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互感器原理(五分钟认识互感器!)

互感器原理(五分钟认识互感器!)

一、互感器的作用

电力系统为了传输电能,往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户,无法用仪表进行直接测量。互感器的作用,就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值,便于仪表直接测量,同时为继电保护和自动装置提供电源。

互感器由电流互感器(CT)、电压互感器(PT)组成。互感器是交流电路中一次系统和二次系统间的联络元件,他们统属于特种变压器,所以其工作原理与变压器基本相同。

电压互感器一次绕组并接于一次系统。电压互感器相当于一个副边开路的变压器。它们的二次负载变化不影响一次系统的相应电压。

电流互感器一次绕组串接于一次系统。电流互感器相当于一个副边短路的变压器。它们的二次负载变化都不会影响一次系统的相应电流。

具体作用如下:

1、将一次回路的高电压、大电流转为二次回路的标准低电压(通常为100V)、小电流(5A、1A、0.5A),可使测量仪表和保护装置标准化,使二次设备结构轻巧,价格便宜。

2、使二次回路可采用低电压控制电缆,且使屏内布线简单,安装方便,可实现远方控制和测量。

3、使二次回路不受一次回路限制,接线灵活,维护、调试方便。

4、使二次与一次高压部分隔离,且二次可设接地点,确保二次设备和人身安全。

电压互感器按其绝缘结构型式可分为干式、浇注式、充气式、油浸式等;根据相数可分为单项和三相;根据绕组数可分为双绕组和三绕组。

二、电流、电压互感器工作原理、接线型式及负载要求

1、电流互感器的工作原理

电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器,它的工作原理和变压器相似。

电流互感器的特点:

1)一次线圈串联在电路中,并且匝数很少,因此,一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流无关;

2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。

2、电流互感器的接线型式

电流互感器的二次侧接测量仪表、继电器以及各种自动装置的电流线圈(如下图)。

图(a),常用于对称三相负荷电流测量,只测一相电流。

图(b),星形接线,可测三相电流,监视每项负荷不对称情况。

图(c),不完全星形接线,只测量A、C两项电流。

3、电流互感器的负载要求

电流互感器不能开路,且只能接很小的二次负载阻抗。电流互感器的负载包括二次侧所接仪表的阻抗和连接电缆的阻抗。

如果电流互感器的二次负载阻抗超过了其容许的二次负载阻抗,电流互感器的准确度就会下降。电流互感器二次负载阻抗的大小对互感器的准确度有很大影响,因为如果电流互感器的二次负载阻抗增加很多,励磁电流的数值就会大大增加,而使铁芯进入饱和状态,在这种情况下,一次电流的很大一部分将用来提供励磁电流,从而使互感器的误差大为增加,其准确度就随之下降。

4、电压互感器的工作原理

电磁式电压互感器的工作原理与变压器相同。

电压互感器的特点:

1)容量很小,类似一台小容量变压器;

2)二次侧负荷比较恒定,所接测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大,因此在正常运行时,电压互感器接近空载状态。

5、电压互感器的接线形式

电压互感器的二次侧接测量仪表、继电器及各种自动装置的电压线圈。

图(a),单相接线,用于测量线电压。也可接成电压互感器一次侧一相对地的型式,测量一相电压。

图(b),两相式接线,称为不完全星形接线,或V-V接线。用于测量各相间电压。广泛用于20Kv及以上中性点不接地系统中。

图(c),星形接线,可测量三相电压。下半部分的第三绕组为开口三角接线,用于测量零存电压。广泛用于3~220Kv系统中。

3~35Kv电压互感器,一般经隔离开关与熔断器接入电网。110Kv及以上电压互感器,由于互感器可靠性较高,且高压熔断器制造困难,价格昂贵,因此电压互感器经隔离开关直接接入电网。

6、电压互感器的负载要求

电压互感器二次侧不能短路。

如果电压互感器的二次负载超过其容许的二次负载范围,则电压互感器的准确度就会下降。

电压互感器的负载一般要求在额定负载容量的25%~100%范围内,过大或过小,互感器误差都将增大。

互感器反映了电力系统的工作状态,对电力系统有着重要意义。希望本文能使你对互感器有一个初步的了解。

来源: 优感设备诊断中心

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