互感及变压器
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电流互感器、电压互感器和变压器的区别
电流互感器和电压互感器原理差不多,在构造上也基本一样,都是两个绕组:一个匝数多、线径细,另外一个匝数少、线径粗。
电压互感器:若匝数多、线径细的绕组是作为一次绕组与被测量的电路并联连接,而匝数少、线径粗的绕组接测量仪表(电压表),则该变压器就是一个电压互感器。
电压互感器实际上是一台工作在空载状态下的降压变压器(因为电压表是高阻表,电流很小,所以是空载。
又因为一次绕组匝数多、二次绕组匝数少,所以是降压)。
电压互感器二次侧不允许短路运行。
电流互感器:若匝数少、线径粗的绕组作为一次绕组与被测量的电路串联连接,而匝数多、线径细的绕组接测量仪表(电流表),则该变压器就是一个电流互感器。
电流互感器实际上是一台工作在短路状态下的升压变压器(因为电流表是低阻表,电流很大,所以相当于短路。
又因为一次绕组匝数少、二次绕组匝数多,所以是升压,而之所以实际电流互感器的二次绕组电压没有升压,是因为它工作在短路状态)。
电流互感器二次侧不允许开路运行:
电流互感器在正常运行时,二次侧电流产生的磁通对一次侧电流产生的磁通起去磁作用,励磁电流很小,铁心中的总磁通也很小,二次侧绕组的感应电动势一般几十伏。
如果二次侧没有形成回路,二次侧电流的去磁作用消失,一次侧电流完全变为励磁电流,引起铁心内磁通剧增,铁心处于高度饱和状态,加之二次侧绕组的匝数很多,根据电磁感应定律,就会在二次侧绕组开路的两端产生很高的电压,其峰值可达数千伏甚至上万伏。
这么高的电压将严重威胁工作人员和设备的安全。
再者,由于铁心磁感应强度剧增,使铁心损耗大大增加而严重发热,甚至烧坏绝缘。
因此,通常在电流互感器二次侧串联一较小的电阻。
变压器和互感器的区别
变压器和互感器的区别
电压互感器的工作原理与一般的变压器相同,仅在结构型式、所用材料、容量、误差范围等方面有所差别。
变压器:
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流),用于改变电压等级,负载较大电流。
1、变压器种类很多,按冷却方式、防潮方式、铁芯或线圈结构、电源相数、用途等分若干个类;
2、变压器的容量由小到大,从几十伏安大到几十兆伏安;
3、变压器的一次侧电压受二次负荷影响较大,负荷大时系统电压会受到影响;
4、变压器二次侧负荷就是各种用电设备,通过的电流较大,具有较强的带负载能力;
5、变压器一次侧电压不论多高,均可根据需要升高或降低二次电压;
6、变压器的外形与体积因容量的不同有时很大;
7、变压器常用于多种场合。
电压互感器:
电压互感器是一种电压变换装置。
它将高电压变换为低电压,以便用。
电压互感器和变压器很相象,都是用来变换线路上的电压。
但是变压器变换电压的目的是为了输送电能,因此容量很大,一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位;而电压互感器变换电压的目的,主要是给测量仪表和继电保护装置供电,用来测量线路的电压、功率和电能,或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器,因此电压互感器的容量很小,一般都只有几伏安、几十伏安,最大也不超过一千伏安。
线路上为什么需要变换电压呢?这是因为根据发电、输电和用电的不同情况线路上的电压大小不一,而且相差悬殊,有的是低压220V 和380V,有的是高压几万伏甚至几十万伏。
要直接测量这些低压和高压电压,就需要根据线路电压的大小,制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。
这样不仅会给仪表制作带来很大的困难,而且更主要的是,要直接制作高压仪表,直接在高压线路上测量电压。
