一、概述
互感器又稱為儀用變壓器,是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流,用于量測或保護(hù)系統(tǒng)。
二、功能作用
電力系統(tǒng)為了傳輸電能,往往采用交流電壓、大電流回路把電力送往用戶,無法用儀表進(jìn)行直接測量。
互感器的作用,主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A,均指額定值),以便實(shí)現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng),以保證人身和設(shè)備的安全,為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置提供電源。
電力系統(tǒng)用互感器是將電網(wǎng)高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側(cè)的計(jì)量、測量儀表及繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的一種特殊變壓器,是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件。
其一次繞組接入電網(wǎng),二次繞組分別與測量儀表、保護(hù)裝置等互相連接。互感器與測量儀表和計(jì)量裝置配合,可以測量一次系統(tǒng)的電壓、電流和電能;與繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置配合,可以構(gòu)成對電網(wǎng)各種故障的電氣保護(hù)和自動(dòng)控制。互感器性能的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)測量、計(jì)量的準(zhǔn)確性和繼電器保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。
三、基本特點(diǎn)
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)。
四、類型區(qū)別
最重要區(qū)別是在正常運(yùn)行時(shí)其工作狀態(tài)的不同,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值,故障時(shí)磁通密度下降;電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低,而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大,使磁通密度大大增加,有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飽和值。
(2)電壓互感器是用來測量電網(wǎng)高電壓的特殊變壓器,它能將高電壓按規(guī)定比例轉(zhuǎn)換為較低的電壓后,再連接到儀表上去測量。電壓互感器,原邊電壓無論是多少伏,而副邊電壓一般均規(guī)定為100伏,以供給電壓表、功率表及千瓦小時(shí)表和繼電器的電壓線圈所需要的電壓。
(3)電流互感器二次可以短路,但是不得開路;電壓互感器二次可以開路,但是不得短路。把大電流按規(guī)定比例轉(zhuǎn)換為小電流的電氣設(shè)備,稱為電流互感器。電流互感器副邊的電流一般規(guī)定為5安或1安,以供給電流表、功率表、千瓦小時(shí)表和繼電器的電流線圈電流。
(4)對于二次側(cè)的負(fù)荷來說,電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小甚至可以忽略不計(jì),大可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源;而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大,以至可以認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無窮大的電流源。