互感器的工作原理及其选配原则
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互感器的工作原理及其选配原则
摘要：在电力系统中为了传输电能，一定要采用交流电压、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。
在电力系统中互感器扮演着重要的角色。
本文将对互感器的工作原理及其选配原则进行论述。
关键词：互感器；工作原理；选配原则
1 互感器的种类与结构
1.1 互感器的种类
互感器是电力系统中较为重要的组成部分，互感器进行电力系统后在很大的程度上降低了电量的损耗，增大了电力传输的安全性。
互感器通过对线圈扎数的控制来进行电流或者是电压的调控，在进行电力传输时，可以对电压进行调整以减小电力传输中的损耗，同时在送点入户时利用互感器进行工作来减低电压。
保证用电的安全性。
常见的互感器有电流互感器和电压互感器，在使用中二者的主要功能都是对输送电压、电流进行调整。
除了电压互感器和电流互感器之外，还有二者结合的组合互感器、钳形互感器、零序互感器等，互感器的主要作用体现在以下各个方面：一是通过调控保证人身的安全以及减小损耗，二是互感器在测量仪器上的运用使得测量结果更加的准确，也使得测量的过程演化得更加的简单、安全。
1.2 互感器的结构
在现今电力系统中所使用的电流互感器中多为电磁式，从这种互感器的结构来说，与变压器的结构基本是相同的，只是二者在使用上有所区别。
组成互感器的组成部分主要有铁芯、以及闭合的缠绕在铁芯上且绝缘的绕组。
通常绕组被分为一次绕组（N1）和二次绕组（N2），两绕组之间的线圈比例便决定了电流、电压的比值。
一次绕组通常是与被测电路连接，而二组绕组通常是与测量仪器相连。
在电力系统中为了便于测量，保证测量的安全性都会将电流、电压降低，在此时则要求二次绕组的线圈数大于或者小于一次绕组的线圈数。
互感器的结构较为简单，但是简单的结构后面隐藏着重要的工作原理。
2 互感器的工作原理
2.1 电流互感器的工作原理
电流互感器（见图1）的重要作用就是对电流进行调整。
按照电流互感器的用途来分，通常电流互感器可以分为两类：一类是测量电流、功率等信息的测量用电流互感器；另一类是继电保护和自动控制用的保护用电流互感器。
按照电流
互感器的绕组线圈匝数来分，电流互感器可分为单匝式和多匝式。
电流互感器按照不同的方式进行划分则会出现不同的命名，但是不管命名的方式是怎样的，电流互感器的工作原理均是相同的。
电压互感器是一种将高电压转变为低电压的仪器，供电给仪表以便于测量。
因此N1的数量与N2的数量相比较多，这能够实现电压互感器转变电压的目的。
在进行电压的降低时，按照电压降低的倍数，例如使转变电压与原电压的比值为1：3，则N1：N2的比值应为1：3，也就是绕组的线圈匝数与电压的比值成正比。
绕组一在与被测电路并联，绕组二与各种仪器的连接方式也是并联，也就是说电压互感器处的电压与被测电路的电压时相同的。
为了保护互感器的安全，通常在连接时会在二次互感器处安装熔断器，以保证互感器以及整个电路系统的安全，一般在条件允许的情况下，人们也会给一次互感处安装上熔断器，保障高压下一次系统的安全。
绕组线圈匝数的计算公式为
U1/U2=N1/N2
3 互感器的选配原则
互感器对于电流电压的测量以及电力系统的保护具有重要的作用，但是互感器在电力系统中进行应用时并不是随意的使用，而是要经过一定的选配程序才能选择出合适的互感器的。
互感器选配的失误往往会导致测量结果的不准确、仪器的破坏、甚至导致安全事故的发生，因此做好互感器的选配工作变得越发的重要，在进行互感器的选配时，作为选配人员需要遵守一定的选配原则，这些原则是选配的基础，也是选择出合适互感器的保障。
3.1 额定一次电压和电流
在进行互感器的选配时一定要注意，所选择的互感器的额定一次电压一定要大于、等于回路的一次电压，而其一次电流则根据所属设备的作答电流做选择，也就是互感器的额定一次电压和电流均要大于外电压和电流。
总之一次电流、电压的的选择应该要保证二次电流、电压的正常，能够满足回路保护装置的整定值的选择性和准确性要求。
3.2 额定二次电流及负荷
常见的电流互感器的额定二次电流有两种分别为：1安和5安，通常为了减少二次互感器的负荷，减少损耗和投资，大多数的变电所会选择1安的二次电流。
但是对于面临扩建的变电所往往会选择5安的二次电压。
至于额定电流的选择，在同一个变电站内可以同时选择两种二次电流，但是同一电级往往不会选择不同的额定二次电流，
所谓的二次负荷其实就是指容量与阻抗的比值，但是在进行互感器的选配时
一定要注意二次负荷的计算以及选择工作，在进行二次负荷的计算时，对于计算所涉及到的量的测量一定要保证其准确性，不能出现误差，不然会导致整个计算过程的错误，最后出现结果的不准确性，而二次负荷的不准确往往会带来造价过高和互感器结构性能收到破坏等结果。
互感器的二次负荷额定值通常有2.5、5、7.5、10、15、20、30、40等，当然当实际需求的二次负荷值较大时，也可以进行较大二次负荷的选择。
3.3 保护用电流互感器
保护用电流互感器主要有PR和PX两类，在进行互感器的选配时同时也要注意，保护用电流互感器的选配。
在进行选择时要考虑到对于电压的要求，因为电压的不同将会直接影响到保护用电流互感器的选择。
此外还要充分的考虑多方面的问题，结合实际应用的环境和要求，选择出合适的保护用电流互感器。
4 结语
电力系统的稳定性和安全性将会是电力发展的关键，同时也是推动社会进步，经济发展的主要动力，因此做好电力系统的相关工作变得极其重要，互感器是电力系统运行的核心部件，理解互感器的工作原理，了解互感器的选配原则对于加强互感器的良好应用，推动电力系统的改造，电力产业的发展具有重要的意义。
参考文献：
[1] 滕宇.电流互感器的工作原理及二次回路的检验[J].硅谷，2012（04）.
[2] 董义华.基于电子式互感器的智能行波测距系统[J].山东大学，2013（05）.。
