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电压互感器工作器的原理
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电压互感器工作器的原理
电压互感器又称为电压变压器,主要用于将高压电源的电压降低到安全范围内,以供测量、保护和控制设备使用。
其工作原理主要通过电磁感应的方式完成。
具体工作原理如下:
1. 电压互感器的主要组成部分是一对密闭的绕组:一侧绕组称为高压绕组,它与高压电源相连;另一侧称为低压绕组,它与测量、保护和控制设备相连。
2. 高压绕组中通过高压电源的电流产生一个交变磁场。
3. 交变磁场穿透到低压绕组中,根据电磁感应定律,这个磁场将在低压绕组中产生一个电动势。
4. 低压绕组的电动势与高压绕组的电压之间存在一个已知的转换关系。
一般来说,低压绕组的绕组匝数要大于高压绕组的绕组匝数,以减小电压。
5. 低压绕组的电动势经过适当的压缩和调整,使得输出的电压与输入的高压电压之间有一个比例关系。
6. 输出的电压可以通过测量、保护和控制设备进行准确的测量和处理。
通过以上原理,电压互感器可以实现将高压电源的电压转换成适合测量、保护和控制设备使用的低压信号,以满足电力系统的需求。
(完整word版)电压互感器工作原理
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电压互感器本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审查。
电压互感器 [1] (Potential transformer简称PT,Voltage transformer也简称VT)和变压器近似,是用来变换线路上的电压的仪器。
可是变压器变换电压的目的是为了输送电能,所以容量很大,一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位;而电压互感器变换电压的目的,主假如用来给丈量仪表和继电保护装置供电,用来丈量线路的电压、功率和电能,或许用来在线路发生故障时保护线路中的名贵设施、电机和变压器,所以电压互感器的容量很小,一般都只有几伏安、几十伏安,最大也不超出一千伏安。
词条介绍了其基本构造、工作原理、主要种类、接线方式、注意事项、异样与办理、以及铁磁谐振等。
基本构造电压互感器的基本构造和变压器很相像,它也有两个绕组,一个叫一次绕组,一个叫二次绕组。
两个绕组都装在或绕在断念上。
两个绕组之间以及绕组与断念之间都有绝缘,使两个绕组之间以及绕组与断念之间都有电气间隔。
电压互感器在运转时,一次绕组N1 并联接在线路上,二次绕组N2 并联接仪表或继电器。
所以在丈量高压线路上的电压时,只管一次电压很高,但二次倒是低压的,能够保证操作人员和仪表的安全。
工作原理其工作原理与变压器同样 [2] ,基本构造也是断念和原、副绕组。
特色是容量很小且比较恒定,正常运转时凑近于空载状态。
电压互感器自己的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增添而烧毁线圈。
为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边靠谱接地,免得原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设施事故。
丈量用电压互感器一般都做成单相双线圈构造,其原边电压为被测电压(如电力系统的线电压),能够单相使用,也能够用两台接成 V-V 形作三相使用。
实验室用的电压互感器常常是原边多抽头的,以适应丈量不同样电压的需要。
供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器。
三相的第三线圈接成张口三角形,张口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。
电压互感器的原理
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电压互感器的原理电压互感器的原理的高电压对电压的比值等于高压侧的绕组匝数除以低压侧的绕组匝数,也就是电压比等于匝数比。
而电流互感器的一次侧线圈匝数放很少,一般也就是一根导线,二次侧放很多匝,这样从电压互感器的原理上来分析,如果一次感应到低电压,那么二次侧如果开路的话就会感应到很高的电压,而二次侧的电压是不能超过2000V的,所以二次侧是坚决不可以开路的。
从另一个方面将,因为一次和二次都是串联接法形成了回路,所以一次侧感应到的电压就等于一次侧的电阻*流过的电流,二次侧的电流就等于二次侧感应到的电压除以二次侧的电阻,当一次侧流过大电流的时候,因为一次侧感应到的电压就等于一次侧的电阻*流过的电流,所以一次电压就增大,一次电压增大,二次感应到的电压也增大,而二次侧电流等于电压除以二次侧电阻,所以二次侧感应到的电流也就增大了。
电压互感器的接线方式很多,常见的有以下几种:1,用一台单相电压互感器来测量某一相对地电压或相间电压的接线方式2,用两台单相互感器接成不完全星形,也称V—V接线,用来测量各相间电压,但不能测相对地电压,广泛应用在20KV以下中性点不接地或经放电线圈接地的电网中。
3,用三台单相三绕组电压互感器构成YN,yn,d0或YN,y,d0的接线形式,广泛应用于3~220KV系统中,其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压,辅助二次绕组接成开口三角形,供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。
用一台三相五柱式电压互感器代替上述三个单相三绕组电压互感器构成的接线,除铁芯外,其形式与图3基本相同,一般只用于3~15KV 系统。
4,电容式电压互感器接线形式。
在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中,为了测量相对地电压,PT一次绕组必须接成星形接地的方式。
电流互感器原理是依据电磁感应原理的。
电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。
