互感器在供配電系統(tǒng)中主要分為兩種:電壓互感器和電流互感器。
在供配電系統(tǒng)中,大電流、高電壓有時(shí)不能直接用電流表和電壓表來測量,必須通過互感器按比例減小后測量。
互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就是變壓器。按照變壓器的原理運(yùn)行。
電壓互感器的工作原理相當(dāng)于2次側(cè)開路的變壓器,用來變壓,在二次側(cè)接入電壓表測量電壓(可以并聯(lián)多個(gè)電壓表)。電壓互感器的二次側(cè)不能短路。
電流互感器的工作原理相當(dāng)于2次側(cè)短路的變壓器,用來變流,在二次側(cè)接入電流表測量電流(可以串聯(lián)多個(gè)電流表)。電流互感器的二次側(cè)不能開路。
電壓表相當(dāng)于電壓互感器大負(fù)載(阻抗大)測量裝置。電流表相當(dāng)于電流互感器小負(fù)載(阻抗?。y量裝置。
電壓互感器的工作原理
在測量交變電流的大電壓時(shí),為能夠安全測量在火線和地線之間并聯(lián)一個(gè)變壓器(接在變壓器的輸入端),這個(gè)變壓器的輸出端接入電壓表,由于輸入線圈的匝數(shù)大于輸出線圈的匝數(shù),因此輸出電壓小于輸入電壓,電壓互感器就是降壓變壓器.
電流互感器的工作原理
在測量交變電流的大電流時(shí),為能夠安全測量在火線(或地線)上串聯(lián)一個(gè)變壓器(接在變壓器的輸入端),這個(gè)變壓器的輸出端接入電流表,由于輸入線圈的匝數(shù)小于輸出線圈的匝數(shù),因此輸出電流小于輸入電流(這時(shí)的輸出電壓大于輸入電壓,但是由于變壓器是串聯(lián)在電路中所以輸入電壓很小,輸出電壓也不大),電流互感器就是升壓(降流)變壓器.
電流互感器的作用就是用于測量比較大的電流。
電流互感器是電力系統(tǒng)中很重要的一個(gè)一次設(shè)備,其原理是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而制造的.它的一次線圈匝數(shù)很少,通常采用單匝線圈,即一根銅棒或一根銅排.二次線圈主要接測量儀表或繼電器的線圈.電流互感器的二次側(cè)不能開路運(yùn)行,當(dāng)二次側(cè)開路時(shí),一次側(cè)的電流主要用于激磁,這樣會在二次側(cè)感應(yīng)出很高的電壓,從而危及二次設(shè)備和人身的安全,也會造成電流互感器燒毀.
其主要作用是:
1、將很大的一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的5安培;
2、為測量裝置和繼電保護(hù)的線圈提供電流;
3、對一次設(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行隔離。
電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器(以下簡稱電流互感器),它的工作原理和變壓器相似。電流互感器的原理接線,如左圖所示。
電流互感器的特點(diǎn)是: (1)一次線圈串聯(lián)在電路中,并且匝數(shù)很少,因此,一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流.而與二次電流無關(guān);(2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小,所以正常情況下,電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。
電流互感器一、二次額定電流之比,稱為電流互感器的額定互感比:kn=I1n/I2n
因?yàn)橐淮尉€圈額定電流I1n己標(biāo)準(zhǔn)化,二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5(1或0.5)安,所以電流互感器額定互感比亦已標(biāo)準(zhǔn)化。kn還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數(shù)比,即kn≈kN=N1/N2式中N1、N2為一、二線圈的匝數(shù)。
電壓互感器在正常運(yùn)行中,二次負(fù)載阻抗很大,電壓互感器是恒壓源,內(nèi)阻抗很小,容量很小,一次繞組導(dǎo)線很細(xì),當(dāng)互感器二次發(fā)生短路時(shí),一次電流很大,若二次熔絲選擇不當(dāng),保險(xiǎn)絲不能熔斷時(shí),電壓互感器極易被燒壞。
當(dāng)運(yùn)行中電流互感器二次側(cè)開路后,一次側(cè)電流仍然不變,二次側(cè)電流等于零,則二次電流產(chǎn)生的去磁磁通也消失了。這時(shí),一次電流全部變成勵(lì)磁電流,使互感器鐵芯飽和,磁通也很高,將產(chǎn)生以下后果:
(1)由于磁通飽和,其二次側(cè)將產(chǎn)生數(shù)千伏高壓,且波形改變,對人身和設(shè)備造成危害。
(2)由于鐵芯磁通飽和,使鐵芯損耗增加,產(chǎn)生高熱,會損壞絕緣。
(3)將在鐵芯中產(chǎn)生剩磁,使互感器比差和角差增大,失去準(zhǔn)確性,所以電流互感器二次側(cè)是不允許開路的。
互感器和變壓器的工作原理相同,都是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理來工作的.變壓器的作用是將一種等級的電壓變換成另一種等級的同頻率的電壓,它只能實(shí)現(xiàn)電壓的變換,不能實(shí)現(xiàn)功率的變換.互感器分為電壓互感器和電流互感器.電壓互感器的作用是供給測量儀表,繼電器等電壓,從而正確的反映一次電氣系統(tǒng)的各種運(yùn)行情況.使測量儀表,繼電器等二次電氣系統(tǒng)與一次電氣系統(tǒng)隔離,以保證人員和二次設(shè)備的安全,將一次電氣系統(tǒng)的高電壓變換成同意標(biāo)準(zhǔn)的低電壓值(100伏,100/1.732伏,100/3伏). 電力互感器的作用與電壓互感器的作用基本相同,不同的就是電流互感器是將一次電氣系統(tǒng)的大電流變換成標(biāo)準(zhǔn)的5安或1安供給繼續(xù)電器,測量儀表的電流線圈.