电压互感器、电流互感器的结构原理及作用
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电流电压互感器的原理和作用
电流电压互感器是一种用于测量电流或电压的电气检测设备,主
要用于保护继电器和电力仪表。
它的原理是根据法拉第电磁感应定律,利用感应线圈和铁芯对电流或电压进行感应,将其转换为标准的信号
输出。
在电力系统中,电流电压互感器常常被用来将高电压(例如
110kV、220kV)降为较低的电压,以便用于中小型电器设备的测量和
保护。
同时,电流电压互感器还可以用来进行电力系统的无功补偿。
因此,电流电压互感器是电力系统中一个非常重要的元件,其作用在
电站、变电站、电缆配电等电力应用中均有广泛的应用。
电流互感器作用及工作原理_电压互感器的作用及工作原理_电压互感器和电流互感器的区别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,所以说电压互感器与电流互感器在电力系统中起到了非常的大的作用,而本文要介绍的就是电压互感器与电流互感器的区别以及如何使用电压互感器测量交流电路线电压。
电流互感器作用及工作原理电流互感器的主要所用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流(我国标准为5安倍),以供测量和继电保护只之用。
大家应该知道在发电、变电、输电、配电过程中由于用电设备的不同,电流往往从几十安到几万安都有,而且这些电路还可能伴随高压。
那么为了能够对这些线路的电路进行监控、测量,同时又要解决高压、高电流带来的危险,这时就需要用到电流互感器了。
有些人可能见过电工用的钳形表,这是一种用来测量交流电流的设备,它那个“钳”便是穿心式电流互感器。
电流互感器的结构如下图所示,可用它扩大交流电流表的量程。
在使用时,它的原线圈应与待测电流的负载线路相串联,副边线圈则与电流表串接成闭合回路,如图中右边的电路图所示。
电流互感器的原线圈是用粗导线绕成,其匝数只有一匝或几匝,因而它的阻抗极小。
原线圈串接在待测电路中时,它两端的电压降极小。
副线圈的匝数虽多,但在正常情况下,它的电动势E2并不高,大约只有几伏。
由于I1/I2=K i(Ki称为变流比)所以I1=K i*I2由此可见,通过负载的电流就等于副边线圈所测得的电流与变流比K i之乘积。
如果电流表同一只专用的电流互感器配套使用,则这安培表的刻度就可按大电流电路中的电流值标出。
电流互感器次级电流最大值,通常设计为标准值5A。
不同的电流的电路所配用的电流互感器是不同的,其变流比有10/5、20/5、30/5、50/5、75/5、100/5等等。
电流互感器作用及工作原理_电压互感器的作用及工作原理_电压互感器和电流互感器的区别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,无法用仪表进展直接测量。
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,所以说电压互感器与电流互感器在电力系统中起到了非常的大的作用,而本文要介绍的就是电压互感器与电流互感器的区别以及如何使用电压互感器测量交流电路线电压。
电流互感器作用及工作原理电流互感器的主要所用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流〔我国标准为5安倍〕,以供测量和继电保护只之用。
大家应该知道在发电、变电、输电、配电过程中由于用电设备的不同,电流往往从几十安到几万安都有,而且这些电路还可能伴随高压。
则为了能够对这些线路的电路进展监控、测量,同时又要解决高压、高电流带来的危险,这时就需要用到电流互感器了。
有些人可能见过电工用的钳形表,这是一种用来测量交流电流的设备,它那个"钳〞便是穿心式电流互感器。
电流互感器的构造如下列图所示,可用它扩大交流电流表的量程。
在使用时,它的原线圈应与待测电流的负载线路相串联,副边线圈则与电流表串接成闭合回路,如图中右边的电路图所示。
电流互感器的原线圈是用粗导线绕成,其匝数只有一匝或几匝,因而它的阻抗极小。
原线圈串接在待测电路中时,它两端的电压降极小。
副线圈的匝数虽多,但在正常情况下,它的电动势E2并不高,大约只有几伏。
由于I1/I2=Ki〔Ki称为变流比〕所以I1=Ki*I2由此可见,通过负载的电流就等于副边线圈所测得的电流与变流比Ki之乘积。
如果电流表同一只专用的电流互感器配套使用,则这安培表的刻度就可按大电流电路中的电流值标出。
电流互感器次级电流最大值,通常设计为标准值5A。
不同的电流的电路所配用的电流互感器是不同的,其变流比有10/5、20/5、30/5、50/5、75/5、100/5等等。
互感器(instrument transformer)又称为仪用变压器,是按比例变换电压或电流的设备及电流互感器和电压互感器的统称。
其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。
同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和设备的安全。
按比例变换电压或电流的设备。
互感器主要分为电压互感器和电流互感器两种。
[1]∙7常见种类∙8误差测量∙9种类对比工作原理在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。
为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。
电流互感器就起到变流和电气隔离的作用。
显示仪表大部分是指针式的电流电压表,所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5等)。
随着时代发展,电量测量大多已经达到数字化,而计算机的采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。
微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。
微型电流互感器称之为“仪用电流互感器”。