它的一次绕组匝数很少,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2次回路始终是闭合的,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。
电压互感器工作原理
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电压互感器工作原理电压互感器是一种用来将高压电气设备中的电压变换为低电压的设备。
其工作原理基于电磁感应定律。
当高压线圈(也称为一次线圈)上有电压施加时,通过电流流过高压线圈,产生一个强磁场。
这个磁场穿透互感器的磁心和低压线圈(也称为二次线圈),在二次线圈中感应出一个较低的电压信号。
电压互感器的构造非常简单,通常包含一个高压线圈和一个低压线圈,它们之间通过磁芯相连。
磁芯的材料通常是硅钢片,因为硅钢片具有较高的磁导率,能够增加磁场的强度。
高压线圈通常由绝缘材料包裹,以防止电压漏电。
在正常工作状态下,电压互感器的一次线圈上有较高的电压输入。
这个电压可以是交流电,也可以是直流电。
当电压施加到一次线圈上时,产生的磁场将穿透磁芯,并作用于二次线圈上。
根据电磁感应定律,磁场的变化将在二次线圈中感应出电压。
这个感应的电压可以是几个伏特,甚至是更低。
为了增加互感器的精度和线性性,通常在二次线圈上添加一系列的电阻和电容,形成一个RC滤波电路。
这个电路可以滤除任何高频噪声,并产生一个稳定和精确的输出电压。
电压互感器的输出电压通常与输入电压成正比。
这个比例关系由互感器的变比决定。
变比是指一次线圈上的匝数与二次线圈上的匝数之间的比值。
例如,如果一次线圈上有1000个匝,二次线圈上有10个匝,那么变比就是100:1、也就是说,互感器的输出电压将是输入电压的1/100。
在使用电压互感器时,需要注意一些事项。
首先,必须确保互感器的额定电压与被测试设备的电压范围相匹配。
如果互感器的额定电压较低,那么在高压电源施加下可能会损坏互感器。
其次,互感器的安装位置也很重要。
互感器应该放置在待测试设备的高压侧,以便有效地测量电压。
最后,互感器应定期进行校准和维护,以确保其准确性和可靠性。
总之,电压互感器是一种将高压电压变换为低电压的设备,基于电磁感应原理工作。
通过电磁感应定律,高压线圈上的电压产生一个磁场,穿透磁芯并感应二次线圈上的电压。
互感器的输出电压与输入电压成正比,比例由互感器的变比决定。
电压互感器工作原理
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电压互感器工作原理电压互感器是一种电气测量仪器,用于测量高压电网中的电压。
它主要由铁芯、一次绕组和二次绕组组成。
在电力系统中,电压互感器扮演着非常重要的角色,它能够将高压系统中的电压转换成适合测量的低压信号,为电力系统的安全运行提供了重要的保障。
下面我们来详细了解一下电压互感器的工作原理。
首先,电压互感器的一次绕组接在高压电网中,而二次绕组接在测量仪表或保护装置中。
当高压电网中的电压发生变化时,一次绕组中的磁通量也会随之变化。
这种磁通量的变化会感应出二次绕组中的电动势,从而产生相应的二次电压信号。
通过测量这个二次电压信号,我们就能够准确地了解高压电网中的电压情况。
其次,电压互感器的工作原理与电磁感应定律密切相关。
根据电磁感应定律,当一次绕组中的磁通量发生变化时,就会在二次绕组中产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁通量的变化率成正比,也与绕组的匝数成正比。
因此,通过合理设计绕组的匝数比,我们就能够实现从高压到低压的电压变换。
另外,电压互感器的工作原理还涉及到铁芯的作用。
铁芯在电压互感器中起着增强磁场的作用,它能够有效地集中磁通量,提高磁感应强度,从而提高了电压互感器的测量精度和灵敏度。
同时,合理选择铁芯的材料和截面积,也能够减小铁损和铜损,提高电压互感器的效率和稳定性。
最后,需要注意的是,电压互感器的工作原理还受到电压互感器的额定电压和负载特性的影响。
在实际应用中,我们需要根据电压互感器的额定电压选择合适的型号,并且需要考虑电压互感器的负载特性对测量精度的影响。
只有在合理选择和使用电压互感器的前提下,我们才能够更加准确地测量高压电网中的电压。
总的来说,电压互感器是电力系统中不可或缺的重要设备,它的工作原理涉及电磁感应定律、铁芯的作用、额定电压和负载特性等方面。
通过深入了解电压互感器的工作原理,我们能够更好地应用和维护电压互感器,确保电力系统的安全运行。
(word完整版)互感器的原理及公式
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互感器的原理及公式1 电磁感应理论1)楞次定律闭合回路中产生的感生电流具有确定的方向,它总是使感生电流所产生的通过回路面积的磁通量,去补偿或反抗引起感生电流的磁通量的变化。
2)法拉第电磁感应定律通过回路所包围的面积的磁通量发生变化时,回路中产生的感生电动势与磁通量对时间的变化率成正比。
3) 安培环路定律2 电流互感器1) 电流比例关系据楞次定律I0通常很小:2)电流互感器的误差公式Φ是铁损角a是二次绕组阻抗与负荷阻抗串联时的阻抗角I2是二次电流Z2是二次绕组阻抗Z b是二次负荷阻抗N2是二次绕组匝数f是电源频率L是平均磁路长S是铁心截面积u是铁心材料的磁导率I1N1是一次绕组安匝3 电流互感器的基本名词术语1)额定电流额定电流是作为电流互感器性能基准的电流值。
2) 额定电流比额定一次电流与额定二次电流的比。
3)二次负荷电流互感器二次绕组外部回路所接仪表、仪器或继电器等的阻抗和二次连接线阻抗之和即为电流互感器的二次负荷.4)额定二次负荷确定互感器准确级所依据的二次负荷。
5)电流比值误差K N额定电流比I1实际一次电流(A)I2在测量条件下,流过I1时的实际二次电流6) 相位差相位差就是二次电流逆时针反转180°后,与一次电流相角之差,并以分(′)为单位.反转180°后,超前于一次电流时,相位差为正值;反之,滞后于一次电流时,相位差为负值。
