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电流互感器的工作原理和作用 互感器工作原理

时间:2020-05-25    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

电力测试设备中,互感器是其中比较常见的,大概可以分为电流互感器和电压互感器。又称为仪用变压器,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。

互感器的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(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,以保证人身和设备的安全。

电流互感器的作用

在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离的作用。

电流互感器的结构

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,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。


低压电流互感器的校验方法

  在进行电流误差试验之前,通常需要检查极性和退磁等主面特性。

  1、极性检查

  电流互感器一次绕组标志为P1、P2,二次绕组标志为S1、S2。若P1、S1是同名端,则这种标志叫减极性。一次电流从P1进,二次电流从S1出。极性检查很简单,除了可以在互感器校验仪上进行检查外,还可以使用直流检查法。

  2、电流互感器退磁检查

  电流互感器在电流突然下降的情况下,互感器铁芯可能产生剩磁。如电流互感器在大电流情况下突然切断、二次绕组突然开路等。互感器铁芯有剩磁,使铁芯磁导率下降,影响互感器性能。长期使用后的互感器都应该退磁。互感器检验前也要退磁。退磁就是通过一次或二次绕组以交变的励磁电流,给铁芯以交变的磁场。从0开始逐渐加大交变的磁场(励磁电流)使铁芯达到饱和状态,然后再慢慢减小励磁电流到零,以消除剩磁。

  对于电流互感器退磁,一次绕组开路,二次绕组通以工频电流,从零开始逐渐增加到一定的电流值(该电流值与互感器的设计测量上限有关,一般为额定电流的20-50%左右。可以这样判断,如果电流突然急剧变大,此时表示铁芯以进入磁饱和阶段)。然后再将电流缓慢降为零,如此重复2-3次。在断开电源前,应将一次绕组短接,才断开电源。铁芯退磁完成。此方法称开路退磁法。对于有些电流互感器,由于二次绕组的匝数都比较多。若采用开路退磁法,开路的绕组可能产生高电压。因此可以在二次绕组接上较大的电阻(额定阻抗的10-20倍)。一次绕组通以电流,从零渐变到互感器一次绕组的允许的最大电流,再渐变到零,如此重复2-3次。由于接有负载铁芯可能不能完全退磁。由于一次绕组的最大电流有限制,过大的话可能烧坏一次绕组。如果接有负载的二次绕组产生电压不是过高的话,可以加大二次绕组的负载电阻。这样可以提高退磁效果。

  3、电流互感器误差试验

  互感器误差试验一般采用被测互感器与标准互感器进行比较,两互感器的二次电流差即为被测互感器误差。此种检验方法称比较法。标准互感器要求比被测互感器高出二个等级,此时标准互感器误差可忽略不计。若标准互感器比被测互感器只高一个等级,此时试验结果误差应考虑加上标准互感器误差。

  被测互感器与标准互感器的二次电流差一般采用互感器校验仪进行量。直接从互感器校验仪上读出比值差fx(%),相位差δx(’)。由于互感器校验仪测的是被测互感器与标准互感器电流差与二次电流的比值,所以对互感器校验仪的要求不高。要能校验什么等级的互感器,基本由标准互感器决定。

  标准互感器是互感器校验系统的关键核心。对被测互感器进行校验,除了标准互感器、互感器校验仪还要有给互感器提供一次电流的升流器,可以调节升流器电流的调压器,及负载。

标签: 低压电流互感器
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电流互感器和电压互感器不同之处

    电流互感器是把大电流变换为小电流扩大仪表和继电器的量程。电压互感器是把高电压变换为低电压扩大电压表和继电器的使用范围,下面我们就通过产品的作用和工作状态来进行详细说明,带大家来认识两个器件到底有啥不一样?

    电流互感器作用:

    电流互感器用于测量比较大的电流。电流互感器按一定比例把大电流变成小电流,提供各种仪表使用的电流和继电保护用的电流,并起到将二次系统与高电压隔离的作用。

    电压互感器作用:

    把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置使用。电压互感器的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时,二次电流增大,使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说,电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器

    电流互感器和电压互感器的区别:

    主要区别是正常运行时工作状态很不相同,表现为:

    1)电流互感器二次可以短路,但不得开路;电压互感器二次可以开路,但不得短路;

    2)相对于二次侧的负荷来说,电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略,可以认为电压互感器是一个电压源;而电流互感器的一次却内阻很大,以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源;

    3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值,故障时磁通密度下降;电流互感器正常工作时磁通密度很低,而短路时由于一次侧短路电流变得很大,使磁通密度大大增加,有时甚至远远超过饱和值。

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