(“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器,一般用于扩大仪表量程。
)电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。
绕组N1接被测电流,称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);绕组N2接测量仪表,称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。
微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。
微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn 表示。
Kn=I1n/I2n。
结构原理普通电流互感器结构原理:电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。
其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流()通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N2)较多,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I1N1=I2N2,电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状态,相当于一个短路运行的变压器。
电流互感器/电压互感器的结构原理和使用注意事项通常所说的电压互感器和电流互感器都是电磁式的,电磁式电压互感器电气文字符号是PT,电磁式电流互感器电气文字符号是CT。
电压互感器和电流互感器在电力设备中应用广泛,用途也是缺之不可的,同时也是最常见的电气设备之一。
一、互感器的结构和工作原理1.电压互感器(PT)是一种将高电压变换为低电压的电气设备,一次绕组与高压系统的一次回路并联,二次绕组则与二次设备的负载并联。
PT基于电磁感应原理工作,正常运行时其二次负载基本不变,电流很小,接近于空载状态。
一般的PT包括测量级和保护级,其基本结构为:一次线圈和二次线圈分别绕在铁心上,在两个线圈之间和线圈与铁心之间都有绝缘隔离。
电力系统用的三线圈电压互感器,除了上述的一次线圈和二次线圈外,还有一个零序电压线圈,用来接继电器。
在线路出现单相接地故障时,线圈中产生的零序电压使继电器动作,切断线路,以保护线路中的发电机和变压器等贵重设备。
2.电流互感器(CT)是一种将高压电网大电流变换为小电流的电气设备,一次绕组串联在高压系统的一次回路内,二次绕组则与二次设备的负载相串联。
CT也是基于电磁感应的原理工作,但是它的二次负载阻抗很小,接近于短路状态。
电流互感器也分为测量用与保护用两类,基本结构和PT相似,一次线圈、二次线圈分别绕在铁心上,两个线圈之间及线圈与铁心之间有绝缘隔离。
根据电力系统要求切除短路故障和继电保护动作时间的快慢,保护用电流互感器分为稳态保护用与暂态保护用两种,前者用于电压比较低的电网中,称为一般保护用电流互感器;后者则用于高压超高压线路上。
二、互感器的使用注意事项1.PT二次侧直接与电压表连接,相当于运行在变压器的空载状态,短路会引起很大的短路电流,使用中不允许短路。
电磁式互感器都有一定的额定容量,从电力网中消耗功率,成为系统的负载,存在负荷分担问题。
而PT存在的最为严重的问题是可能出现铁磁谐振:PT的铁心电感和系统的电容元件由于感抗与容抗的交换,组成许多复杂的振荡回路,如果满足一定的条件,就可能激发起持续时间较长的铁磁谐振,这种谐振现象,某些元件的电压过高危及设备的绝缘,同时可能在非线性电感元件中产生很大的过电流,使电感线圈引起温度升高,击穿绝缘,以致烧损。
电流互感器和电压互感器的结构原理及作用
电流互感器(Current transformer 简称CT)电气符号:TA
电流互感器的原理:
电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。
电流互感器接被测电流的绕组(匝数为N1),称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);接测量仪表的绕组(匝数为N2)称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。
电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。
如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
电流互感器的结构:
电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。
它的一次侧绕组匝数很少,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,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
电流互感器的作用:
电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量,二次侧不可开路。
在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊,从几安到几万安都有。
为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。
电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。
需掌握电流互感器的相关知识:
准确级选择的原则:计费计量用的电流互感器其准确级不低于0.5级;用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1.0—3.0级电流互感器。
为了保证准确度误差不超过规定值
电流互感器 - 使用注意事项电流互感器运行时,副边不允许开路。
因为一旦开路,原边电流均成为励磁电流,使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。
