实测接地系统接地电阻值约为18 Ω,高于GB501502006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中规定的10 Ω[7],用于预测的源数据偏离标准值较大,可能会影响预测模型的准确性。

摘要：介绍了避雷器三极法测量接地电阻的接线、测量原理及测量电压的选取,根据测得的历史数据建立了基于回归分析的接地电阻变化趋势预测模型,并通过标准离差检验证明了该预测模型可用于实际接地电阻的预测。实践表明,该测量与预测方法切实可行,能在一定程度上避免因接地电阻超标而引发的雷击事故。

关键词：避雷器,接地电阻,测量,预测,三极法,回归分析,标准离差检验

参考文献

[1]何金良,曾嵘.电力系统接地技术[M].北京:科学出版社,2007.

[2]王洪泽,杨丹,王梦云.电力系统接地技术手册[M].北京:中国电力出版社,2007.

[3]吴剑强,陈胤华.基于三点式伏安法的接地电阻测量方法[J].现代建筑电气,2010(5):60-62.

[4]中国电力企业联合会.DL/T475—2006接地装置特性参数测量导则[S].北京:中国电力出版社,2006.

[5]李华,胡奇英.预测与决策[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.

[6]郭秀英.预测决策的理论与方法[M].北京:化学工业出版社,2010.

测量电阻的多种方法第8篇

双端供电系统在发生过渡电阻单相接地时, 由于对侧电流的影响, 会产生附加阻抗, 使测量阻抗偏离实际值。当保护位于送电侧时, 附加阻抗呈阻容性, 可能造成保护的误动作;当保护位于受电侧时, 附加阻抗呈阻感性, 会造成保护的拒动作[1,2,3,4]。

关于过渡电阻对距离保护的影响, 国内外学者做了大量研究, 文献[5]介绍了电抗继电器、多相补偿继电器以及零序过电流继电器, 提高了过渡电阻短路时的保护灵敏性。文献[6]基于故障前电源电势与负荷电流之间的相位关系合理地估计对侧电源阻抗值, 利用传统距离保护测量阻抗的电抗、电阻分量与正序电流分支系数的相角之间的增减关系分别提出了保护拒动和超越的解决办法。文献[7]提出了一种对过渡电阻具有高度自适应动作边界的新型动作判据, 将负序电压根据近保护安装点侧系统负序阻抗角的大小适当移相后作为极化电压, 接地阻抗继电器不但有更好的自适应性, 也保证了其方向动作的明确性。文献[8]通过对阻抗变化轨迹公式的推导和分析, 提出了一种基于阻抗轨迹估计的四边形距离继电器的原理及实施方案, 应用于相间距离保护时可有效防止区外经过渡电阻故障时的超越, 同时区内故障耐受过渡电阻的能力增强。此外, 自适应接地距离继电器[9]、人工神经网络的应用[10]也提高了保护躲过渡电阻的能力。

为了减小过渡电阻引起的测量误差, 本文基于全周傅氏算法提出了用保护处负序电流相位近似代替故障点处故障电流相位的方法, 改进了传统的阻抗测量方法, 能够比较准确的算得测量电抗。在高阻接地的情况下, 该方法能有效地消除测量阻抗的误差, 保证接地距离保护的正确动作, 且算法简单易行, 能够直接应用于工程实践。

1 接地故障传统算法分析

双端供电的系统如图1所示。当线路K点发生单相经过渡电阻Rg短路 (以A相短路为例) 时, 分析M侧保护的情况, N侧分析类似。分别为保护处和故障点处的故障相电压值;Z1为保护安装处到故障点处的线路正序阻抗值;为M处的故障相电流值和零序电流值;为故障处电流值。

母线M处的测量电压为:

式中:为过渡电阻上的压降;K0为零序电流补偿系数。

令测量电流为:

得测量阻抗为:

由过渡电阻引起的测量阻抗误差ΔZtr为:

2 测量阻抗误差分析

运用相量图, 对测量阻抗误差进行定性分析, 分别以S作为送电侧和受电侧绘制的相量关系图, 分析ΔZtr的性质[11,12]。

A相接地时, 假定正序电流分配系数、负序电流分配系数相等, 且近似为实数C1M, 零序电流分配系数近似为实数C0M, 则A相的电流表达式为:

式中:为负荷电流;为短路点的故障电流;α为系数。

先按照近似同相位考虑, 可得单相短路时的电压相量图如图2、图3所示。图中, 为故障前短路点的电压值;分别为S和R的电动势。

由图2和图3可知, 当保护处于送电侧时, 滞后于角度γ, 所以ΔZtr呈阻容性, 导致测量电抗变小, 会引起保护的超越;当保护处于送电侧时, 超前于角度γ, 所以ΔZtr呈阻感性, 导致测量电抗变大, 会引起保护的拒动。

3 消除过渡电阻影响的措施

3.1 算法推导

为了消除过渡电阻对测量阻抗的影响, 文献[1]提出了零序电流分配系数, 认为其近似为实数, 并利用单相接地时故障点处正、负、零三序电流相等的特点将式 (1) 变为:

式中:为保护安装处的零序电流值;R, X分别为保护安装处到故障点处的线路正序电阻和正序电抗。

不妨设R/X=A为已知常数, Rg/C0M为一个实数, 令方程两端实虚部相等, 从而求得短路点到保护安装处的正序电抗X。但是该方法受短路点两侧零序阻抗角差异的影响。图4为故障状况下的零序分量网络图。图中:ZS0, ZR0分别为两侧系统零序阻抗;p, l分别为保护处到故障点的距离和线路全长;z0为线路单位长度零序阻抗;为N侧的零序电流值;为故障处的零序电流值。

零序电流分配系数为:

对于110kV及以上电压等级的系统, 两侧变压器一般采用中性点直接接地方式, 在进行故障分析时, ZS0, ZR0即为变压器的漏阻抗, 电阻部分很小, 可以忽略不计, 故可将其看作一个电感, 分别记为j XS0, j XR0, 则零序补偿系数变为[13]:

此时相角较大, 随短路点变化, 其角度变化明显, 若再当成实数处理, 误差较大。实际中一些系统由于线路两端的变压器绕组形式和接线形式不同, 对的影响也较大。

而负序电流流通回路与正序相同, 不需要经过变压器中性点接地构成回路, 与变压器接线形式无关, 所以相对固定, 故短路点两侧负序阻抗角的差异要小于零序阻抗角的差异。因此, 本文基于短路点两侧的负序阻抗角的角度差近似为0, 引入负序电流分配系数, 认为其近似为实数C2M, 提出用保护安装处负序电流的相位代替故障电流的相位, 对式 (1) 进行改进得:

式中:分别为故障点处、保护安装处的负序电流值。

由于为负序电流分配系数, 近似为实数, 可以令3Rg/C2M=Rg′, Rg′也近似为常数。将式 (10) 代入式 (9) , 得到式 (11) 。

式 (11) 中只含有2个未知数X, Rg′, 令等式两边实部、虚部相等, 可得2个方程, 上式可解。

令。解方程 (11) 得测量电抗为:

式中:Umr, Umi, Cr, Ci, Dr, Di分别为的实部和虚部。

测量电阻值可由R=AX求取。

考虑到全周傅氏算法在工程实践中应用广泛, 并且应用傅氏算法提取工频相量之后可以非常方便地获取负序分量或零序分量, 所以文章基于全周傅氏算法讨论文献[1]和本文算法及式 (3) 传统方法。

3.2的角度差异分析

算法推导中引入负序电流分配系数, 并认为其为实数, 但实际系统中为复数, 既有幅值, 又有相角, 即:

式中:ZS1, ZR1分别为两侧系统正序阻抗;z1为线路单位长度正序阻抗。

代入实际500kV系统仿真参数, 观察的相角θ随故障距离p的变化情况, 结果如图5所示。

由图5可知, 随着故障距离的变化, 负序电流分配系数的相角θ很小, 几乎为0°;而零序电流分配系数的相角则变化很大, 最大达到5°以上。所以线路长度在300km以内时, C2M为实数的假设误差很小, 对算法的影响不大。

4 仿真验证

利用PSCAD进行仿真验证, 仿真500kV系统 (见图1) , 系统S, R侧的系统参数分别为:ZS1= (4.264+j85.15) Ω, ZS0= (0.6+j29.091) Ω, ZR1= (8.0+j159.65) Ω, ZR0= (2.0+j37.47) Ω;线路参数为r1=0.021Ω/km, r0=0.115Ω/km, x1=0.281Ω/km, x0=0.719Ω/km, b1=4.05110-6S/km, b0=1.64210-6S/km, 线路全长设为300km。系统S, R侧等效电源电势相角差为δ;故障类型A相接地, 距离保护Ⅰ段保护范围整定80%, 即240km。对M侧保护进行研究。故障开始时间0.2s。对式 (3) 的传统工频量算法、文献[1]算法、本文算法的测量电抗值进行比较。考虑到算法的动态特性, 阻抗值一般不是单调下降的, 所以计算时仅利用故障后的数据[1], 并且讨论时基于全周傅氏算法, 所以故障后20 ms (即0.22s) 时的阻抗为第一个有效值, 所以仿真结果从0.22s开始对比观察。运用MATLAB进行数据处理。