7)测量用电流互感器误差极限8)特殊使用要求的电流互感器的误差限值4 电压互感器1)电压互感器原理如果忽略很小的阻抗压降:2) 电压互感器的误差电压误差相位差3)电压互感器的基本名词术语3。
1)额定一次电压作为电压互感器性能基准的一次电压值3。
2) 额定二次电压作为电压互感器性能基准的二次电压值3。
3)额定电压比额定一次电压与额定二次电压比3。
4) 负荷电压互感器准确级所依据的负荷值3。
5) 额定负荷确定互感器准确级所依据的负荷值3.6)电压误差K N额定电压比U1实际一次电压(V)U2在测量条件下施加U1时的实际二次电压(V)3.7)相位误差互感器一次电压与二次电压相量的相位之差3.8)测量用电压互感器误差极限准确度等级电压误差±%(在下列额定一次电压百分数时)相位差(在下列额定一次电压百分数时)±(′)2050801001202050801001200。
电压互感器的工作原理
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电压互感器的工作原理电压互感器的工作原理与一般的变压器相同,仅在结构型式、所用材料、容量、误差范围等方面有所差别。
一、电压互感器:电压互感器是一种电压变换装置。
它将高电压变换为低电压,以便用低压量值反映高压量值的变化。
因此,通过电压互感器可以直接用普通电气仪表进行电压测量。
1、电压互感器又称仪用变压器,是一种电压变换装置;2、电压互感器的容量很小,通常只有几十到几百伏安;3、电压互感器一次侧电压即电网电压,不受二次负荷影响,并且大多数情况下其负荷是恒定的;4、二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈,它们的阻抗很大,通过的电流很少。
如果无限期增加二次负荷,二次电压会降低,造成测量误错增大;5、用电压互感器来间接测量电压,能准确反映高压侧的量值,保证测量精度;6、不管电压互感器初级电压有多高,其次级额定电压一般都是100V,使得测量仪表和继电器电压线圈制造上得以标准化。
而且保证了仪表测量和继电保护工作的安全,也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难;7、电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。
二、变压器:变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流),用于改变电压等级,负载较大电流。
1、变压器种类很多,按冷却方式、防潮方式、铁芯或线圈结构、电源相数、用途等分若干个类;2、变压器的容量由小到大,从几十伏安大到几十兆伏安;3、变压器的一次侧电压受二次负荷影响较大,负荷大时系统电压会受到影响;4、变压器二次侧负荷就是各种用电设备,通过的电流较大,具有较强的带负载能力;5、变压器一次侧电压不论多高,均可根据需要升高或降低二次电压;6、变压器的外形与体积因容量的不同有时很大;7、变压器常用于多种场合。
电流互感器和变压器原理差不多,在构造上也基本一样,都是两个绕组:一个匝数多、线径细,另外一个匝数少、线径粗。
若匝数多、线径细的绕组是作为一次绕组与被测量的电路并联连接,而匝数少、线径粗的绕组接测量仪表(电压表),则该互感器就是一个电压互感器。
电压互感器的工作原理
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电压互感器的工作原理电压互感器(VT)是一种用于测量高电压系统中电压值的电子设备。
它利用互感原理将高电压系统的电压降低到可测范围内的低电压,并将其与测量设备相连,以实现对电压的准确监测。
下面将详细介绍电压互感器的工作原理。
1.互感原理互感作为电磁现象的一种,指的是两根线圈通过磁场彼此耦合时,其中一个线圈中电流的变化会在另一个线圈中诱发出相应的电动势。
当电压互感器工作时,它的一根线圈将与被测高电压系统相连,称为高压线圈;另一根线圈与测量设备相连,称为低压线圈。
通过互感原理,高压线圈中的电压变化将通过耦合磁场传递到低压线圈中,从而实现电压的测量。
2.变压器和标称比电压互感器实际上是一种变压器,它将高电压降低到测量范围内的低电压。
变压器由一个主要线圈和一个次要线圈组成,通过改变线圈的匝数比例来改变输入输出电压之间的变换关系。
在电压互感器中,主要线圈是高压线圈,次要线圈是低压线圈。
电压互感器通常都有一个标称比,表示低压线圈输出电压与高压线圈输入电压之间的比例关系。
比值等于高压线圈的匝数除以低压线圈的匝数。
例如,一个100:1的互感器表示当高压线圈输入100V时,低压线圈输出1V。
3.铁芯和磁场为了增强互感效应,电压互感器的两个线圈通常都包裹在一个铁芯中。
铁芯能够集中和引导磁场,并提高对高压线圈和低压线圈之间耦合效应的控制。
铁芯中的磁场是由高压线圈中通过的电流产生的,电流与铁芯中的磁感应强度成正比。
这个磁感应强度负责在低压线圈中诱发出与高压线圈电压变化相对应的电动势。
通过适当设计铁芯的材料和形状,可以实现对磁场的精确控制,从而获得准确的电压测量结果。
4.电压降低和保护在高压电网中,电压互感器起到了降低电压的作用,从而确保测量设备的安全和准确。
它可以将系统中的高电压变为对设备和人体无害的低电压,以避免任何潜在的电击风险。
为了确保整个系统的安全性和可靠性,电压互感器通常还配备了保护设备,如保险丝和安全连接器。
电压互感器的原理及结构
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第二章 电磁式电压互感器一 电压互感器的原理及结构1电压互感器的工作原理与技术特性电压互感器的构造、原理和接线都与电力变压器相同,差别在于电压互感器的容量小,通常只有几十或几百VA ,二次负荷为仪表和继电器的电压线圈,基本上是恒定高阻抗。
其工作状态接近电力变压器的空载运行。
电压互感器的高压绕组,并联在系统一次电路中,二次电压U 2与一次电压成比例,反映了一次电压的数值。
一次额定电压U IN ,多与电网的额定电压相同,二次额定电压U2N ,一般为100V 、100/3V 、100/3V 。
电压互感器的一、二次绕组额定电压之比,称为电压互感器的额定变比K N ,则K N =N N U U 21≈21U U ≈21N N (2-1-1) 式中 N 1、N 2——电压互感器原、副绕组的匝数。