因此,电流互感器副边回路中不许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。
电流互感器运行时,副边不允许开路。
原因如下:
⒈电流互感器一次被测电流磁势I1N1在铁芯产生磁通Φ1
⒉电流互感器二次测量仪表电流磁势I2N2在铁芯产生磁通Φ2
⒊电流互感器铁芯合磁通:Φ = Φ1 + Φ2
⒋因为Φ1.Φ2方向相反,大小相等,互相抵消,所以Φ = 0
⒌若二次开路,即 I2 = 0 ,则:Φ = Φ1,电流互感器铁芯磁通很强,饱和,铁心发热,烧坏绝缘,产生漏电
⒍若二次开路,即 I2 = 0 ,则:Φ = Φ1,Φ在电流互感器二次线圈N2中产生很高的感生电势e,在电流互感器二次线圈两端形成高压,危及操作人员生命安全
⒎电流互感器二次线圈一端接地,就是为了防止高压危险而采取的保护措施
电压互感器(Potential transformer 简称PT,Voltage transformer也简称VT)常见电气符号:TV
电压互感器的原理:
其工作原理与变压器相同,基本结构也是铁心和原、副绕组。
特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。
电压互感器的结构:
电压互感器的基本结构[1]和变压器很相似,它也有两个绕组,一个叫一次绕组,一个叫二次绕组。
两个绕组都装在或绕在铁心上。
两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘,使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。
电压互感器在运行时,一次绕组N1并联接在线路上,二次绕组N2并联接仪表或继电器。
因此在测量高压线路上的电压时,尽管一次电压很高,但二次却是低压的,可以确保操作人员和仪表的安全。
电压互感器的作用:
电压互感器的作用是:把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置使用。
同时,使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。
电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备,但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。
电压互感器二次回路是
高阻抗回路,二次电流的大小由回路的阻抗决定。
当二次负载阻抗减小时,二次电流增大,使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。
可以说,电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。
简单的说就是“检测元件”。
需掌握的电压互感器知识:
电压互感器(Potential transformer 简称PT,Voltage transformer也简称VT)和变压器很相像,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,主要是用来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。
电压互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。
为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。
测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构,其原边电压为被测电压(如电力系统的线电压),可以单相使用,也可以用两台接成V-V形作三相使用。
实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的,以适应测量不同电压的需要。
供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器。
三相的第三线圈接成开口三角形,开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接,正常运行时,电力系统的三相电压对称,第三线圈上的三相感应电动势之和为零。
一旦发生单相接地时,中性点出现位移,开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作,从而对电力系统起保护作用。
注意事项
1.电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。
例如,测极性、连接组别、摇绝缘、核相序等。
2.电压互感器的接线应保证其正确性,一次绕组和被测电路并联,二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联,同时要注意极性的正确性。
3.接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适,接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量,否则,会使互感器的误差增大,难以达到测量的正确性。
4.电压互感器二次侧不允许短路。
由于电压互感器内阻抗很小,若二次回路短路时,会出现很大的电流,将损坏二次设备甚至危及人身安全。
电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。
在可能的情况下,一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。
5.为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全,电压互感器二次绕组必须有一点接地。
因为接地后,当一次和二次绕组间的绝缘损坏时,可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。