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、电压互感器的基本参数
1.电压互感器的变比
电压互感器的一次绕组为N1匝,直接并接于系统母线上,其电压为系统电压U1N;二次绕组为N2匝,额定电压U2N规定为100V(相间电压)或100/√3V(相电压)。所以电压互感器的变比NTV=U1N/U2N-N1/N2,即电压互感器的变比为一、二次侧额定电压之比,也等于一、二次绕组的匝数比。
为适应电力系统不同电压等级的需要,电压互感器的变比通常有3000/100、6000/100、110000/100等。根据一次系统的电压等级,可选择合适的电压互感器。
2.电压互感谢器的极性
单相和三相电压互感器都采用减极性接法,其外特性与直接接入电路相同。
电流互感器原理是依据变压器原理制成的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量,二次侧不可开路。
电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时,在铁心中就产生一个磁通φ,根据电磁感应定律,则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数,可以产生不同的一次电压与二次电压比,这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压,即100V,电压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;主要是电磁式的(电容式电压互感器应用广泛),另有非电磁式的,如电子式、光电式。
组合式电流电压互感器。组合式互感器由电流互感器和电压互感器组合而成,多安装于高压计量箱、柜,用作计量电能或用作用电设备继电保护装置的电源。组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、二次绕组及铁心和电压互感器的一、二次绕组及铁心,固定在钢体构架上,浸入装有变压器油的箱体内,其一、二次绕组出线均引出,接在箱体外的高、低压瓷瓶上,形成绝缘、封闭的整体。一次侧与供电线路连接,二次侧与计量装置或继电保护装置连接。根据不同的需要,组合式电流电压互感器分为V/V接线和Y/Y接线两种,以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能。
穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路,由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小;反之,穿心匝数越少,变比越大,额定电流比:式中I1——穿心一匝时一次额定电流; n——穿心匝数。
互感器(instrument transformer)又称为仪用变压器,是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流,用于量测或保护系统。其功能主要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1A,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。同时互感器还可用来隔开高电压系统,以人身和设备的安全。
3.取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。支路的零序电流,因此将三相电流互感器二次绕组并联,使其输出总电流为三相电流之和即得到一次电网的零序电流。如将一次电路(例如电缆电路)的三相穿过一个铁芯,则绕于该芯上的二次绕组输出零序电流。高压互感器是将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准位,通常额定二次电压为100V,额定二次电流为5A,使测址仪表和保护装置标准化,以及二次设备的绝缘水平可按低电压设计,从而结构轻巧,价格便宜。
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