由式(2-1-1)知,若已知二次电压U 2的数值,便能计算出一次电压U 1的近似值,为U 1=k N U 2由于电压互感器的原绕组是并联在一次电路中,与电力变压器一样,二次侧不能短路,否则会产生很大的短路电流,烧毁电压互感器。
同样,为了防止高、低压绕组绝缘击穿时,高电压窜入二次回路造成危害,必须将电压互感器的二次绕组、铁心及外壳接地。
2电压互感器的误差及准确度等级与电流互感器类似,电压互感器的误差也分为电压误差和角误差。
(一)电压误差△U是二次电压的测量值U 2乘以额定变比K N (即一次电压的测量值)与一次电压的实际值U 1之差,并以一次电压实际值的百分数表示,即△U=112U U U k N ×100% (2-1) (二)角误差δ折算到一次侧的二次电压U ′2,逆时针方向转1800与一次电压U 1之间的夹δ,并规定当-U ′2超前U 1时,δ角为正值,反之,δ角为负值。
(三)影响误差的因素电压互感器的误差与其工作情况的关系,可由电压互感器根据T 形等值电路所作的向量图加以说明,如图2-1所示,其中二次侧各量均折算到一次侧,二次部分各相量省略未画,为了使相量显得清楚,放大了各阻抗压降部分的比例,并画出一条角误差的座标轴线(一)δ——(+)δ。
电压互感器的工作原理
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电压互感器的工作原理
电压互感器是一种测量电压的电器传感器,它基于电磁感应的原理工作。
其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 交流电源:电压互感器的工作是基于交流电的。
一般来说,电压互感器接收输入的主电源交流电。
2. 一次绕组:电压互感器的主要部分是一次绕组和二次绕组。
一次绕组通常由一根或多根匝数较少的粗导线组成,它与要测量电压的电路相连接。
3. 二次绕组:二次绕组通常由多根匝数较多的细导线组成,它紧密地绕在一次绕组周围。
二次绕组的末端连接到测量仪表或其他负载设备。
4. 磁通产生:当通过一次绕组的交流电流流过时,会在一次绕组中产生交变磁场。
这个交变磁场也会以同样的频率穿过二次绕组。
5. 电压感应:根据法拉第电磁感应定律,当磁场通过二次绕组时,会在二次绕组中产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与一次绕组中的输入电压成正比。
6. 输出信号:感应电动势将通过二次绕组输出,然后传递给测量仪表或其他负载设备。
这样,通过测量输出信号的大小,我们可以确定输入电压的大小。
总结来说,电压互感器通过将输入电压通过一次绕组产生的磁场感应到二次绕组中的感应电动势,从而实现对输入电压的测量。
电压互感器工作原理
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电压互感器工作原理电压互感器是一种电气设备,它主要用于测量电力系统中的电压。
在电力系统中,电压互感器扮演着非常重要的角色,它能够将高电压变换成相对较小的电压,以便进行测量和保护控制。
本文将介绍电压互感器的工作原理,以便更好地了解它在电力系统中的应用。
电压互感器的工作原理主要是基于电磁感应的原理。
当电力系统中的电压施加在电压互感器的一侧时,它会产生一个与输入电压成比例的次级电压。
这个次级电压通常是标准的低电压,比如110V 或220V,以便于测量和控制。
电压互感器内部的铁芯和线圈构成了一个电磁变压器,通过电磁感应的原理来实现电压的变换。
在电压互感器中,铁芯起着非常重要的作用。
铁芯的磁导率决定了电压互感器的变压比,它能够有效地集中磁场,从而实现电压的变换。
此外,电压互感器的线圈也是至关重要的组成部分,它将输入电压的变化转化为次级电压的变化,从而实现电压的测量和控制。
除了电磁感应的原理,电压互感器还涉及到一些电气特性的影响。
例如,电压互感器的负载和绝缘特性对其工作性能有着重要的影响。
合适的负载能够保证电压互感器的输出稳定,而良好的绝缘则能够保证电压互感器在高压下不会发生击穿和漏电等现象。
在实际应用中,电压互感器通常与电流互感器配合使用,以实现电力系统中的电压和电流的测量和保护控制。
通过测量电压和电流的大小和相位,电力系统可以实现对电能的准确计量和对电力设备的保护控制。
因此,电压互感器在电力系统中具有非常重要的作用。
总之,电压互感器是电力系统中不可或缺的设备,它通过电磁感应的原理实现了电压的变换和测量。
在实际应用中,我们需要充分考虑电压互感器的电气特性,以保证其稳定可靠地工作。
希望通过本文的介绍,读者能够更好地理解电压互感器的工作原理和在电力系统中的重要作用。
电压互感器原理及应用
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7
电压互感器基本原理及基本参数
7、准确级 0.5/3P(0.5—测量用绕组,3P—开口三角电压绕组) 表示二次绕组的精度,计量用为0.2级,测量用为0.5、1.0 与3.0级,保护用为3P与6P级,开口三角绕组为3P与6P级。 8、额定输出
8
50/50VA(50—0.5级的额定输出,50—3P级的额定输出) 在额定二次电压及接有额定负荷的条件下,互感器供给二 次回路的视在功率值,以伏安表示。国家标准GB1207-2006《电压 互感器》规定的标准值为:10、15、25、30、50、75、100、150、 200、250、300、400、500VA。 额定输出可以不是标准值,但是必须具有标准的准确级。 9、极限输出 350VA(0.5级的热极限输出)
2013-6-12
电压互感器基本原理及基本参数
在额定电压下,温升不超过标准GB1207规定的限值时,二次绕 组所能供给的最大功率。在极限输出状态下,误差可能超过标准值。 一般极限输出只能满足一个二次绕组。 10、执行标准 IEC60044.2&GB1207 若没有其他标准要求,只能确保满足IEC60044.2&GB1207标准。 11、功率因数 CosΦ =0.8 若没有特殊功率因数要求,均按照功率因数0.8设计。 12、公司名称、产品编号、生产日期
A
I1
U1
X
1 2
m 3 x 4
a
U2 Zb
I2
图1-1 PT工作原理图
