【正文】 電壓互感器的運行與維護 1 1. 互感器 原理 工作原理 在供電用電的 線路 中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬安都有 。 為便于 二次儀表 測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流 ， 另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的 。 電流互感器 就起到變流和 電氣隔離 的作用 。 顯示 儀表 大部分是指針式的電流電壓表 ， 所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是 安培 級的 （ 如 5等 ）。 隨著時代發(fā)展 ， 電量測量大多已經(jīng)達到數(shù)字化 ， 而計算機的采樣的信號一般為毫安級 （ 05V、 420mA 等 ）。 微型電流互感器二次電流為毫安級 ， 主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用 。 微型電流互感器稱之為 “ 儀用電流互感 器 ”。（ “ 儀用電流互感 ” 有一層含義是在實驗室使用的多電流比 精密電流互感器 ，一般用于擴大儀表 量程 ）。 電流互感器原理線路圖微型電流互感器與 變壓器 類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作 ， 變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了 。 繞組 N1 接被測電流 ， 稱為一次繞組 （ 或原邊繞組 、 初級繞組 ）； 繞組 N2 接測量儀表 ， 稱為二次繞組 （ 或副邊繞組 、 次級繞組 ）。 微型電流互感器一次繞組電流 I1與二次繞組 I2 的電流比 ， 叫實際電流比 K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時的電流比叫電流互感器 額定電流 比 ， 用Kn 表示 。 Kn=I1n/I2n 電壓互感器的運行與維護 2 結(jié)構(gòu)原理 普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理 ： 電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡單 ， 由相互 絕緣 的一次繞組 、 二次繞組 、 鐵心以及構(gòu)架 、 殼體 、 接線端子等組成 。 其工作原理與變壓器基本相同 ， 一次繞組的匝數(shù) （ N1） 較少 ， 直接串聯(lián)于 電源 線路中 ， 一次 負荷 電流通過一次繞組時 ， 產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流 ； 二次繞組的匝數(shù) （ N2） 較多 ， 與儀表 、 繼電器 、 變送器等電流線圈的二次負荷 （ Z） 串聯(lián)形成閉合回路 ， 由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù) ， I1N1=I2N2， 電流互感器額定電流比電流互感器實際運行中負荷阻抗很 小 ， 二次繞組接近于短路狀態(tài) ，相當于一個短路運行的變壓器 。 互感器普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖 穿心式電流互感器其本身結(jié)構(gòu)不設(shè)一次繞組 ， 載流 （ 負荷電流 ） 導(dǎo)線 由 L1至 L2 穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形 (或其他形狀 )鐵心起一次繞組作用 。 二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上 ， 與儀表 、 繼電器 、 變送器等電流線圈的二次負荷串聯(lián)形成閉合回路 ， 由于穿心式電流互感器不設(shè)一次繞組 ， 其變比根據(jù)一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數(shù)確定 ， 穿心匝數(shù)越多 ， 變比越小 ； 反之 ， 穿心匝數(shù)越少 ， 變比越大 ， 額定電流比 ： 式中 I1 穿心一匝時一次額定電流 ； n 穿心匝數(shù) 。 穿心式電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖 電壓互感器的運行與維護 3 多抽頭電流互感器 ， 這種型號的電流互感器 ， 一次繞組不變 ， 在繞制二次繞組時 ， 增加幾個抽頭 ， 以獲得多個不同變比 。 它具有一個鐵心和一個匝數(shù)固定的一次繞組 ， 其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上 ， 將不同變比的二次繞組抽頭引出 ， 接在接線端子座上 ， 每個抽頭設(shè)置各自的接線端子 ， 這樣就形成了多個變比 ， 此種電流互感器的優(yōu)點是可以根據(jù)負荷電流變比 ， 調(diào)換二次接線端子的接線來改變變比 ， 而不需要更換電流互感器 ， 給使用提供了方便 。 多抽頭電流互感器原理圖 不同變比電流 互感器 ， 這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組 ，而二次繞組則分為兩個匝數(shù)不同 、 各自獨立的繞組 ， 以滿足同一負荷電流情況下不同變比 、 不同準確度等級的需要 ， 例如在同一負荷情況下 ， 為了保證 電能 計量準確 ， 要求變比較小一些 （ 以滿足負荷電流在一次額定值的 2/3 左右 ）， 準確度等級高一些 （ 如 為 200/ 級 ）； 而用電設(shè)備的繼電保護 ， 考慮到 故障電流 的保護系數(shù)較大 ， 則要求變比較大一些 ， 準確度等級可以稍低一點 （ 如 為 300/ 級 ）。 不同變比電流互感器原理圖 一次繞組可調(diào) ， 二次多繞組電流互感器 ， 這種電流互感器的特點是變比量程多 ， 而且可以變更 ， 多見于高壓電流互感器 。 其一次繞組分為兩段 ， 分別穿過互感器的鐵心 ， 二次繞組分為兩個帶抽頭的 、 不同準確度等級的獨立繞組 。 一次繞組與裝置在互感器外側(cè)的連接片連接 ， 通過變更連接片的位置 ， 使一次繞組形成串聯(lián)或并聯(lián)接線 ， 從而改變一次繞組的匝數(shù) ， 以獲得不同的變比 。 帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組 ， 隨著一次繞組連接片位置的變更 ， 一次繞組匝數(shù)相應(yīng)改變 ， 其變比也隨之改變 ， 這樣就形成了多量程的變電壓互感器的運行與維護 4 比 。 帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級 ， 可以分別應(yīng)用于電能計量 、 指示儀表 、 變送器 、 繼電保護等 ， 以滿足各自不同的使用要求 。 一次繞組可調(diào)，二次多繞組電流互感器 組合式電流電壓互感器 ， 組合式互感器 由電流互感器和電壓互感器組合而成 ，多安裝于高壓計量箱 、 柜 ， 用作計量電能或用作用電設(shè)備 繼電保護裝置 的電源 。組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次 、 二次繞組及鐵心和電壓互感器的一 、 二次繞組及鐵心 ， 固定在鋼體構(gòu)架上 ， 浸入裝有變壓器油的箱體內(nèi) ， 其一 、 二次繞組出線均引出 ， 接在箱體外的高 、 低壓瓷瓶上 ， 形成絕緣 、 封閉的整體 。 一次側(cè)與供電線路連接 ， 二次側(cè)與計量裝置或繼電保護裝置連接 。 根據(jù)不同的需要 ， 組合式電流電壓互感器分為 V/V 接線和 Y/Y 接線兩種 ， 以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能 。 組合式電流電壓互感器 電壓互感器的運行與維護 5 主要作用 電力系統(tǒng)為了傳輸電能 ， 往往采用交流電壓 、 大 電流回路 把電力送往用戶 ，無法用儀表進行直接測量 。 互感器的作用 ， 就是將交流電壓和大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數(shù)值 ， 便于儀表直接測量 ， 同時為繼電 保護和自動裝置提供電源 。 電力系統(tǒng)用互感器是將電網(wǎng)高電壓 、 大電流的信息傳遞到低電壓 、 小電流 二次側(cè)的計量 、 測量儀表及繼電保護 、 自動裝置的一種特殊變壓器 ， 是 一次系統(tǒng) 和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件 ， 其一次繞組接入電網(wǎng) ， 二次繞組分別與測量儀表 、 保護裝置等互相連接 。 互感器與測量儀表和計量裝置配合 ， 可以測量一次系統(tǒng)的電壓 、 電流和電能 ； 與繼電保護和自動裝置配合 ， 可以構(gòu)成對電網(wǎng)各種故障的電氣保護和 自動控制 。 互