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磁平衡电流互感器的工作原理
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按比例变换电压或电流的设备。互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或10A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和设备的安全。分为电压互感器和电流互感器两大类。
电压互感器 按原理分为电磁感应式和电容分压式两类。前者多用于220千伏(kV)及以下各种电压等级;后者则一般用于110kV以上的电力系统,在 330~765kV超高压电力系统中应用较多。按用途,电压互感器又分为测量用和保护用两类。①电磁感应式电压互感器。工作原理与变压器相同。基本结构也是铁芯和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。电压互感器本身阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增加而烧毁线圈。为此,电压互感器原边接有熔断器,副边接地,以免原、副边绝缘损坏时,副边出现对地高电位而造成事故。电磁感应式电压互感器的等值电路与变压器的等值电路相同。②电容分压式电压互感器。在电容分压器的基础上制成。电容式电压互感器多与电力系统载波通信的耦合电容器合用,以简化系统,降低造价。此时,它还需满足通信运行上的要求。
电流互感器 工作原理、等值电路与一般变压器相同,只是其原边绕组串联在被测电路中,且匝数很少;副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载,近似短路。原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载,与电流互感器副边负载无关。电流互感器运行时,副边不允许开路。因为在这种情况下,原边电流均成为励磁电流,将导致磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身及设备安全。因此,电流互感器副边回路中不允许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆卸电流表及继电器等设备。
在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流(我国规定电流互感器的二次额定为5A我国规定电流互感器的二次额定为5A),另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用,电流互感器就是升压(降流)变压器. 它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器,电流互感器将高电流按比例转换成低电流,电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等。
1次侧只有1到几匝,导线截面积大,串入被测电路。2次侧匝数多,导线细,与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈)构成闭路。
电流互感器的运行情况相当于2次侧短路的变压器,一般选择很低的磁密(0.08-0.1T),并忽略励磁电流,则I1/I2=N2/N1=k。
电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比
励磁电流是误差的主要根源。0.2/0.5/1/3,1表示变比误差不超过1%。
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