1— 一次绕组,2— 二次绕组 3— 铁心, 4— 二次负荷
2013-6-12
1
电压互感器基本原理及基本参数
总的来说,电压互感器的主要作用是将继电保护、测量仪表 和计量装置的电压回路与高压一次回路安全隔离,并取得固定 的100V或100/√3V二次标准电压。这样可以减小仪表和继电器 的尺寸,简化其规格,有利于这些设备小型化、标准化。 1、基本工作原理
电压互感器的原理及结构
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电压互感器一 电磁式电压互感器的原理及结构1电压互感器的工作原理与技术特性电压互感器的构造、原理和接线都与电力变压器相同,差别在于电压互感器的容量小,通常只有几十或几百VA ,二次负荷为仪表和继电器的电压线圈,基本上是恒定高阻抗。
其工作状态接近电力变压器的空载运行。
电压互感器的高压绕组,并联在系统一次电路中,二次电压U 2与一次电压成比例,反映了一次电压的数值。
一次额定电压U IN ,多与电网的额定电压相同,二次额定电压U2N ,一般为100V 、100/3V 、100/3V 。
电压互感器的一、二次绕组额定电压之比,称为电压互感器的额定变比K N ,则K N =NN U U 21≈21U U ≈21N N (2-1-1) 式中 N 1、N 2——电压互感器原、副绕组的匝数。
由式(2-1-1)知,若已知二次电压U 2的数值,便能计算出一次电压U 1的近似值,为U 1=k N U 2由于电压互感器的原绕组是并联在一次电路中,与电力变压器一样,二次侧不能短路,否则会产生很大的短路电流,烧毁电压互感器。
同样,为了防止高、低压绕组绝缘击穿时,高电压窜入二次回路造成危害,必须将电压互感器的二次绕组、铁心及外壳接地。
2电压互感器的误差及准确度等级与电流互感器类似,电压互感器的误差也分为电压误差和角误差。
(一) 电压误差△U是二次电压的测量值U 2乘以额定变比K N (即一次电压的测量值)与一次电压的实际值U 1之差,并以一次电压实际值的百分数表示,即△U=112U U U k N ×100% (2-1)(二)角误差δ折算到一次侧的二次电压U′2,逆时针方向转1800与一次电压U1之间的夹δ,并规定当-U′2超前U1时,δ角为正值,反之,δ角为负值。
(三)影响误差的因素电压互感器的误差与其工作情况的关系,可由电压互感器根据T形等值电路所作的向量图加以说明,如图2-1所示,其中二次侧各量均折算到一次侧,二次部分各相量省略未画,为了使相量显得清楚,放大了各阻抗压降部分的比例,并画出一条角误差的座标轴线(一)δ——(+)δ。
电压互感器的作用和工作原理
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电压互感器的作用和工作原理
电压互感器是一种用来将高电压信号变换成低电压信号的装置,它在电力系统中起着重要的作用。
其工作原理如下:
1. 原理概述:电压互感器的工作原理基于电磁感应现象,通过互感器的一侧感应线圈与电力系统的高压线路相连,另一侧的低压线圈连接仪表或测量设备,从而实现对高压信号的降压和转换。
2. 互感效应:电压互感器的一侧线圈(称为一次侧)通过磁链与高压线路相连接,当高压线路通电时,产生的磁场会在互感器的另一侧线圈(称为二次侧)中诱导出较低的电压信号。
3. 比变比:电压互感器的比变比(也称为准确度等级)表示了高压信号与低压信号之间的比例关系。
通过调整一次侧和二次侧线圈的绕组匝数,可以实现不同的变比,常见的比变比有100:5、200:5等等。
4. 绕组和核心:一次侧和二次侧线圈通常由绝缘铜线绕制而成,线圈上设置隔离和保护层。
互感器的铁芯由铁片叠压而成,用来集中磁链并增加磁感应强度。
5. 准确度和误差:电压互感器的准确度决定了它的使用精度,通常用百分比来表示。
由于一些因素(如线圈电阻、磁滞等),电压互感器会存在一定的误差,设计和制造时需要尽量减小误差,以提供更准确的信号。
6. 保护装置:电压互感器通常还配备有过压、过载和短路保护装置,用来防止设备受损或事故发生。
总结起来,电压互感器通过电磁感应原理将高电压信号降压成低电压信号,提供给仪表或测量设备使用。
它在电力系统中广泛应用,用于保护和监测电路的电压情况,确保电力系统的安全和正常运行。
电压互感器工作原理
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电压互感器工作原理电压互感器是一种用于测量电路中电压的设备,其工作原理基于电磁感应。
在电力系统中,电压互感器扮演着至关重要的角色,它们能够将高电压转变为适合测量的低电压,从而为电力系统的监测和保护提供了必要的数据支持。
本文将详细介绍电压互感器的工作原理,希望能够帮助读者更好地理解这一关键设备。
电压互感器的工作原理主要基于两个基本原理,一是电磁感应,二是变压器原理。
首先,我们来看电磁感应。
当电压互感器的一侧通有高电压电流时,通过互感器的铁芯产生的磁场会切割互感器线圈,从而在另一侧诱导出相应的电压。
这种现象就是电磁感应的基本原理,它使得电压互感器能够将高电压转变为低电压,以便于测量和监测。
其次,变压器原理也是电压互感器工作的基础。
电压互感器实质上是一种特殊的变压器,它通过互感器线圈的匝数比来实现电压的变换。
一般情况下,电压互感器的一侧通有高电压,而另一侧则输出相应比例的低电压,这种变压器原理的应用使得电压互感器成为了电力系统中不可或缺的设备。
在实际应用中,电压互感器通常与电流互感器配合使用,二者共同完成对电力系统的监测和保护工作。
电压互感器负责测量电路中的电压,而电流互感器则用于测量电路中的电流,两者结合起来能够为电力系统提供全面的监测数据。
总的来说,电压互感器的工作原理基于电磁感应和变压器原理,通过将高电压转变为适合测量的低电压来实现对电力系统的监测和保护。
它在电力系统中的作用至关重要,为系统运行的安全稳定提供了重要支持。
希望通过本文的介绍,读者能够对电压互感器的工作原理有更清晰的认识,从而更好地理解电力系统中这一关键设备的作用和意义。
同时,也希望读者能够在实际工程中正确使用和维护电压互感器,确保其正常运行,为电力系统的安全稳定运行提供可靠保障。
电压互感工作原理
