电流互感器-电压互感器结构原理和使用注意事项

电流互感器/电压互感器的结构原理和使用注意事项

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。

电流互感器的工作原理,民熔

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中。因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路工作原理在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用

对于指针式的电流表，电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5A等）。对于数字化仪表，采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组（匝数为N1），称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；接测量仪表的绕组（匝数为N2）称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。

电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。 Kn=I1n/I2n 电流互感器（Current transformer 简称CT）的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A 的电流转变为5A的电流。

(完整版)电流互感器末屏的工作原理及试验方法

电流互感器末屏的工作原理及试验方法（故障攻关特色工作室）朔黄铁路原平分公司

一、什么是电流互感器的电容屏及末屏？电容型电流互感器器身的一次绕组为“U”字型，导体根据额定电流的大小而有铝管、铜管等形式，一次绕组用绝缘纸缠绕，一般由数层绝缘纸绕制而成，绝缘纸之间有锡箔层，这些锡箔层即电容屏，其中，靠近一次绕组的屏称为“零屏”，最外层的电容屏称之为末屏，也称作“地屏”。两两电容屏之间形成电容。二、电流互感器内部为什么要设置电容屏？电容型电流互感器随着额定电压等级的提高，尤其是110KV及以上电压等级的电流互感器，其互感器缠绕一次绕组的绝缘纸厚度也越来越大，这就使绝缘内的电场强度越来越不均匀，而绝缘材料的耐电强度是有限的，电场强度不均匀后，某些局部绝缘所受的电场强度会超出本身耐电强度，绝缘整体的利用率就会降低，如果在绝缘纸中，设置一些电容屏，每两个电容屏与两屏之间的绝缘层就形成一个电容器，电容器的最内电极（零屏）与电流互感器一次绕组高压端连接，最外电极（末屏）与地连接时，整个电流互感器就构成一个高电压与地电位之间由多个电容器串联的电容器。绝缘纸缠绕一次绕组为圆柱形同心圆结构，串联的每个电容器（相邻两个电容屏组成）都是一个圆柱形电容器，同等绝缘厚度下，电容屏设置越多，每个电容器的内极半径和外极半径之差就越小，内外电极表面的场强差别也就越小，若中间屏数量无限多，则各电容屏之间的场强差别趋近于零，但在实际的电流互感器中，电容屏数量是有限的，所以每个电容屏的场强也并不完全相等，但也起到了非常大

的均匀场强的作用，这样就使内绝缘的各部分尽量场强分布一致，最大程度的利用绝缘材料。三、电流互感器的末屏为什么一定要接地？电流互感器最外部的电容屏即末屏必须接地，如果末屏接地发生断裂或接触不良，末屏与地之间会形成一个电容，而这个电容远小于流互内部电容屏之间的电容，也就是说，首屏到末屏为数个容值一样的串联电容器，接地断裂或接触不良后，这个电路又串进一个容值很小的电容器。容抗X＝1／(2πfC)，可见频率相同的情况下，电容器的容值与容抗成反比，所以在这个电路中，这个串进来的对地小电容容抗要远大于流互内部电容器。而又由于串联电路，电流处处相等，所以电流互感器内各电容器的电量Q是相等的，Q=CU，所以对地小电容所分得的电压远远大于流互内部电容器。这个末屏高电压会使电流互感器内部绝缘的电场强度分布极度不均匀，在电场力的作用下，内部绝缘的电荷会朝末屏聚集，场强集中后，周围固体介质会烧坏或炭化，也会使绝缘油分解出大量特征气体，从而使绝缘油色谱分析结果超标，也会对地发生火花放电。如果末屏接地，电流互感器只存在电容屏组成的电容，则每个电容器电压均分，且末屏接地，导致末屏这个最外极的电容屏电势为零，而由于电容器两极板之间电荷一定是数量相等，极性相反，且只会从负极板经外部电路流向正极板放电，所以末屏这个极板的电荷并不会导入进地，即Q不变。

电流互感器原理是依据电磁感应原理的

专题四电磁感应现象及其规律的应用 1．如图4－12所示，三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径．已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足B ＝kt ，方向如图所示．测得A 环中感应电流强度为I ，则B 环和C 环内感应电流强度分别为( ) 图4－12 A ．I B ＝I ，I C ＝0 B ．I B ＝I ，I C ＝2I C ．I B ＝2I ，I C ＝2I D ．I B ＝2I ，I C ＝0 答案：D 2. 北半球地磁场的竖直分量向下．如图4－13所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L 的正方形闭合导体线圈abcd ，线圈的ab 边沿南北方向，ad 边沿东西方向．下列说法中正确的是( ) A ．若使线圈向东平动，则a 点的电势比b 点的电势低 B ．若使线圈向北平动，则a 点的电势比b 点的电势低 C ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →b →c →d →a D ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →d →c →b →a 解析：本题考查地磁场分布的特点，用楞次定律判断产生的感应电流的方向．线圈向东平动时，ba 和cd 两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a 点电势比b 点电势低，A 对；同理，线圈向北平动，则a 、b 电势相等，高于c 、d 两点电势，B 错；以ab 为轴将线圈翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为a →b →c →d →a ，则C 对．答案：AC 二、电磁感应现象中的力学问题: 1.通电导体在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本方法是 : 图4－13