4.1 送电侧仿真

当S为送电端, 仿真距离M端240km处故障, δ分别为10°, 20°, 30°, Rg分别为10, 50, 100, 200, 300Ω时, 使用3种算法得到的测量电抗值曲线。其中, 图6至图10列出了夹角20°下过渡电阻分别为以上5种阻值时各算法的测量电抗。

可以看出, Rg=10Ω时, 3种算法的测量电抗相差不大, 本文算法的最小电抗值稍微大于文献[1]算法和传统算法, 不易引起误动作。Rg=50Ω时, 传统算法明显减小, 保护可能误动;本文算法的最小电抗值点大于文献[1]算法, 利于防止误动作, 并且波动性较小。Rg=100Ω时, 传统算法会误动作, 虽然文献[1]算法比本文算法稍显精确, 但在实际电抗线以下, 保护可能误动作。Rg分别为200Ω, 300Ω时, 传统算法已经误差极大, 超出了观察范围, 文献[1]算法误差较大, 可能引起误动作, 而本文算法误差仍然较小。通过对比可知, 随着过渡电阻的增大, 本文算法基本不受影响, 而其他两种算法误差较大, 可能造成误动, 所以综合考虑准确性和可靠性本文算法效果更好。

当夹角为10°和30°时, 过渡电阻在5种阻值情况下各算法的测量电抗变化图见附录A。通过对比可知, 各仿真情况同20°时相似, 并且随着负荷增加, 式 (3) 传统算法和文献[1]算法受影响很大, 而本文算法比较准确, 且不易误动。

4.2 受电侧仿真

当S为受电端时, 仿真距离M端240km处故障, δ分别为10°, 20°, 30°, Rg分别为10, 50, 100, 200, 300Ω时, 3种算法得到的测量电抗值。

其中图11为δ=20°, Rg=100Ω时的仿真结果。由图可见, 传统算法测量电抗增大, 误差也较大, 文献[1]算法波动较大, 而本文算法波形较为平稳, 且阻抗测量更加准确。图12为δ=30°, Rg=200Ω时的仿真结果, 对比可见传统算法超出了观察范围, 文献[1]算法误差也很大, 本文算法仍然比较准确。

其他仿真图形见附录A, 分析可知本文算法准确性好, 误差小, 在消除过渡电阻影响上具有良好的效果, 通过合理的保护整定, 能够在防止拒动和误动两方面做出平衡, 达到更好的保护效果。

综上分析可知, 本文算法同文献[1]算法相比, 受负荷、过渡电阻影响很小, 即使在高阻情况下, 阻抗测量误差也很小, 准确性高;大部分仿真情况下电抗测量值稍微偏大, 能够有效防止误动作;本文算法的快速性较好, 大部分仿真情况下优于另外两种算法。

5 结语

本文提出了消除过渡电阻影响的阻抗测量方法, 基于全周傅氏算法, 用保护处负序电流相位近似代替故障点处故障电流相位的方法, 改进了传统的阻抗测量方法。在经过渡电阻短路的情况下, 该方法可以比较准确地计算测量电抗, 消除附加阻抗对传统算法的影响, 避免保护的超越和误动, 可应用于接地距离继电器和故障测距。经分析与实际500kV系统仿真表明, 在大部分情况下, 该方法测量得到的电抗误差范围大约在10%以内。

对于长线路, 算法还应当进一步考虑分布电容的影响, 这样可以使阻抗测量结果更加准确。

附录见本刊网络版 (http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx) 。

摘要：双端供电系统当线路发生单相接地故障时, 由于过渡电阻的存在会造成阻抗测量不准确, 引起距离保护的不正确动作。首先运用相量图的方法, 定性分析了保护位于送电侧和受电侧时, 过渡电阻引起阻抗测量误差的原因;为了减小过渡电阻引起的测量阻抗误差, 基于全周傅氏算法提出了利用保护安装处负序电流相位代替故障点处故障电流相位的方法, 并通过传统阻抗测量方法的改进, 在高阻接地的情况下也能够比较准确地求得测量电抗值。EMTDC仿真表明, 与传统的计算方法相比, 该算法能有效地减小过渡电阻对测量阻抗的影响, 保证测量阻抗的准确性。