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电压互感工作原理
电压互感器是一种用于测量高压电网中电压的装置,其工作原理是利用电磁感应的原理。
电压互感器主要由一对绕组组成,即一侧为高压绕组(主绕组),另一侧为低压绕组(副绕组)。
在工作过程中,电压互感器将高压绕组接入高压电网,低压绕组则连接到测量仪表或保护装置。
当高压电网中的电压变化时,通过高压绕组产生的磁通也会发生变化。
这个变化的磁通会经过铁芯传导到低压绕组中,进而在低压绕组中感应出相应的电压。
根据电磁感应的原理,这个感应电压与高压电网中的电压成正比。
因此,通过测量低压绕组中的感应电压,可以准确获取高压电网中的电压信息。
同时,电压互感器通常也会通过调节绕组的匝数比例,使得低压绕组中的电压与高压电网中的电压之间存在特定的比例关系,以实现电压的放大或降低,提高测量或保护装置的适应性。
需要注意的是,电压互感器在使用过程中必须保证副绕组的负载不会导致过载,否则会影响其测量的准确性。
因此,在实际应用中,通常会在低压绕组中加入合适的负载电阻进行防护,以保护互感器的安全和稳定工作。
电压互感器工作原理
![电压互感器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a245dd3d8f9951e79b89680203d8ce2f006665d3.png)
电压互感器工作原理
电压互感器是一种用于测量高压电网中电压的重要设备,它通过电磁感应原理将高压电网中的电压转换成为低压信号,以便进行测量和保护控制。
本文将从电压互感器的工作原理入手,介绍其结构、工作原理和应用。
电压互感器的工作原理是基于电磁感应现象的。
当高压电网中的电压施加在电压互感器的一侧线圈上时,会在另一侧线圈中感应出相应的电压。
这是因为高压电网中的电压变化会在互感器的一侧线圈中产生变化的磁场,这个磁场会穿过另一侧线圈,从而在另一侧线圈中感应出电压。
通过这种方式,电压互感器将高压电网中的电压转换成为次级侧的低压信号,以便进行测量和保护控制。
电压互感器通常由铁芯和线圈组成。
铁芯的作用是集中磁场,增强感应效果。
线圈则是将高压电网中的电压感应出来,并输出到次级侧。
在实际应用中,电压互感器的次级侧会接入测量仪表或保护装置,用于对电网的电压进行测量、监测和保护控制。
电压互感器在电力系统中起着至关重要的作用。
首先,它可以将高压电网中的电压转换成为次级侧的低压信号,以便进行测量。
这样就可以实现对电网电压的监测和检测,为电网的正常运行提供重要的数据支持。
其次,电压互感器还可以作为保护装置的重要部分,用于对电网中的电压异常情况进行检测,并在必要时进行保护动作,保护电网和设备的安全运行。
总的来说,电压互感器是电力系统中不可或缺的设备,它通过电磁感应原理将高压电网中的电压转换成为次级侧的低压信号,以便进行测量和保护控制。
它的工作原理简单而重要,对于电力系统的正常运行和设备的安全保护起着至关重要的作用。
希望本文能够帮助读者更好地理解电压互感器的工作原理和应用。
电压互感器地原理及结构
![电压互感器地原理及结构](https://img.taocdn.com/s3/m/657376aac8d376eeaeaa3198.png)
电压互感器一 电磁式电压互感器的原理及结构1电压互感器的工作原理与技术特性电压互感器的构造、原理和接线都与电力变压器相同,差别在于电压互感器的容量小,通常只有几十或几百VA ,二次负荷为仪表和继电器的电压线圈,基本上是恒定高阻抗。
其工作状态接近电力变压器的空载运行。
电压互感器的高压绕组,并联在系统一次电路中,二次电压U 2与一次电压成比例,反映了一次电压的数值。
一次额定电压U IN ,多与电网的额定电压相同,二次额定电压U2N ,一般为100V 、100/3V 、100/3V 。
电压互感器的一、二次绕组额定电压之比,称为电压互感器的额定变比K N ,则K N =N N U U 21≈21U U ≈21N N (2-1-1) 式中 N 1、N 2——电压互感器原、副绕组的匝数。
由式(2-1-1)知,若已知二次电压U 2的数值,便能计算出一次电压U 1的近似值,为U 1=k N U 2由于电压互感器的原绕组是并联在一次电路中,与电力变压器一样,二次侧不能短路,否则会产生很大的短路电流,烧毁电压互感器。
同样,为了防止高、低压绕组绝缘击穿时,高电压窜入二次回路造成危害,必须将电压互感器的二次绕组、铁心及外壳接地。
2电压互感器的误差及准确度等级与电流互感器类似,电压互感器的误差也分为电压误差和角误差。
(一) 电压误差△U是二次电压的测量值U 2乘以额定变比K N (即一次电压的测量值)与一次电压的实际值U 1之差,并以一次电压实际值的百分数表示,即△U=112U U U k N ×100% (2-1) (二) 角误差δ折算到一次侧的二次电压U ′2,逆时针方向转1800与一次电压U 1之间的夹δ,并规定当-U ′2超前U 1时,δ角为正值,反之,δ角为负值。
(三) 影响误差的因素电压互感器的误差与其工作情况的关系,可由电压互感器根据T 形等值电路所作的向量图加以说明,如图2-1所示,其中二次侧各量均折算到一次侧,二次部分各相量省略未画,为了使相量显得清楚,放大了各阻抗压降部分的比例,并画出一条角误差的座标轴线(一)δ——(+)δ。
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电压互感器本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。
电压互感器 [1] (Potential transformer简称PT,Voltage transformer也简称VT)和变压器类似,是用来变换线路上的电压的仪器。
但是变压器变换电压的目的是为了输送电能,因此容量很大,一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位;而电压互感器变换电压的目的,主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电,用来测量线路的电压、功率和电能,或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器,因此电压互感器的容量很小,一般都只有几伏安、几十伏安,最大也不超过一千伏安。