那是不可能的,而且也是绝对不允许的。
如果在线路上接入电压互感器变换电压,那么就可以把线路上的低压和高压电压,按相应的比例,统一变换为一种或几种低压电压,只要用一种或几种电压规格的仪表和继电器,例如通用的电压为100V的仪表,就可以通过电压互感器,测量和监视线路上的电压。
电压互感器分类
1. 按电压等级:低压互感器、高压互感器、超高压互感器
2. 按用途:测量保护用电压互感器、计量用电压互感器
3. 按绝缘材料:油浸式电压互感器、干式电压互感器
4. 按绝缘类型:全封闭电压互感器、半封闭电压互感器
5. 按变压原理:电磁式电压互感器、电容式电压互感器
6. 按安装地点:户内式互感器、户外式互感器。
变压器原理
变压器是一种电力传输和变换装置,可用来改变交流电压的大小。
它主要由两个线圈——主线圈和副线圈组成。
主线圈通常被称为高压线圈,而副线圈被称为低压线圈。
当交流电通过主线圈时,会在主线圈中产生变化的磁场。
这个磁场会切割副线圈,从而在副线圈中也产生电动势。
根据法拉第电磁感应定律,副线圈中的电动势与主线圈中的电动势成正比。
变压器的工作原理基于互感现象。
互感是指当两个线圈靠近时,它们之间会相互影响,从而导致一种电磁耦合。
在变压器中,通过改变主线圈和副线圈的匝数比,可以实现输入电压和输出电压之间的变换。
根据互感现象的原理,当主线圈的匝数比副线圈的匝数大时,输出电压将比输入电压小。
这被称为降压变压器。
相反,当主线圈的匝数比副线圈的匝数小时,输出电压将比输入电压大。
这被称为升压变压器。
为了减少能量损失和提高效率,变压器通常采用铁芯。
铁芯的存在可以集中和引导磁场,从而提高互感的效果。
除了用于改变电压,变压器还可以用于隔离电路和传送电能。
由于变压器没有机械部件,因此没有摩擦损耗,工作稳定可靠。
在实际应用中,变压器广泛用于电力系统、电子设备、通信系统等领域,为不同电器设备提供适合的电压供应。
变压器和互感器配置标准一、引言变压器和互感器是电力系统中重要的设备,用于实现电压的变换和电流的测量。
它们的配置标准对于电力系统的安全、稳定运行具有重要意义。
本文将从多个方面介绍变压器和互感器的配置标准,包括选型、安装、调试等方面。
二、变压器配置标准1.选型标准变压器的选型应根据电力系统的负荷特性、电压等级、容量等因素进行综合考虑。
在选择变压器时,应遵循以下原则:(1)满足电力系统的负荷需求,具有足够的容量和过载能力;(2)具有良好的电气性能和机械性能,符合相关标准和规定;(3)具有较高的能效等级,降低能源消耗;(4)具有较好的环保性能,减少对环境的影响。
2.安装标准变压器的安装应遵循以下标准:(1)安装位置应远离火源、热源和腐蚀性气体,确保变压器的安全运行;(2)安装基础应牢固可靠,能够承受变压器的重量和运行时的振动;(3)变压器的进出线应符合设计要求,排列整齐、美观;(4)变压器的接地应可靠,符合相关标准和规定。
3.调试标准变压器的调试应遵循以下标准:(1)在投运前应进行空载试验和负载试验,检查变压器的性能是否符合设计要求;(2)在投运后应定期进行预防性试验,检查变压器的运行状态是否正常;(3)发现异常情况应及时处理,确保变压器的安全运行。
三、互感器配置标准1.选型标准互感器的选型应根据测量精度、使用环境等因素进行综合考虑。
在选择互感器时,应遵循以下原则:(1)满足测量精度要求,具有较高的准确度和稳定性;(2)适应使用环境,具有良好的抗干扰能力和耐候性;(3)符合相关标准和规定,具有较高的安全性和可靠性。
2.安装标准互感器的安装应遵循以下标准:(1)安装位置应远离强电磁场干扰源,确保测量的准确性;(2)安装基础应牢固可靠,能够承受互感器的重量和运行时的振动;(3)互感器的接线应符合设计要求,排列整齐、美观;(4)互感器的接地应可靠,符合相关标准和规定。
