互感器(instrument transformer)又称为仪用变压器,是电流互感器和电压互感器的统称。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。其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(5A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,以人身和设备的安全。
主要特点
(1)一次线圈串联在电路中,并且匝数很少,因此,一次线圈中的电流
完全取决于被测电路的负荷电流.而与二次电流无关;(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。
电流互感器一、二次额定电流之比,称为电流互感器的额定互感比:kn=I1n/I2n
因为一次线圈额定电流I1n己标准化,二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安,所以电流互感器额定互感比亦已标准化。kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比,即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2为一、二线圈的匝数。
一次绕组可调,二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特点是变比量程多,而且可以变更,多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段,分别穿过互感器的铁心,二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的立绕组。一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接,通过变更连接片的位置,使一次绕组形成串联或并联接线,从而改变一次绕组的匝数,以获得不同的变比。带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组,随着一次绕组连接片位置的变更,一次绕组匝数相应改变,其变比也随之改变,这样就形成了多量程的变比。带抽头的二次立绕组的不同变比和不同准确度等级,可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等,以满足各自不同的使用要求。
电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时,在铁心中就产生一个磁通φ,根据电磁感应定律,则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数,可以产生不同的一次电压与二次电压比,这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压,即100V,电压互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等;主要是电磁式的(电容式电压互感器应用广泛),另有非电磁式的,如电子式、光电式。
组合互感器实际上就是电压互感器和电流互感器的组合,用于计量电业局收费用。
表为电业局免费挂,可以是一个电压互感器和一个电流互感器的组合,用于测量单相功率;可以是两个电压互感器和两个电流互感器的组合,用于在三相三线制中按两瓦计法测量三相功率;也可以是三个电压互感器和三个电流互感器的组合,用于三相电测量。
接变压器时,组合时互感器电压端子与变压器输出并联,变压器电流线穿过组合式互感器。
组合式互感器在高压电网中一般其电能计量作用。
组合式互感器与电压互感器及电流互感器一样,二次输出可以接负载,但是,负载一般不宜超过互感器标称的额定负荷。
组合互感器实际上就是电压互感器和电流互感器的组合,用于计量电业局收费用。
(3)电压互感器接线的工作原理。当一次系统发生接地故障时,在PT二次侧开口三角形绕组回路中出现零序电压,当其值超过绝缘监察继电器的动作值时,继电器动作,其动合触点闭合,同时接通光字牌和信号继电器;光字牌显示“接地”字样,并发出音响信号。为判断是哪一相接地,可利用接于小母线的三只绝缘监察电压表来判断;如为金属性接地,则接地相的电压下降为零,而非接地相的电压升高√3倍。
二、中性点接地的电压互感器接线
110KV及以上母线电压互感器采用二次侧中性点接地的电压互感器。