互感器知识详解

互感器知识详解

互感器主要用途是将一次主回路和二次控制及测量设备隔离开来。这一隔离是通过电磁感应将两个回路予以耦合而实现的。除隔离

外，被测量的量值也被降低到安全水平。

互感器分为两类：电压互感器（PT）和电流互感器（CT ）。电压互感器的一次绕组和被测回路并联，而电流互感器的一次绕组需要串联在被测回路中。二次绕组将以此侧的量值成比例地降低到像120V 和5A这样的典型水平。监测设备如功率表、功率因素表、电压表、电流表和继电器等通常连接在二次回路中。

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典型单相接线图

☆电压互感器

电压互感器和变压器很像，都是用来变换线路上的电压，主要区

别就在于容量、尺寸、工作磁密和补偿。

变压器变换电压的目的是为了输送电能，因此容量很大，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。

电压互感器一般不用于提供电源，但是，它们的确限定了可以接入的额定功率。当现场没有120V电源时，电压互感器经常被用来为轻型的维持设备提供120V的临时电源。在开关室，电压互感器的二次侧可以用来驱动断路器的电机。在调压器室，它们可以用来区分驱动分接开关的电机。电压互感器功率范围是：对于低压电压互感器为500VA 及以下，中压互感器为1~3kVA，高压电压互感器为3~5k A。由于电压互感器的额定功率是如此之小，所以，它们的物理尺寸也就很小。

电压互感器的工作磁密远远低于变压器的磁密。这样有助于将损耗降到最低，并避免互感器由于持续过电压而可能引起的过热。如果

没有明确指出，电压互感器通常设计为能在110%额定电压下连续运行。

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IEEE 电压互感器分组

在电压互感器中，一般通过高压绕组补偿的方式在保证准确度的 前提下得到更高额测量范围。由于补偿的存在，绕组的实际匝数比将 和额定比值有所不同。

在个别异常情况下，电压互感器的二次侧可能被短路，所以电压 互感器需要有足够的稳定性和热稳定性， 应该能在二次侧短路，一次 侧承受全部电压的情况下坚持1s 而不受到损坏。多数情况下，这种 故障将使保护设备动作而切除一次侧的电压， 希望响应时间短于1s 。 如果响应时间延长，互感器的温升将超过其绝缘的限值， 绕组所受到 的轴向和辐向上的电磁力将对互感器造成严重的损坏。

电压互感器有两种接线方式：双套管和单套管式。双套管式设计 为线间连接，但是，在很多情况下，双套管式也可以用于相对地连接，

此时输出电压要降低。单套管式严格用于相对地连接。在非接地系统

中，将电压互感器接到相与地之间，不能把它们看作是接地变压器， 其二次绕组也不能接冲击水T 75UkV 以下.

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到变压器的闭合三角形绕组上。电压互感器所接

入系统电压不能高于其额定电压。在接于相间时，必须按照极性去接。中低压电压互感器可以接成角联结或者星联结。系统电压超过69kV

时，只有单套管互感器可选。在非接地系统中，一次绕组为星形接线的互感器需要有一定的预防措施（铁磁谐振）。一次绕组需要有熔断器。户内开关设备使用的互感器通常在器身上有熔断器底座。

常用接线方式图解

a）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。

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b）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。

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c ）用三台单相三绕组电压互感器构成 YN , yn , d0或YN , y ,

d 0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。

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d ）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。

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