3.调试标准互感器的调试应遵循以下标准:(1)在投运前应进行校验试验,检查互感器的性能是否符合设计要求;(2)在投运后应定期进行预防性试验,检查互感器的运行状态是否正常;(3)发现异常情况应及时处理,确保互感器的安全运行。
电流互感器与电压互感器跟和变压器的区别,民熔电流互感器原理与变压器相似,结构基本相同。
它由两个绕组组成:一个多匝小线径,另一个少匝大线径。
如果匝数多、线径小的绕组与被测电路并联作为一次绕组,匝数少、线径大的绕组与测量仪表(电压表)相连,则变压器为电压互感器。
电压互感器实际上是在空载状态下工作的降压变压器(因为电压表是高阻表,电流很小,所以是空载的)。
小匝粗线径绕组与被测电路串联作为一次绕组,大匝细线径绕组与测量仪表(电流表)相连时,变压器为电流互感器。
电流互感器实际上是在短路状态下工作的升压变压器(因为电流表是低电阻表,电流很大,所以相当于短路)。
由于一次绕组匝数少,二次绕组匝数多,实际电流互感器二次绕组工作在短路状态,电压不升高。
当电流互感器工作时,二次绕组不得开路,否则会诱发高压危害设备或人员的安全,并且由于二次绕组退磁电位的丧失,会使铁芯严重饱和,失去测量精度。
CT和VT在动作原理上有什么区别主要区别在于正常运行时的工作条件有很大的不同,(1)电流互感器可以短路,但不能开路;电压互感器可以开路,但不能短路;(2)与二次侧负荷相比,电压互感器的一次内阻很小,可以忽略不计,认为电压互感器是电压源,而电流互感器的一次电阻很大,可以认为是内阻无穷大的电流源。
3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值,故障时磁通密度下降;电流互感器正常工作时磁通密度很低,而短路时由于一次侧短路电流变得很大,使磁通密度大大增加,有时甚至远远超过饱互感器和变压器的工作原理相同,都是运用电磁感应原理来工作的.变压器的作用是将一种等级的电压变换成另一种等级的同频率的电压,它只能实现电压的变换,不能实现功率的变换.互感器分为电压互感器和电流互感器.电压互感器的作用是供给测量仪表,继电器等电压,从而正确的反映一次电气系统的各种运行情况.4)使测量仪表,继电器等二次电气系统与一次电气系统隔离,以保证人员和二次设备的安全,将一次电气系统的高电压变换成同意标准的低电压值(100 伏,100/1.732伏,100/3伏).电力互感器的作用与电压互感器的作用基本相同,不同的就是电流互感器是将一次电气系统的大电流变换成标准的5安或1安供给继续电器,测量仪表的电流线圈.1、电压互感器的工作原理与一般的变压器相同,仅在结构型式、所用材料、容量、误差范围等方面有所差别。
互感器和变压器的原理互感器和变压器是电力系统中常见的电气设备,它们在电能传输和电力转换中起着重要的作用。
本文将介绍互感器和变压器的原理,解释它们的工作原理和应用领域。
一、互感器的原理互感器是一种用于测量电流和电压的设备。
它是通过互感原理工作的。
互感原理是指当一个电路中的电流变化时,会在相邻的电路中产生电压变化。
互感器利用这一原理,将高电流的电路与低电流的电路相互连接,以实现电流的测量。
互感器的主要组成部分是一个线圈和一个铁芯。
线圈通常由导线绕制而成,而铁芯则用于增强磁场。
当电流通过线圈时,它会在铁芯中产生一个磁场。
这个磁场会感应出相邻线圈中的电压。
通过测量这个电压,我们可以确定电流的大小。
互感器广泛应用于电力系统中,用于测量高电流线路中的电流。
它们可以帮助工程师监测电力系统中的电流负载,以确保系统的正常运行。
另外,互感器还用于保护设备和电路,当电流超过设定值时,它们可以触发保护装置,切断电路,以防止设备过载。
二、变压器的原理变压器是一种用于改变交流电压的设备。
它是通过电磁感应原理工作的。
电磁感应原理是指当一个线圈中的电流变化时,会在另一个相邻的线圈中产生电流变化。
