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互感器科技名詞定義及綜合知識(shí)綜述

DQZHAN技術(shù)訊:互感器科技名詞定義及綜合知識(shí)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(tǒng)稱。將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流,用于量測(cè)或保護(hù)系統(tǒng)。

應(yīng)用學(xué)科:電力(**學(xué)科);變電(二級(jí)學(xué)科) 以上內(nèi)容由國內(nèi)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布
互感器(instrument transformer)是按比例變換電壓或電流的設(shè)備。其功能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(cè)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**。按比例變換電壓或電流的設(shè)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(cè)量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流,另外線路上的電壓都比較高如直接測(cè)量是非常危險(xiǎn)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(shù)是安培級(jí)的(如5等)。隨著時(shí)代發(fā)展,電量測(cè)量大多已經(jīng)達(dá)到數(shù)字化,而計(jì)算機(jī)的采樣的信號(hào)一般為毫安級(jí)(0-5V、4-20mA等)。微型電流互感器二次電流為毫安級(jí),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(shí)驗(yàn)室使用的多電流比精密電流互感器,一般用于擴(kuò)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(jù)電磁感應(yīng)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(cè)電流,稱為一次繞組(或原邊繞組、初級(jí)繞組);繞組N2接測(cè)量儀表,稱為二次繞組(或副邊繞組、次級(jí)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(shí)際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時(shí)的電流比叫電流互感器額定電流比,用Kn表示。Kn=I1n/I2n
結(jié)構(gòu)原理
普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理:電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡單,由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)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(shù)(N1)較少,直接串聯(lián)于電源線路中,一次負(fù)荷電流()通過一次繞組時(shí),產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流();二次繞組的匝數(shù)(N2)較多,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負(fù)荷(Z)串聯(lián)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(shù),I1N1=I2N2,電流互感器額定電流比電流互感器實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷阻抗很小,二次繞組接近于短路狀態(tài),相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器。

穿心式電流互感器其本身結(jié)構(gòu)不設(shè)一次繞組,載流(負(fù)荷電流)導(dǎo)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(fù)荷串聯(lián)形成閉合回路,由于穿心式電流互感器不設(shè)一次繞組,其變比根據(jù)一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數(shù)確定,穿心匝數(shù)越多,變比越??;反之,穿心匝數(shù)越少,變比越大,額定電流比:式中I1——穿心一匝時(shí)一次額定電流; n——穿心匝數(shù)。

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

一個(gè)鐵心和一個(gè)匝數(shù)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(gè)抽頭設(shè)置各自的接線端子,這樣就形成了多個(gè)變比,此種電流互感器的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)負(fù)荷電流變比,調(diào)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(hào)的電流互感器具有同一個(gè)鐵心和一次繞組,而二次繞組則分為兩個(gè)匝數(shù)不同、各自獨(dú)立的繞組,以滿足同一負(fù)荷電流情況下不同變比、不同準(zhǔn)確度等級(jí)的需要,例如在同一負(fù)荷情況下,為了保證電能計(jì)量準(zhǔn)確,要求變比較小一些(以滿足負(fù)荷電流在一次額定值的2/3左右),準(zhǔn)確度等級(jí)高一些(如1K1.1K2為200/5.0.2級(jí));而用電設(shè)備的繼電保護(hù),考慮到故障電流的保護(hù)系數(shù)較大,則要求變比較大一些,準(zhǔn)確度等級(jí)可以稍低一點(diǎn)(如2K1.2K2為300/5.1級(jí))。

一次繞組可調(diào),二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點(diǎn)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(gè)帶抽頭的、不同準(zhǔn)確度等級(jí)的獨(dú)立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側(cè)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(lián)或并聯(lián)接線,從而改變一次繞組的匝數(shù),以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個(gè)不同變比和不同準(zhǔn)確度等級(jí)的繞組,隨著一次繞組連接片位置的變更,一次繞組匝數(shù)相應(yīng)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(dú)立繞組的不同變比和不同準(zhǔn)確度等級(jí),可以分別應(yīng)用于電能計(jì)量、指示儀表、變送器、繼電保護(hù)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(jì)量箱、柜,用作計(jì)量電能或用作用電設(shè)備繼電保護(hù)裝置的電源。組合式電流電壓互感器是將兩臺(tái)或三臺(tái)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(gòu)架上,浸入裝有變壓器油的箱體內(nèi),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(cè)與供電線路連接,二次側(cè)與計(jì)量裝置或繼電保護(hù)裝置連接。根據(jù)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(jì)量三相負(fù)荷平衡或不平衡時(shí)的電能。
主要作用
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(cè)量?;ジ衅鞯淖饔?,就是將交流電壓和大電流按比例降到可以用儀 微型互感器
表直接測(cè)量的數(shù)值,便于儀表直接測(cè)量,同時(shí)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(cè)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(cè)量儀表、保護(hù)裝置等互相連接。互感器與測(cè)量儀表和計(jì)量裝置配合,可以測(cè)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(duì)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(cè)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。

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(tǒng)的電壓、電流信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備;將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓(標(biāo)準(zhǔn)值)、小電流(標(biāo)準(zhǔn)值),使測(cè)量、計(jì)量儀表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化,并降低了對(duì)二次設(shè)備的絕緣要求;將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離,從而保證了二次設(shè)備和人身的**。
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 示意圖


全取決于被測(cè)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)。
發(fā)展歷程
互感器*早出現(xiàn)于19世紀(jì)末。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,互感器的電壓等 互感器
級(jí)和準(zhǔn)確級(jí)別都有很大提高,還發(fā)展了很多特種互感器,如電壓、電流復(fù)合式互感器、直流電流互感器,高準(zhǔn)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(bǔ)償互感器,超高電壓系統(tǒng)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(yè)中,要發(fā)展什么電壓等級(jí)和規(guī)模的電力系統(tǒng),必須發(fā)展相應(yīng)電壓等級(jí)和準(zhǔn)確度的互感器,以供電力系統(tǒng)測(cè)量、保護(hù)和控制的需要。

隨著很多新材料的不斷應(yīng)用,互感器也出現(xiàn)了很多新的種類,電磁式

滬公網(wǎng)安備 31010102004818號(hào)