词条介绍了其基本结构、工作原理、主要类型、接线方式、注意事项、异常与处理、以及铁磁谐振等。
基本结构电压互感器的基本结构和变压器很相似,它也有两个绕组,一个叫一次绕组,一个叫二次绕组。
两个绕组都装在或绕在铁心上。
两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘,使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。
电压互感器在运行时,一次绕组N1 并联接在线路上,二次绕组N2 并联接仪表或继电器。
因此在测量高压线路上的电压时,尽管一次电压很高,但二次却是低压的,可以确保操作人员和仪表的安全。
工作原理其工作原理与变压器相同 [2] ,基本结构也是铁心和原、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。
电压互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。
为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。
测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构,其原边电压为被测电压(如电力系统的线电压),可以单相使用,也可以用两台接成 V-V 形作三相使用。
实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的,以适应测量不同电压的需要。
供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器。
三相的第三线圈接成开口三角形,开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。
正常运行时,电力系统的三相电压对称,第三线圈上的三相感应电动势之和为零。
一旦发生单相接地时,中性点出现位移,开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作,从而对电力系统起保护作用。
线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。
为此,这种三相电压互感器采用旁轭式铁心(10KV 及以下时)或采用三台单相电压互感器。
对于这种互感器,第三线圈的准确度要求不高,但要求有一定的过励磁特性(即当原边电压增加时,铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏)。
[3]电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。
精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限,测量电压、功率和电能的一种仪器。
电压互感器和变压器很相像,都是用来变换线路上的电压。
线路上为什么需要变换电压呢?这是因为根据发电、输电和用电的不同情况,线路上的电压大小不一,而且相差悬殊,有的是低压220V 和 380V ,有的是高压几万伏甚至几十万伏。
要直接测量这些低压和高压电压,就需要根据线路电压的大小,制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。
这样不仅会给仪表制作带来很大困难,而且更主要的是,要直接制作高压仪表,直接在高压线路上测量电压,那是不可能的,而且也是绝对不允许的。
主要类型1、按安装地点可分为户内式和户外式[4]35kV 及以下多制成户内式;35kV 以上则制成户外式。
2、按相数可分为单相和三相式35kV 及以上不能制成三相式。
3、按绕组数目可分为双绕组和三绕组电压互感器,三绕组电压互感器除一次侧和基本二次侧外,还有一组辅助二次侧,供接地保护用。
4、按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式[1] 。
干式电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险,但绝缘强度较低,只适用于 6kV 以下的户内式装置;浇注式电压互感器结构紧凑、维护方便,适用于 3kV ~35kV 户内式配电装置;油浸式电压互感器绝缘性能较好,可用于 10kV 以上的户外式配电装置;充气式电压互感器用于 SF6 全封闭电器中。
5、按工作原理电磁式电压互感器:是利用电磁感应原理按比例变换电压或电流的设备。
电容式电压互感器:电容式电压互感器( CVT )是由串联电容器分压,再经电磁式互感器降压和隔离,作为表计、继电保护等的一种电压互感器,电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。
电子式电压互感器 [5] :由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电压或电流传感器组成的一种装置,用以传输正比于被测量的量,供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。
铭牌标志电压互感器型号由以下几部分组成[1] ,各部分字母,符号表示内容:第一个字母: J——电压互感器;第二个字母: D——单相; S——三相第三个字母: J——油浸; Z——浇注;第四个字母:数字——电压等级( KV)。
例如: JDJ-10 表示单相油浸电压互感器,额定电压10KV 。
额定一次电压,作为互感器性能基准的一次电压值。
额定二次电压,作为互感器性能基准的二次电压值。
额定变比,额定一次电压与额定二次电压之比。
准确级,由互感器系统定的等级,其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内负荷,二次回路的阻抗,通常以视在功率( VA)表示。
额定负荷,确定互感器准确级可依据的负荷值。
接线方式电压互感器的常用接线方式有以下几种[6] :(1 )单项式接线,可以用于测量35kV及以下中性点不直接接地系统的线电压或110kV以上中性点直接接地系统的相对地电压。