变压器利用这一原理,将输入线圈中的电压转换为输出线圈中的电压。
变压器的主要组成部分是两个线圈和一个共享的铁芯。
输入线圈被称为“初级线圈”,输出线圈被称为“次级线圈”。
当交流电通过初级线圈时,它会在铁芯中产生一个交变磁场。
这个磁场会感应出次级线圈中的电压。
通过调整初级线圈和次级线圈的匝数比例,我们可以改变输入和输出的电压。
变压器被广泛应用于电力系统中,用于改变输电线路中的电压。
它们可以将高电压转换为低电压,以适应不同设备和用户的需求。
变压器还可以实现电能的远距离传输,减少输电损耗。
此外,变压器还用于电子设备和电力工业中,以提供稳定的电源。
总结:互感器和变压器是电力系统中重要的电气设备。
互感器利用互感原理测量电流,而变压器利用电磁感应原理改变电压。
变压器自感和互感原理哎呀,今天咱们聊聊变压器的自感和互感原理,别担心,不会让你睡着,保证轻松幽默,让人一听就明白。
变压器就像是电力世界里的一个魔法师,把高压电变成低压电,或者反过来。
这魔法是怎么实现的呢?其实就是靠自感和互感这两个小家伙。
自感嘛,说白了,就是一个线圈在电流通过的时候,自己给自己“施加”一个磁场,嘿,感觉像是自我鼓励。
电流一动,磁场就呼之欲出。
这个过程有点像你在跑步的时候,越跑越有劲,心里想着“我真棒,我能行!”结果呢,能量就开始转化,电流通过的时候,线圈里就开始感应出电压。
这时候,线圈就像个自信的小孩,越动越开心,越动越有能量。
自感的原理就像是一种内生动力,听起来高大上,其实就是把电流的变化和产生的磁场联系在一起。
再说说互感,这个就有趣了,两个线圈就像是一对好兄弟,相互影响,互相帮助。
你想啊,一个线圈在那儿哐哐哐地带着电流,另一个线圈就像是个“观察者”,感受到那股磁场的波动,心里琢磨着“哎呀,这个磁场好像在叫我”。
于是,它也开始产生电压。
就好比你身边的朋友在发愁,你看了也跟着心烦,那种感觉就是互感的精髓。
换句话说,互感就是两者之间的“心有灵犀”,一个动,另一个自然就受到了影响。
你可能会问,哎,这些听起来挺酷的,但它们在生活中有什么用呢?别急,咱慢慢来。
想想咱们日常生活中的变压器,像是手机充电器、电视机电源,都是靠这个原理在转变电压,保证咱的设备能够正常运转。
比如说,手机充电器里就有个变压器,把高电压变成适合手机的低电压,避免了电流一来,手机直接被电“蒸发”的悲剧。
还有一个例子,家里的灯泡,很多时候也是变压器的功劳。
想象一下,如果直接把高压电送进灯泡,那灯泡估计会一闪而逝,变成“光荣的牺牲品”。
变压器就像是个聪明的调皮鬼,把电压调到合适的水平,让灯泡安全亮起,照亮你的夜晚。
说起来,这就有点像一位体贴的保姆,负责把能量调教得服服帖帖,让你安心使用。
对了,说到电流和磁场,肯定有人会想:这俩是不是有点像那对青少年情侣,总是纠缠不清,互相吸引又互相排斥?哈哈,没错,电流和磁场的关系就是这样千丝万缕,一方面它们互相依赖,另一方面又各有各的性格。
变压器互感器倍率计算公式好的,以下是为您生成的文章:咱先来说说变压器和互感器,这俩家伙在电力系统里那可是相当重要!要说这变压器互感器的倍率计算公式,咱得一步步搞清楚。
就拿我之前在一个工厂里的经历来说吧。
那时候我跟着师傅去检修设备,正好就碰到了跟变压器和互感器有关的问题。
当时工厂里的一台大型机器突然出了故障,师傅带着我一顿排查,最后发现是跟电力相关的部分出了岔子。
我们就开始研究起那台机器里的变压器和互感器。
这时候,倍率计算就派上用场啦。
先说变压器的倍率计算。
变压器的倍率等于变压器的高压侧电压除以低压侧电压。
比如说,高压侧是 10 千伏,低压侧是 400 伏,那倍率就是 10000÷400 = 25 倍。
这就好比是一个大水管分成了几个小水管,大水管里的水流和小水管里的水流比例就是这个倍率。
互感器也有它的倍率计算方法。
电流互感器的倍率就是一次侧电流除以二次侧电流。
