國(guó)家電網(wǎng)招聘考試高頻考點(diǎn)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(cè)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(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)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(cè)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(shí)，向繼電裝置提供信號(hào)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(cè)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(shí)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(cè)量用電流互感器主要與測(cè)量?jī)x表配合，在線路正常工作狀態(tài)下，用來測(cè)量電流、電壓、功率等。測(cè)量用微型電流互感器主要要求：

①絕緣可靠；

②足夠高的測(cè)量精度；

③當(dāng)被測(cè)線路發(fā)生故障出現(xiàn)的大電流時(shí)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(cè)量?jī)x表。

　　電流互感器

　　電流互感器可用在交換電流的測(cè)量、交換電度的測(cè)量和電力拖動(dòng)線路中的保護(hù)。利用變壓器原、副邊電流成比例的特點(diǎn)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(cè)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(cè)電流）和副邊電流取決于被測(cè)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(lì)磁電流I0也很小。

　　電流互感器運(yùn)行時(shí)，副邊不允許開路。因?yàn)橐坏╅_路，原邊電流均成為勵(lì)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(yùn)行時(shí)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(yùn)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(gè)用來擴(kuò)大量程的變流器。使用時(shí)，原邊與被測(cè)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(cè)電路后因而并不改變被測(cè)電流，副邊導(dǎo)線很細(xì)，匝數(shù)很多，但其感應(yīng)電勢(shì)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(shí)，副邊可視為短路狀態(tài)，根據(jù)變壓器運(yùn)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(cè)量

　　設(shè)備是否運(yùn)行在額定電流值，設(shè)置電流測(cè)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(cè)量有直接測(cè)量和經(jīng)電流互感器擴(kuò)大測(cè)量的方式，直接測(cè)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(cè)量。

(a)采用一臺(tái)電流互感器測(cè)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(shí)際值，應(yīng)占電流表總量程的2/3至滿度值之間。比如一臺(tái)設(shè)備額定電流為100A，則選擇滿度值為150A的電流表，此時(shí)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(shí)則以表指示值直讀。

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

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

　　交流電度的測(cè)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(cè)量方法，可用于測(cè)量三相平衡或單相電度計(jì)量。

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

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

　　電力拖動(dòng)線路中的保護(hù)

　　大功率電動(dòng)機(jī)中的過載保護(hù)，往往由于電流大，而無法購(gòu)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(shí)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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