电压和电流互感器原理及结构

电压互感器 工作原理 其工作原理与变压器相同 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 上图中两个尖尖一个接电压 一个接地 就形成了一次绕组 类似变压器 再 有二次绕组接出来即可以 对于三个单相的电压互感器来说 每一相一端都接 地 就形成了三相星型连接方式 这个接地就是 PT 的一次接地 即工作接地 主要作用是将中性点电位统一拉到地电位 使对地相对电压能准确统一的测量 二次绕组必须接地 是安全接地 即 为防止高低电压绕组间绝缘击穿造成设 备和人身事故 二次侧必须接地 电磁式电压互感器 电容式电压互感器 为了获得理想的电压源 在网络中串入非线性补偿电感线圈 L 为抗干扰 减 少互感器开口三角形绕组的不平衡电压 提高零序保护装置的灵敏度 增设一 个高频阻断线圈 L 为了抑制谐振的产生 常在互感器二次侧接入 D 阻尼器 某电厂 PT 接线图 从图中可以看出在高压侧接有高压熔断器即为保险 具有反时限电流保护的特 性 即当通过的电流很大时 它会快速熔断 当电流较小时 不熔断 熔断器 是用来保护电压互感器的 当电压互感器出现故障时 电流会增大 当故障电 流大到一定程度时 熔断器就会因过流而熔断 从而使电路断路 电压互感器 与系统隔离 从而保护了电压互感器 也保护了系统 防止发生更大的事故 上图中 铜排直接接 IPB 发电机的出口母线 由于 PT 直接接到发电机出口母 线上 当 PT 无论是一次侧还是二次侧绝缘击穿或者 PT 出问题 会直接引起导 致母线故障 从而引起定子接地保护动作等 电流互感器 普通电流互感器结构原理 电流互感器的结构较为简单 由相互绝缘的一次绕组 二次绕组 铁心以及 构架 壳体 接线端子等组成 其工作原理与变压器基本相同 一次绕组的匝 数 N1 较少 直接串联于电源线路中 一次负荷电流通过一次绕组时 产生的 交变磁通感应产生按比例减小的二次电流 二次绕组的匝数 N2 较多 与仪表 继电器 变送器等电流线圈的二次负荷 Z 串联形成闭合回路 见下图 由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数 I1N1 I2N2 电流互感器额定 电流比 电流互感器实际运行中负荷阻抗很小 二次绕组接近于短路 状态 相当于一个短路运行的变压器 穿心式电流互感器结构原理 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 见下图 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