佚名 發表於 2017-07-26 17:57:54
電力系統為了傳輸電能，往往採用交流電壓、大電流迴路把電力送往用戶，無法用儀表進行直接測量。互感器的作用，就是將交流電壓和大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數值，便於儀表直接測量，同時為繼電保護和自動裝置提供電源，所以說電壓互感器與電流互感器在電力系統中起到了非常的大的作用，而本文要介紹的就是電壓互感器與電流互感器的區別以及如何使用電壓互感器測量交流電路線電壓。
電流互感器作用及工作原理電流互感器的主要所用是用來將交流電路中的大電流轉換為一定比例的小電流（我國標準為5安倍），以供測量和繼電保護只之用。大家應該知道在發電、變電、輸電、配電過程中由於用電設備的不同，電流往往從幾十安到幾萬安都有，而且這些電路還可能伴隨高壓。那麼為了能夠對這些線路的電路進行監控、測量，同時又要解決高壓、高電流帶來的危險，這時就需要用到電流互感器了。有些人可能見過電工用的鉗形表 ，這是一種用來測量交流電流的設備，它那個「鉗」便是穿心式電流互感器。
電流互感器的結構如下圖所示，可用它擴大交流電流表的量程。在使用時，它的原線圈應與待測電流的負載線路相串聯，副邊線圈則與電流表串接成閉合迴路，如圖中右邊的電路圖所示。
電流互感器的原線圈是用粗導線繞成，其匝數只有一匝或幾匝，因而它的阻抗極小。原線圈串接在待測電路中時，它兩端的電壓降極小。副線圈的匝數雖多，但在正常情況下，它的電動勢E2並不高，大約只有幾伏。
由於I1/I2=Ki（Ki稱為變流比）所以I1=KiI2
由此可見，通過負載的電流就等於副邊線圈所測得的電流與變流比Ki之乘積。如果電流表同一隻專用的電流互感器配套使用，則這安培表的刻度就可按大電流電路中的電流值標出。電流互感器次級電流最大值，通常設計為標準值5A。不同的電流的電路所配用的電流互感器是不同的，其變流比有10/5、20/5、30/5、50/5、75/5、100/5等等。
為了安全起見，電流互感器副線圈的一端和鐵殼必須接地。
電流互感器規格型號識別方法
電流互感器的型號是由2～4位拼音字母及數字組成。通常能表示出電流互感器的線圈型式、絕緣種類、導體的材料及使用場所等。橫線後面的數字表示絕緣結構的電壓等級（4級）。電流互感器型號中字母的含義如下：
L：在第一位，表示電流互感器；
D：在第二位，表示單匝貫穿式，在型號的最後一個字母時表示差動保護用（部分生產廠用B或C標出）
F：在第二位，表示復匝貫穿式
Q：在第二位，表示線圈型，在第四位，表示加強型；
M：在第二位，表示母線式；
R：在第二位，表示裝入式；
A：在第二位，表示穿牆式；
C：在第二位，表示瓷套式，在第三位，表示瓷絕緣；
Z：在第三位，表示澆注絕緣；
J：在第三位，表示加大容量加強型，在第四位，表示加大容量；
G：在第三位，表示改進型；
W：在第三位，表示戶外型；
電壓互感器的作用及工作原理電壓互感器基本型式包括兩組繞有導線之線圈，並且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流（具有某一已知頻率）流於其中之一組線圈時，於另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決於兩線圈耦合及磁交鏈之程度。
電壓互感器簡稱PT，其工作原理和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。在測量交變電流的大電壓時，為能夠安全測量在火線和地線之間並聯一個變壓器（接在變壓器的輸入端），這個變壓器的輸出端接入電壓表，由於輸入線圈的匝數大於輸出線圈的匝數，因此輸出電壓小於輸入電壓，電壓互感器就是降壓變壓器。
電壓互感器的作用：
1、把高電壓按比例關係變換成100V或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。
2、使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。
3、當二次負載阻抗減小時，二次電流增大，使得一次電流自動增大一個分量來滿足一二次側之間的電磁平衡關係。
電壓互感器接線圖：
1．一個單相電壓互感器的接線
這種接線方式在三相線路上，只能測量某兩相之間的線電壓，用於連接電壓表、頻率表及電壓繼電器等。
2．兩個單相 這種接線方式又稱不完全星形接線，可以用來測量三個線電壓，供儀表、繼電器接於三相三線制電路的各個線電壓。『
這種接線方式又稱不完全星形接線，可以用來測量三個線電壓，供儀表、繼電器接於三相三線制電路的各個線電壓。
3．三個單相電壓互感器Y。／Y。形接線
這種接線方式能滿足儀表和微機保護裝置選用相電壓和線電壓的要求。在一次繞組中點接地情況下，也可裝用絕緣監察電壓表。
4．三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器Y。／Y。／
這種接線方式在10kV中性點不接地系統中應用廣泛，它既能測量線電壓、相電壓並能組成絕緣監察裝置和供單相接地保護用。接成Y。形的二次繞組稱為基本二次繞組，用來接儀表、繼電器及絕緣監察電壓表；接成（開口三角形）的二次繞組，稱為輔助二次繞組，用來連接監察絕緣用的電壓繼電器。在系統正常運行時，開口三角形兩端的電壓接近於零，當系統發生一相接地時，開口三角形兩端出現零序電壓，使電壓繼電器吸合，發出接地預告信號。
電壓互感器與電流互感器的區別電壓互感器與電流互感器的主要區別是正常運行時工作狀態很不相同，表現為：
1）電流互感器二次可以短路，但不得開路；電壓互感器二次可以開路，但不得短路；
2）相對於二次側的負荷來說，電壓互感器的一次內阻抗較小以至可以忽略，可以認為電壓互感器是一個電壓源；而電流互感器的一次卻內阻很大，以至可以認為是一個內阻無窮大的電流源。
3）電壓互感器正常工作時的磁通密度接近飽和值，故障時磁通密度下降；電流互感器正常工作時磁通密度很低，而短路時由於一次側短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時甚至遠遠超過飽和值。
知識小課堂：如何使用電壓互感器測量交流電路線電壓經過電壓互感器測量單相電壓電路：在交流電路中，測量電壓往往採用電壓互感器和量程為100V的交流電壓表，這樣既擴大了儀表量程，又比較安全。使用電壓互感器測量單相電壓的電路如下：
經過電壓互感器測量單相電壓電路
使用電壓互感器時應注意：
電壓互感器不允許短路，因此，一、二次繞組都接有熔斷器。
為了安全，二次繞組的一端必須可靠接地。
經過兩個單相電壓互感器測量三相線電壓電路：
經過兩個單相電壓互感器測量三相線電壓電路
經三相電壓互感器測三相線電壓電路：
經三相電壓互感器測三相線電壓電路
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