(2 )V/V 接线是将两台全绝缘单相电压互感器的高低压绕组分别接于相与相之间构成不完全三角形。
这种方法常用语中性点不接地或经消弧线圈接地的 35kV 及以下的高压三相系统中,特别是 10kV 的三相系统中。
(3 )用三台单相三绕组电压互感器构成 YN, yn,d0 或 YN ,y,d0 的接线形式,广泛应用于 3~220KV 系统中,其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压,辅助二次绕组接成开口三角形,供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。
用一台三相五柱式电压互感器代替上述三个单相三绕组电压互感器构成的接线,除铁芯外,其形式与图 3 基本相同,一般只用于3~15KV 系统。
(4 )三相三绕组五柱式电压互感器,其一次绕组和主二次绕组接成星形,并且中性点接地,辅助二次绕组接成开口三角形。
故此种电压互感器可以测量线电压和相对地电压,辅助二次绕组可以介入交流电网绝缘监视用的继电器和信号指示器。
电压互感器 (4 张)注意事项1.电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。
例如,测极性、连接组别、摇绝缘、核相序等[7]。
2.电压互感器的接线应保证其正确性,一次绕组和被测电路并联,二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联,同时要注意极性的正确性。
3.接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适,接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量,否则,会使互感器的误差增大,难以达到测量的正确性。
4.电压互感器二次侧不允许短路。
由于电压互感器内阻抗很小,若二次回路短路时,会出现很大的电流,将损坏二次设备甚至危及人身安全。
电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。
在可能的情况下,一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。
5.为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全,电压互感器二次绕组必须有一点接地。
因为接地后,当一次和二次绕组间的绝缘损坏时,可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。
6、电压互感器副边绝对不容许短路。
[8]异常与处理常见异常(1 )三相电压指示不平衡:一相降低(可为零),另两相正常,线电压不正常,或伴有声、光信号,可能是互感器高压或低压熔断器熔断 [9] ;(2 )中性点非有效接地系统,三相电压指示不平衡:一相降低(可为零),另两相升高(可达线电压)或指针摆动,可能是单相接地故障或基频谐振,如三相电压同时升高,并超过线电压(指针可摆到头),则可能是分频或高频谐振;(3 )高压熔断器多次熔断,可能是内部绝缘严重损坏,如绕组层间或匝间短路故障;(4 )中性点有效接地系统,母线倒闸操作时,出现相电压升高并以低频摆动,一般为串联谐振现象;若无任何操作,突然出现相电压异常升高或降低,则可能是互感器内部绝缘损坏,如绝缘支架绕、绕组层间或匝间短路故障;(5 )中性点有效接地系统,电压互感器投运时出现电压表指示不稳定,可能是高压绕组N(X)端接地接触不良。
(6 )电压互感器回路断线处理。
[10]处理方法1.根据继电保护和自动装置有关规定,退出有关保护,防止误动作。
2.检查高、低压熔断器及自动空气开关是否正常,如熔断器熔断、应查明原因立即更换,当再次熔断时则应慎重处理。
3.检查电压回路所有接头有无松动、断开现象,切换回路有无接触不良现象。
[10]铁磁谐振磁铁谐振的产生是在进行操作或系统发生故障时,由于铁心饱和而引起的一种跃变过程,电网中发生的铁磁谐振分为并联铁磁谐振和串联铁磁谐振。
[11]主要特点1)对于铁磁谐振电路,在相同的电源电势作用下回路可能不只一种稳定的工作状态。
电路到底稳定在哪种工作状态要看外界冲击引起的过渡过程的情况[10] 。
2)PT 的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因,但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。
此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。
当回路电阻大于一定的数值时,就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。
3)串联谐振电路来说,产生铁磁谐振过电压的的必要条件是ω0=1/L0C<;ω。
因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。
4)持振振和抵回路阻耗的能量均由工源供。
使工能量化其它振率的能量,其化程必是周期性且有律的,即⋯1/2(1 ,2 ,3⋯)倍率的振。
5)磁振 PT 的坏。
磁振(分)一般具如下三个条件。
① 磁式互感器( PT )的非性效是生磁振的主要原因。
②PT 感抗容抗的 100 倍以内,即参数匹配在振范。
③要有激条件,如PT 突然合、相接地突然消失、外界系的干或系操作生的等。
据分振的流正常流的240 倍以上,工振流正常流的40 ~60 倍左右,高振流更小。
在些振中,分振的破坏最大,如果PT 的良好,工和高一般不会危及的安全,而6kV 系存在上述条件。
消除办法从技上考,了避免磁振的生,可以采取以下措施:励磁特性好的Tv 或改用容式 TV;在同一个10kV 配系中,尽量减少 TV 的台数;在三相 TV 一次中性点串接相 TV 或在 TV 二次开口三角接入阻尼阻;在母上接入一定大小的容器,使容抗与感抗的比小于0.01 ,避免振 ,;系中性点装消弧圈;采用自原理的接地装置,通、全和欠的运行方式,来好地解决此。