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1、电流电压互感器原理电流互感器 在电力系统中,广泛应用于一次测量与控制。正常工作时,互感器二次侧处于近似短路状态,输出电压很低。在运行中如果二次绕组开路,或一次绕组流过异常电流,都会在二次侧产生数千伏甚至上万伏的过电压。这不仅给二次绝缘造成危害,还会给使互感器过激而烧毁,甚至危及工作人员的生命安全。 电流互感器原理 电流互感器是依据电磁感应原理,由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的2次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的
2、工作状态接近短路。 电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器(以下简称电流互感器),电流互感器原理和变压器的工作原理比较相似。为了简单的说明电流互感器原理,我们用一个变比为200/5的电流互感器来说明: 就是说,一次侧有5匝,二次侧有200匝,根据理想的能量守恒定律,I1N1=I2N2,这样我们可以得出,如果一次侧通过的电流为200A的话,二此侧的电流为5A。虽然从电流互感器原理上讲是这样,但实际上由于互感器存在内阻抗、励磁电流和损耗等因素而使比值及相位出现误差,分别称为比差和角差。 变比误差为经折算后的二次电压与一次电压量值大小之差对后者之比角差为二次电压(或二次电流)相量旋转180后与一次电
3、压(或一次电流)相量之间的夹角,以分为单位。对没有采取补偿措施的电压互感器,比差为负,角差一般为正值,比差的绝对值和角差均随电压的增大而减小;铁心饱和时,比差与角差均随电压的增大而增大。采用补偿的办法可以减小互感器的误差。一般通过在互感器上加绕附加绕组或增添附加铁心,以及接入相应的电阻、电感、电容元件来补偿。常用的补偿法有匝数补偿、分数匝补偿、小铁心补偿、并联电容补偿等。 电流互感器的作用就是用于测量比较大的电流。 CT不能开路,会导致高压,危险。 PT不能短路,会形成大电流,同样,危险。 电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器(以下简称电流互感器),它的工作原理和变压器相似。电流互感器的原理
4、接线。 电流互感器的特点是: (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。 电压互感器 英文拼写Phase voltage Transformers,是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。 工作特点和要求: 1、一次绕组与高压电路并联。 2、二次绕组不允许短路,装有熔断器。 3、二次绕组有一点直接接地。 4、变换的准确性 接线形式有:单相接
5、线、V-V接线、Y-Y接线、Y0/Y0/接线。 使用电压互感器应注意以下事项: 1)电压互感器的二次侧在工作时不能短路。在正常工作时,其二次侧的电流很小,近于开路状态,当二次侧短路时,其电流很大将烧毁设备。 2)电压互感器的二次侧必须有一端接地,防止一、二次侧击穿时,高压窜入二次侧,危及人身和设备安全。 3)电压互感器接线时,应注意一、二次侧接线端子的极性。以保证测量的准确性。 4)电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护,同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用。 5)一次侧并接在线路中 一般而言,电压互感器是将高电压按一定的比例变换成二次标准电压的设备。电流互感器是将大电流或高压大
6、电流按一定的比例变换成二次标准电流的设备。 变换的好处: 1、高压下的电流、电压无法直接测量,即便有能直接测量高压下电流、电压的仪表,也不安全,它已将高压引到了电工人员眼前,就是绝缘制造的再好,也不能保证时时安全。 2、电流太大时,接入仪表困难,不能将仪器、仪表的接线柱做的很大。 3、经互感器变换后,二次已变成标准的电流和电压,这样无论二次仪表、保护装置,还是电能计量仪表,就都可以进行标准化了,有利于仪表的标准化设计、生产、选用和维护。 电流互感器一、二次额定电流之比,称为电流互感器的额定互感比:kn=I1n/I2n 因为一次线圈额定电流I1n己标准化,二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安,所以电流互感器额定互感比亦已标准化。kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比,即knkN=N1/N2式中N1、N2为一、二线圈的匝数。