• 电量变送器：定义、工作原理与电路结构

电量变送器：定义、工作原理与电路结构

电量变送器定义

电量变送器是一种将被测电量（如交流电压、电流、有功功率、无功功率等）转换成按线性比例直流电流或电压输出的测量仪表。它广泛应用于电力、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气测量、自动控制以及调度系统。

工作原理

电量变送器的基本测量电路一般由以下几个部分组成：

1. 信号输入隔离：由于需要测量的电量通常为高电压和大电流，因此需要进行隔离并减小幅度，以保护人身安全和设备。一般采用电压互感器（PT）和电流互感器（CT）来实现这一功能。
2. 电量转换电路：这是电量变送器的核心，通过它把不同的被测电量转换成相应的输出电量。具体电路会根据不同的被测电量而采用不同的转换电路。
3. 输出电路：这部分电路的作用是输出变送器需要输出的电量。它要求具有一定的带负载能力和恒定输出特性。

交流电压、电流变送器

交流电流、电压变送器在输入隔离部分有所不同，但其他电路基本一样。电压变送器采用PT，其二次输出电压可直接输入下一级转换电路；而电流变送器则采用CT，其二次输出电流先经R变换为电压后再输入下一级转换电路。

有功功率变送器

有功功率变送器可以分为单相和三相两类。单相有功功率变送器通过乘法器将电压和电流乘积转换为直流电压。三相有功功率变送器则是将三个单相功率变送器的输出电压相加。

无功功率变送器

无功功率的测量方法主要有跨相法和90°移相法两种。跨相法是通过改变电压的输入方式来测量无功功率；移相法则采用RC元件使输出电压滞后于输入电压90°。

电路结构

电量变送器的电路结构可分为分立元件、小规模集成电路和ASIC电路三代。分立元件的变送器因稳定性和可靠性差已逐步淘汰，目前大量使用的是第二代和第三代电路。其中，ASIC电路（第三代）因其独特的优点得到广泛应用。

结论

电量变送器在电力系统中扮演着重要的角色，它不仅能够将各种电量转换成易于测量的信号，还能提供稳定的输出，为电力测量和控制系统提供重要的数据支持。随着技术的发展，电量变送器的性能不断提升，为电力系统的高效运行提供了有力保障。