互感器的工作原理及基础知识

教育 2025-01-21 08:00 重庆

电压互感器

电压互感器（简称PT）和变压器类似，是用来变换电压的仪器。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人员安全及线路中的贵重设备、电机和变压器。

电压互感器的分类

1、按用途可分：测量用电压互感器、保护用电压互感器。

2、按装置种类可分：户内型电压互感器、户外型电压互感器。

3、按绝缘介质可分：干式电压互感器、油浸式电压互感器、浇注式电压互感器、气体绝缘电压互感器。

4、按结构型式可分：

单级式电压互感器，一、二次绕组在同一个铁芯柱上，绝缘不分级的电压互感器。

串级式电压互感器，一次绕组有几个匝数相等，几何尺寸相同的级绕组串联而成，各级绕组对地绝缘是自线路端到接地端逐级降低的电压互感器。

5、按变换原理分：电磁式电压互感器、电容式电压互感器。

电磁式电压互感器：按它在系统中使用方式的不同可分为不接地电压互感器和接地电压互感器，不接地电压互感器的一次绕组的各个部分，包括出线端子在内，对地均按照其额定绝缘水平绝缘。这种互感器在使用时，其一次绕组两个出线端子分别连结在系统中不同的相上。接地电压互感器一次绕组的一个出线端对地绝缘，另一个出线端直接接地。

电容式电压互感器：是种由电容分压器和电磁单元组成的电压互感器，其设计和相互连接使电磁单元的二次电压与加到电容分压器上的一次电压基本上成正比且相角差接近于零。

6、按绕组个数可分：

双绕组电压互感器，其低压侧只有一个二次绕组的电压互感器。

三绕组电压互感器，有两个分开的二次绕组的电压互感器。

四绕组电压互感器，有三个分开的二次绕组的电压互感器。

7、按相数可分：单相电压互感器，三相电压互感器。

接地电压互感器，在一次绕组的一端准备接地的单相电压互感器，或一次绕组的星形联结点准备直接接地的三相电压互感器。

不接地电压互感器，一次绕组的各部分，包括接线端子在内，都是按额定绝缘水平对地绝缘的电压互感器。

三相三线电能表组合接线示意图

三相四线电能表组合接线示意图

电压互感器基础术语

额定电压：电压互感器的误差、发热以及绝缘性能要求都是以额定电压为基数做出相应规定的，因此额定电压是作为互感器性能基准的电压值。对于一次绕组而言，就是额定一次电压。对二次绕组而言，就是二次电压。

额定电压比：额定一次电压与额定二次电压之比称为额定电压比。

额定负荷：确定互感器准确级所依据的负荷值。负荷通常以视在功率伏安值表示，它是二次回路在规定的功率因数和额定二次电压下所汲取的负荷。

额定输出：在额定二次电压及接有额定负荷的条件下，互感器给二次回路的视在功率值。

准确级：对互感器所给定的等级。在规定的使用条件下互感器的误差应在限值内。

电压互感器工作原理示意图↑↑↑

电流互感器

电流互感器（简称CT）是一种特种变压器，其工作原理与变压器相同。不同之处是，电流互感器二次串接负载是，仪表和继电器的电流线圈,阻抗很小，因此互感器运行是处于短路状态,此时铁芯中磁通非常小。

电流互感器的分类

按用途可分：测量用电压互感器、保护用电压互感器。

按装置种类可分：户内型电压互感器、户外型电压互感器。

按绝缘介质可分：干式绝缘、油绝缘、浇注绝缘、气体绝缘。

按结构形式可分：按安装方式不同可分为贯穿式和支柱式。安装在墙壁孔、房顶洞或金属构架上兼作穿墙套管用的称为贯穿式电流互感器。安装在支持平面上有时也兼作支持绝缘子的称为支柱式电流互感器。

按一次绕组型式可分：单匝式和多匝式。

电流互感器基础术语

额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V.A表示，也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。

一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。

二次额定电流：允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。

额定电流比：一次额定电流与二次额定电流之比。

额定电压：一次绕组长期对地能够承受的最大电压，应不低于所接线路的额定相电压。

比差：互感器的误差包括比差和交差两部分。比值误差简称比差，一般用符号f表示，它等于实际的二次电流与折算到二次侧的一次电流的差值，与折算到二次侧的一次电流的比值，以百分数表示。

角差：相角误差简称角差，一般用符号δ表示，它是旋转180°后的二次电流向量与一次电流向量之间的相位差。规定二次电流向量超前于一次电流向量δ为正值，反之为负值。

热稳定及动稳定倍数：电力系统故障时，电流互感器受到由于短路电流引起的巨大电流的热效应和电动力作用，电流互感器应该有能够承受而不致受到破坏力的能力，这种承受的能力用热稳定和动稳定倍数表示。

电流互感器工作原理示意图↑↑↑

互感器型号的编排方法

型号左起第一位字母J表示电压互感器；第二位字母有：D表示单相，S表示三相，C表示串级式；第三位字母有：J表示油浸式，G表示干式，Z表示浇注绝缘式；第四位字母X表示带剩余绕组；第五位数字10表示额定电压；第六位字母A表示结构代号。

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