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互感器科技名詞定義及綜合知識綜述

DQZHAN技術訊:互感器科技名詞定義及綜合知識綜述
中文名稱:互感器英文名稱:instrument transformer

其他名稱:儀用變壓器 定義:電流互感器和電壓互感器的統稱。將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流,用于量測或保護系統。

應用學科:電力(**學科);變電(二級學科) 以上內容由國內科學技術名詞審定委員會審定公布
互感器(instrument transformer)是按比例變換電壓或電流的設備。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓(100V)或標準小電流(5A或1A,均指額定值),以便實現測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統,以保證人身和設備的**。按比例變換電壓或電流的設備。

基本介紹工作原理
在供電用電的線路中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬安 互感器原理圖都有。為便于二次儀表測量需要轉換為比較統一的電流,另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表,所以電流互感器的二次電流大多數是安培級的(如5等)。隨著時代發展,電量測量大多已經達到數字化,而計算機的采樣的信號一般為毫安級(0-5V、4-20mA等)。微型電流互感器二次電流為毫安級,主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器稱之為“儀用電流互感器”。(“儀用電流互感器”有一層含義是在實驗室使用的多電流比精密電流互感器,一般用于擴大儀表量程。)

電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器類似也是根據電磁感應原理工作,變壓器變換的是電壓而微型電流

互感器變換的是電流罷了。繞組N1接被測電流,稱為一次繞組(或原邊繞組、初級繞組);繞組N2接測量儀表,稱為二次繞組(或副邊繞組、次級繞組)。   微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時的電流比叫電流互感器額定電流比,用Kn表示。Kn=I1n/I2n
結構原理
普通電流互感器結構原理:電流互感器的結構較為簡單,由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同,一次繞組的匝數(N1)較少,直接串聯于電源線路中,一次負荷電流()通過一次繞組時,產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流();二次繞組的匝數(N2)較多,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯形成閉合回路,由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數,I1N1=I2N2,電流互感器額定電流比電流互感器實際運行中負荷阻抗很小,二次繞組接近于短路狀態,相當于一個短路運行的變壓器。

穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組,載流(負荷電流)導線由L1至L2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯形成閉合回路,由于穿心式電流互感器不設一次繞組,其變比根據一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數確定,穿心匝數越多,變比越??;反之,穿心匝數越少,變比越大,額定電流比:式中I1——穿心一匝時一次額定電流; n——穿心匝數。

多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器,一次繞組不變,在繞制二次繞組時,增加幾個抽頭,以獲得多個不同變比。它具有

一個鐵心和一個匝數固定的一次繞組,其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上,將不同變比的二次繞組抽頭引出,接在接線端子座上,每個抽頭設置各自的接線端子,這樣就形成了多個變比,此種電流互感器的優點是可以根據負荷電流變比,調換二次接線端子的接線來改變變比,而不需要更換電流互感器,給使用提供了方便。

不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組,而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組,以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要,例如在同一負荷情況下,為了保證電能計量準確,要求變比較小一些(以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右),準確度等級高一些(如1K1.1K2為200/5.0.2級);而用電設備的繼電保護,考慮到故障電流的保護系數較大,則要求變比較大一些,準確度等級可以稍低一點(如2K1.2K2為300/5.1級)。

一次繞組可調,二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點是變比量程多,而且可以變更,多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段,分別穿過互感器的鐵心,二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側的連接片連接,通過變更連接片的位置,使一次繞組形成串聯或并聯接線,從而改變一次繞組的匝數,以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組,隨著一次繞組連接片位置的變更,一次繞組匝數相應改變,其變比也隨之改變,這樣就形成了多量程的變比。帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級,可以分別應用于電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等,以滿足各自不同的使用要求。

組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成,多安裝于高壓計量箱、柜,用作計量電能或用作用電設備繼電保護裝置的電源。組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流
互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心,固定在鋼體構架上,浸入裝有變壓器油的箱體內,其一、二次繞組出線均引出,接在箱體外的高、低壓瓷瓶上,形成絕緣、封閉的整體。一次側與供電線路連接,二次側與計量裝置或繼電保護裝置連接。根據不同的需要,組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種,以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能。
主要作用
電力系統為了傳輸電能,往往采用交流電壓、大電流回路把電力送往用戶,無法用儀表進行直接測量?;ジ衅鞯淖饔茫褪菍⒔涣麟妷汉痛箅娏靼幢壤档娇梢杂脙x 微型互感器
表直接測量的數值,便于儀表直接測量,同時為繼電保護和自動裝置提供電源。電力系統用互感器是將電網高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側的計量、測量儀表及繼電保護、自動裝置的一種特殊變壓器,是一次系統和二次系統的聯絡元件,其一次繞組接入電網,二次繞組分別與測量儀表、保護裝置等互相連接?;ジ衅髋c測量儀表和計量裝置配合,可以測量一次系統的電壓、電流和電能;與繼電保護和自動裝置配合,可以構成對電網各種故障的電氣保護和自動控制?;ジ衅餍阅艿暮脡?,直接影響到電力系統測量、計量的準確性和繼電器保護裝置動作的可靠性。

互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類,其主要作用有:將一次系統的電壓、電流信息準確地傳遞到二次側相關設備;將一次系統的高電壓、大電流變換為二次側的低電壓(標準值)、小電流(標準值),使測量、計量儀表和繼電器等裝置標準化、小型化,并降低了對二次設備的絕緣要求;將二次側設備以及二次系統與一次系統高壓設備在電氣方面很好地隔離,從而保證了二次設備和人身的**。
基本特點
(1)一次線圈串聯在電路中,并且匝數很少,因此,一次線圈中的電流 示意圖


全取決于被測電路的負荷電流.而與二次電流無關;(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下運行。

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   因為一次線圈額定電流I1n己標準化,二次線圈額定電流I2n統一為5(1或0.5)安,所以電流互感器額定互感比亦已標準化。kn還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數比,即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2為一、二線圈的匝數。
發展歷程
互感器*早出現于19世紀末。隨著電力工業的發展,互感器的電壓等 互感器
級和準確級別都有很大提高,還發展了很多特種互感器,如電壓、電流復合式互感器、直流電流互感器,高準確度的電流比率器和電壓比率器,大電流激光式電流互感器,電子線路補償互感器,超高電壓系統中的光電互感器,以及SF6全封閉組合電器(GIS)中的電壓、電流互感器。在電力工業中,要發展什么電壓等級和規模的電力系統,必須發展相應電壓等級和準確度的互感器,以供電力系統測量、保護和控制的需要。

隨著很多新材料的不斷應用,互感器也出現了很多新的種類,電磁式

滬公網安備 31010102004818號