國家電網(wǎng)招聘考試高頻考點高電壓：電流電壓互感器

思格教育

2023-05-10

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　　互感器

　　互感器又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護(hù)系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100V）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A或1A，均指額定值），以便實現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全

　　電壓互感器

　　電壓互感器可在高壓和超高壓的電力系統(tǒng)中用于電壓和功率的測量等。保護(hù)用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時，向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護(hù)供電系統(tǒng)的安全。保護(hù)用微型電流互感器的工作條件與測量用互感器完全不同，保護(hù)用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有效的工作。

　　基本結(jié)構(gòu)：是擴(kuò)大電壓量程的特殊變壓器，基本結(jié)構(gòu)和普通變壓器相同。故電壓互感器原邊和付電的電壓關(guān)系U1/U2=W1/W2。

　　測量用電流互感器主要與測量儀表配合，在線路正常工作狀態(tài)下，用來測量電流、電壓、功率等。測量用微型電流互感器主要要求：

①絕緣可靠；

②足夠高的測量精度；

③當(dāng)被測線路發(fā)生故障出現(xiàn)的大電流時互感器應(yīng)在適當(dāng)?shù)牧砍虄?nèi)飽和（如500%的額定電流）以保護(hù)測量儀表。

　　電流互感器

　　電流互感器可用在交換電流的測量、交換電度的測量和電力拖動線路中的保護(hù)。利用變壓器原、副邊電流成比例的特點制成。其工作原理、等值電路也與一般變壓器相同，只是其原邊繞組串聯(lián)在被測電路中，且匝數(shù)很少；

　　副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負(fù)載，近似短路。原邊電流（即被測電流）和副邊電流取決于被測線路的負(fù)載，而與電流互感器的副邊負(fù)載無關(guān)。由于副邊接近于短路，所以原、副邊電壓U1和都很小，勵磁電流I0也很小。

　　電流互感器運行時，副邊不允許開路。因為一旦開路，原邊電流均成為勵磁電流，使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。電流互感器的接線方式按其所接負(fù)載的運行要求確定。最常用的接線方式為單相，三相星形和不完全星形。

　　基本結(jié)構(gòu)：電流互感器是一個用來擴(kuò)大量程的變流器。使用時，原邊與被測電路負(fù)荷串聯(lián)，副邊串接5A的電流表和保護(hù)繼電器電流線圈由于其原邊用粗導(dǎo)線，其匝數(shù)只有一匝或幾匝，固而它的電阻極小，電壓很低，串入被測電路后因而并不改變被測電流，副邊導(dǎo)線很細(xì)，匝數(shù)很多，但其感應(yīng)電勢并不高（只有幾伏）副邊電流表和繼電器線圈電阻都很小，工作時，副邊可視為短路狀態(tài)，根據(jù)變壓器運行原理：電流互感器原邊電流之比應(yīng)與匝數(shù)成反比：L1/L2=W2/W1或L1=W2/W1L2。 W2/W1=K2變比。

　　互感器的應(yīng)用

　　交流電流的測量

　　設(shè)備是否運行在額定電流值，設(shè)置電流測量裝置是必要的技術(shù)措施。有關(guān)規(guī)定40KW以上的設(shè)備，必須裝設(shè)電流表進(jìn)行監(jiān)控。

　　交流電流的測量有直接測量和經(jīng)電流互感器擴(kuò)大測量的方式，直接測量就是將適當(dāng)?shù)碾娏鞅泶与娏骰芈飞?，電路均為?jīng)電流互感器接入式測量。

(a)采用一臺電流互感器測量三相平衡線路中的電流，電流互感器選擇的是以電流表量程依據(jù)，而電流表的量程則是根據(jù)負(fù)載電流的實際值，應(yīng)占電流表總量程的2/3至滿度值之間。比如一臺設(shè)備額定電流為100A，則選擇滿度值為150A的電流表，此時電流互感器的互感比則應(yīng)選150/5A，電流表也相應(yīng)選比值為150/5A的電流表，讀數(shù)時則以表指示值直讀。

(b)采用二臺電流互感器，接成不完全星形，用以測量三相平衡或不平衡線路中的三相電流。

(c)采用三臺電流互感器，接成完全星形接法，用以測量三相平衡或不平衡線路中的三相電流。

　　交流電度的測量

　　為了擴(kuò)大交流電度表的量程，工廠最常用的是采用電流互感器的方法來擴(kuò)大量程。

(1)、采用單相電度表加電流互感器的測量方法，可用于測量三相平衡或單相電度計量。

(2)、采用二元件三相三線有功電度表，加二個電流互感器的測量方法，可用于測量三相平衡或不平衡線路中的電度計量。

(3)、采用三相四線有功電度表，加三個電流互感器的測量方法，可測量三相平衡或不平衡線路中的電度計量。

　　電力拖動線路中的保護(hù)

　　大功率電動機(jī)中的過載保護(hù)，往往由于電流大，而無法購到相應(yīng)的熱繼電器，在這樣的情況下，一般采用加裝電流互感器的方法來解決。其實質(zhì)是將大電流變換成小電流用5A以內(nèi)的熱繼電器足可滿足過載保護(hù)的要求。

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