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电流互感器/电压互感器的结构原理和使用注意事项

2016-11-14 10:13| 来源:电工学习网| 查看: 4002| 评论: 0

摘要: 通常所说的电压互感器和电流互感器都是电磁式的,电磁式电压互感器电气文字符号是PT,电磁式电流互感器电气文字符号是CT。电压互感器和电流互感器在电力设备中应用广泛,用途也是缺之不可的,同时也是最常见的电气设备之一。一、互感器的结构和工作原理1.电压互感器(PT)是一种将高电压变换为低电压的电气设备,一次绕组与高压系统的一次回 ...
通常所说的电压互感器电流互感器都是电磁式的,电磁式电压互感器电气文字符号是PT,电磁式电流互感器电气文字符号是CT。电压互感器和电流互感器在电力设备中应用广泛,用途也是缺之不可的,同时也是最常见的电气设备之一。
一、互感器的结构和工作原理
1.电压互感器(PT)是一种将高电压变换为低电压的电气设备,一次绕组与高压系统的一次回路并联,二次绕组则与二次设备的负载并联。PT基于电磁感应原理工作,正常运行时其二次负载基本不变,电流很小,接近于空载状态。
一般的PT包括测量级和保护级,其基本结构为:一次线圈和二次线圈分别绕在铁心上,在两个线圈之间和线圈与铁心之间都有绝缘隔离。电力系统用的三线圈电压互感器,除了上述的一次线圈和二次线圈外,还有一个零序电压线圈,用来接继电器。在线路出现单相接地故障时,线圈中产生的零序电压使继电器动作,切断线路,以保护线路中的发电机和变压器等贵重设备。
2.电流互感器(CT)是一种将高压电网大电流变换为小电流的电气设备,一次绕组串联在高压系统的一次回路内,二次绕组则与二次设备的负载相串联。CT也是基于电磁感应的原理工作,但是它的二次负载阻抗很小,接近于短路状态。


电流互感器也分为测量用与保护用两类,基本结构和PT相似,一次线圈、二次线圈分别绕在铁心上,两个线圈之间及线圈与铁心之间有绝缘隔离。根据电力系统要求切除短路故障和继电保护动作时间的快慢,保护用电流互感器分为稳态保护用与暂态保护用两种,前者用于电压比较低的电网中,称为一般保护用电流互感器;后者则用于高压超高压线路上。
二、互感器的使用注意事项
1.PT二次侧直接与电压表连接,相当于运行在变压器的空载状态,短路会引起很大的短路电流,使用中不允许短路。
电磁式互感器都有一定的额定容量,从电力网中消耗功率,成为系统的负载,存在负荷分担问题。而PT存在的最为严重的问题是可能出现铁磁谐振:PT的铁心电感和系统的电容元件由于感抗与容抗的交换,组成许多复杂的振荡回路,如果满足一定的条件,就可能激发起持续时间较长的铁磁谐振,这种谐振现象,某些元件的电压过高危及设备的绝缘,同时可能在非线性电感元件中产生很大的过电流,使电感线圈引起温度升高,击穿绝缘,以致烧损。我国3~220kV电网,不论中性点接地方式如何,都曾发生过由于电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压。
2.CT二次侧直接与负载和电流表连接,相当于运行在变压器的短路状态,二次侧开路会引起很高电压,使用中不允许开路。

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