比如说一次侧电流是 200 安,二次侧电流是 5 安,那倍率就是 200÷5 = 40 倍。
电压互感器的倍率则是一次侧电压除以二次侧电压。
在实际操作中,可不能马虎。
我记得那次在工厂里,师傅特别严肃地跟我说:“小子,这倍率算错了,整个电力系统都可能出大问题!”我当时就紧张得不行,赶紧打起十二分的精神来。
咱再深入讲讲。
比如说在测量用电量的时候,如果互感器的倍率没算对,那电费可就差得十万八千里了。
还有在一些精密的电子设备中,如果变压器的倍率不准确,设备可能就没法正常工作,甚至会损坏。
所以啊,掌握好变压器互感器的倍率计算公式,那真是太重要了。
这不仅能保证设备正常运行,还能避免各种不必要的损失。
就像那次在工厂,我们最后算对了倍率,找到了问题所在,修好机器的那一刻,我心里那个美呀!感觉自己像是拯救了世界一样。
总之,变压器互感器的倍率计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱用心去学,多实践,多琢磨,就一定能掌握得妥妥的!可别小瞧这小小的倍率计算,它背后的学问大着呢!。
变压器互感原理
变压器是一种将交流电能转化为不同电压级别的电气设备,由于它的涉及到电磁学的知识,因此深入理解变压器互感原理对于理解变压器的工作原理至关重要。
互感原理是指在一个电路中电流变化所引起的磁场变化,将会影响到相邻电路中的电压,这种影响就称作互感。
变压器互感原理便是依据这个原理,将原本输出的电压变大或变小。
变压器是由两个相邻的线圈组成的,一个为输入线圈(称为初级线圈),另一个为输出线圈(称为次级线圈)。
当通入初级线圈中的交流电流变化时,它将产生一个变化的磁场,这个磁场会穿过次级线圈并引发次级线圈中的电流变化,从而产生一种变化的电压。
变压器的输出电压与输入电压之比,和输入和输出线圈的匝数之比是一致的。
例如,如果输入电压是110V,输入线圈的匝数是1000,并且输出线圈的匝数是5000,那么输出电压将会是550V。
这就是互感原理的应用。
值得注意的是,变压器主要用于交流(AC)电流,而直流(DC)电流不适用于变压器,在变压器中使用直流电流时,将没有磁场变化,因
而也不会有电压变化。
总之,变压器互感原理是变压器能够正常工作的基础原理。
只有深入理解变压器互感原理,才能够真正理解变压器的工作原理,从而正确地选择和应用变压器。
互感、变压器电路练习题
1、如图所示电路,二端网络的等效阻抗ab Z 为 。
又会是怎样呢?
且是同名端相接,情况
,如果耦合电感串联,同学可以翻阅以下课本其等效阻抗为:由于是异名端相接,耦合电感串联的题目,分析:这是一个简单的Ω=⨯++=122244j j j j Z ab
2、含理想变压器的电路如图所示,此时11'端口的输入电阻i R 为
特性)
压;变流,变阻这三个压器的伏安特性。
(变提示:熟练掌握理想变=进去的等效电阻求解过程:从初级侧看。
时,负载获得最大功率电阻为效出从初级侧看进去的等大功率的条件,我们得据前面叙述负载获得最根侧看进去的等效电阻,求出从理想变压器初级特性具体来说,我们要安们掌握理想变压器的伏器的试题,目的是要我这是一个考察理想变压,
1004R 1220Ω==⨯ΩL L R R n
3、如图所示电路,问L R 为多少时,负载可以获得最大功率[ B ]。
特性)
压;变流,变阻这三个压器的伏安特性。
(变提示:熟练掌握理想变即=进去的等效电阻求解过程:从初级侧看。
时,负载获得最大功率电阻为效出从初级侧看进去的等大功率的条件,我们得据前面叙述负载获得最根侧看进去的等效电阻,求出从理想变压器初级特性具体来说,我们要安们掌握理想变压器的伏器的试题,目的是要我这是一个考察理想变压Ω=Ω==⨯Ω3,124R 1220L L L R R R n
4、如图所示电路。
二端网络的等效阻抗ab Z 为[ ]。
又会是怎样呢?
