電壓互感器和電流互感器知識詳解原創

2020-12-20 維修共工

互感器是交流電路中一次系統和二次系統間的聯絡元件,其工作原理與變壓器基本相同,互感器包括電壓互感器(Potential transformer 簡稱PT)和電流互感器(current transformer,簡稱CT)。

1電壓互感器

電壓互感器按其絕緣結構形式,可分為乾式、澆注式、油浸式、充氣式幾種,根據相數可分為單相和三相,根據繞組數可分為雙繞組和三繞組。按安裝地點可分:戶內式和戶外式,35kV及以下多為戶內式,35kV及以上多為戶外式,其絕緣有明顯差距。其外形如下圖所示。

1)電壓互感器的作用

a.將一次迴路的高電壓轉為二次迴路的標準低電壓(通常為100V或100√3V),可使測量儀表和保護裝置標準化,使二次設備結構輕巧,價格便宜。

b.使二次迴路可採用低電壓控制電纜,且使屏內布線簡單,安裝方便,可實現遠方控制和測量。

c.使二次迴路不受一次迴路限制,接線靈活,維護、調試方便。

d.使二次與一次高壓部分隔離,且二次可設接地點,確保二次設備和人身安全。

電壓互感器相當於一個二次側開路的變壓器。它們的二次負載變化都不會影響一次系統的相應電壓。電壓互感器一次繞組並接於一次系統,二次側接有電壓表或其他儀表(如功率表、電能表等)的電壓線圈,如圖所示。

2)電壓互感器的型號表示

型號左起第一位字母J表示電壓互感器;第二位字母有:D表示單相,S表示三相,C表示串級式;第三位字母有:J表示油浸式,G表示乾式,Z表示澆注絕緣式;第四位字母J表示接地保護;第五位數字表示設計序號。

3)注意事項

電壓互感器運行中,二次側不能短路,否則會燒壞繞組。為此,二次側要裝熔斷器保護。鐵芯和二次繞組的一端要可靠接地,以防絕緣破壞,鐵芯和繞組帶高壓電。

二次繞組接功率表或電能表的電壓線圈時,極性不能接錯。三相電壓互感器和三相變壓器一樣,要注意連接法,接錯會造成嚴重後果。

電壓互感器的準確度與二次側的負載大小有關,負載越大,即接的儀表越多,二次電流就越大,誤差也就越大。

2電流互感器

電流互感器的結構形式有澆注式、乾式、油浸式等。下圖所示為常見電流互感器。

1)電流互感器的作用

電流互感器是二次繞組在短路狀態下工作的變壓器,用來把高壓或低壓系統的大電流變換成低壓系統的小電流,以供檢測儀表、自動控制信號以及繼電保護之用。二次側的額定電流為5A(或1A),故所接的電流表量程為5A(或1A)。

下圖為電流互感器的一次繞組N1,一般只有1匝或幾匝,導線較粗,被串聯到需要測量電流的電路裡。電流互感器一次繞組中的電流,即被測電路的電流,記為I1。二次繞組N2有較多的匝數,導線較細且與內阻極小的電流表、功率表的電流線圈或阻值不大的電阻等構成閉合迴路,因負載阻抗極小,可看成二次繞組被短接。

2)電流互感器的型號表示

3)注意事項

運行中二次側不得開路,否則會產生高壓,危及儀表和人身安全,因此二次側不能接熔斷器;運行中如要拆下電流表,必須先將二次側短路才行。

電流互感器的鐵芯和二次繞組一端要可靠接地,以免在絕緣破壞時帶電而危及儀表和人身安全。

電流互感器的一次、二次繞組有「+」、「-」或「*」的同名端標記,二次側接功率表或電能表的電流線圈時,極性不能接錯。

電流互感器二次側負載阻抗大小會影響測量的準確度,負載阻抗的值應小於互感器要求的阻抗值,使互感器儘量工作在「短路狀態」,並且所用互感器的準確度等級應比所接儀表的準確度高兩級,以保證測量準確度。

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