且是同名端相接,情况
,如果耦合电感串联,同学可以翻阅以下课本其等效阻抗为:由于是异名端相接,耦合电感串联的题目,分析:这是一个简单的Ω=⨯++=122244j j j j Z ab
A 、6Ω;
B 、3Ω;
C 、12Ω;
D 、1Ω
A 、j12Ω;
B 、 j6Ω
C 、 j3Ω ;
D 、 j10Ω
5、如右图4所示互感电路,若
())A (t 3cos 2t i s =,则开路电压
()=t u 。
简单。
是开路状态,这样计算此题一定要抓住次级侧:
、计算感应电压的大小。
,仅有已感应电压存在的电感上都不会有电压电阻以及所以在口开路,无电流流过,。
同时,由于次级侧端极性应是带点的为正极,必然产生一个感应电压流入,那么,在次级侧从初级侧带点的同名端电流电压的极性。
、利用同名端判断互感分析:)
V (3sin 123cos 22)()(2H 32)(1t t dt
d
dt t di M t u t i s s =-=-=Ω
)(0122KCL (2,01
1
1
A I I
I I I a I I I I
s
s ∠==+=-= 解上两式得:得:的列节点正负号)
利用同名端判定前面的可得::
理想变压器的伏安特性是次级侧的电流。
根据注意:电流方向如图所示。
级侧的电流为解题过程:设流入到初想变压器的伏安特性。
此题一定要正确理解理
去耦等效
6、理想变压器电路如图5所示, 若A 06I 0s
∠= ,则电流______I =
7、电路如图所示,电路的工作频率s /rad 103=ω。
求电路等效阻抗ab
Z 。
相量化
)(5.55
7)
5(712Ω-=--⨯+
=j j j j j j Z ab
8、互感电路如图所示,mH L 41=,mH L 92=,mH M 3=,S 断开的情况下,
_______=eq L ,S 闭合的情况下______=eq L 。
说明:(1)S 断开的情况下,1L 和2L 是反串联的形式。
mH M L L L eq 73294221=⨯-+=-+=
(2)S 闭合的情况下,1L 和2L 是异侧并联的形式,可用去耦等效,得到下图:
mH M M L M L L eq 3//)()(21=-+-=
9、求下列情况下,如图所示电路中的1U 和1
I 。
(1) ab 两端短路;
(2) ab 两端开路。
说明:(1)ab 两端短路,电路如下图。
03
102
12==→=U U U 列写初级回路的KVL :)
(05.2005201
1
01
1mA I U U I k ∠=→∴=∠=+⨯
(3) ab 两端开路
0302
12==→=I I I
)(0501
V U ∠= 10、互感电路如图所示,a b 端等效电感_______=ab L 。
(a) 8H (b) 7H (c) 14H (d) 11H
我们可以把互感电路一端的初次级连接起来,如图中红线所示。
然后,就可以利用去耦等效得到另一电路图,如下图所示。
所以,H H H H H L ab 82//243=++=
11、如图所示电路,虚线框为理想变压器,则次级侧电流________)(2=t i 。
有理想变压器的电路,同学们一定要把初次级电压和电流之间的关系弄清楚,并且可以熟练地画出初级映射到次级或者把次级映射到初级的等效电路。
(1) 次级电路映射到初级电路。
电路如下图所示。
则:)(cos 6)(9cos 18)(3122A t t i t
t i ωω=→Ω
=
(2) 初级电路映射到次级电路。
电路如图所示。
则:)(cos 6)(2A t t i ω=,结果同上。