电压互感器介绍及工作原理 (图文) 民熔

电压互感器（Potential Transformer 简称PT，Voltage Transformer简称VT）和变压器类似，是用来变换电压的仪器。但变压器变换电压的目的是方便输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。民熔电压互感器产品介绍 JDZ-10高压电压互感器 10kv半封闭式电压互感器0.5级羊角型 JDZX10-10电压互感器 10KV户内高压柜保护用REL10-10互感器

JDZ9-10电压互感器

电压互感器和变压器的基本结构非常相似，它也有两个绕组，一个称为一次绕组，另一个称为二次绕组。两个绕组都安装或缠绕在铁芯上。两个绕组之间以及绕组和铁芯之间有绝缘，因此两个绕组之间以及绕组和铁芯之间存在电隔离。电压互感器运行时，一次绕组N1与线路回路连接，二次绕组N2与仪表或继电器连接。因此，在测量高压线上的电压时，虽然一次电压很高，但二次电压很低，可以保证操作人员和仪器的安全。其工作原理与变压器相同，基本结构为铁芯、一次绕组和二次绕组。其特点是容量很小且相对恒定，在正常运行时接近空载状态。电压互感器本身的阻抗很小。一旦二次侧短路，电流会迅速增加并烧坏线圈。因此，电压互感器的一次侧用熔断器连接，二次侧可靠接地，以避免一次侧和二次侧绝缘损坏时，二次侧对地高电位造成人身和设备事故测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。

电流互感器简单易懂的原理讲解

图2 穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。式中I1——穿心一匝时一次额定电流； n——穿心匝数。 3特殊型号电流互感器 3.1 多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一

个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，见图3。图3 多抽头电流互感器原理图例如二次绕组增加两个抽头，K1、K2为100/5，K1、K3为75/5，K1、K4为50/5等。此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比，调换二次接线端子的接线来改变变比，而不需要更换电流互感器，给使用提供了方便。 3.2 不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要，见图4。图4 不同变比电流互感器原理图例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确，要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右)，准确度等级高一些

电流互感器分类及原理

1、电流互感器(Current Transformer，CT) 电力系统电能计量和保护控制的重要设备，是电力系统电能计量、继电保护、系统诊断与监测分析的重要组成部分，其测量精度、运行可靠性是实现电力系统安全、经济运行的前提。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器。 2、电流互感器国标(GB 1208-87S) 1）准确级：以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数标称。 2）测量用电流互感器的标准准确级有：0.1、0.2、0.5、1、3、5；特殊要求的电流互感器的准确级有：0.2S和0.5S；保护用电流互感器准确级有：5P和10P两级。 3、电磁式电流互感器 1）原理：一次线圈串联于被测电流线路中，二次线圈串接电流测量设备，一二次侧线圈绕在同一铁芯上，通过铁芯的磁耦合实现一次二次侧之间的电流传感过程。一二次侧线圈之间以及线圈与铁芯之间要采取一定的绝缘措施，以保证一次侧与二次侧之间的电气隔离。根据应用场合以及被测电流大小的不同，通过合理改变一二次侧线圈匝数比可以将一次侧电流值按比例变换成标准的1A或5A电流值，用于驱动二次侧电器设备或供测量仪表使用。 2）缺点： ①.绝缘要求复杂，体积大，造价高，维护工作量大； ②.输出端开路产生的高电压对周围人员和设备存在潜在的威胁； ③.固有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频率响应范围窄； ④.输出信号不能直接和微机相连，难以适应电力系统自动化、数字化的发展趋势。 4、电子式电流互感器 1）特征： ①.可以采用传统电流互感器、霍尔传感器、空心线圈（或称为Rogowski coils）或光学装置作为一次电流传感器，产生与一次电流相对应的信号； ②.可以利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的信号传输介质； ③.二次转换器的输出可以是模拟量电压信号或数字量。 2）分类（1）按传感原理的不同划分：光学电流互感器和光电式电流互感器 I、光学电流互感器(Optical Current Transformer，简称OCT) 原理：传感器完全基于光学技术和光学器件来实现。 II、光电式电流互感器(Opto-Electronic Current Transformer，简称OECT) 原理：传感部分采用电子器件而信号的传输采用光学器件和光学技术，是光电子技术的结合。（2）按传感侧是否需要电源划分：无源型电流互感器和有源型电流互感器 I、无源型电流互感器：光学电流互感器的传感和传输部分均采用无源光学器件，其利用Farady 磁光效应，传感和传输信号都是来自二次侧的光信号，一次侧不需要额外能量供给。因此光学电流互感器属于无源型电流互感器。 II、有源型电流互感器：一种基于传统电流传感原理、采用有源器件调制技术、由光纤将高压端转换得到的光信号传送到低压端解调处理并得到被测电流信号的新型电流互感器、由于其电路

电压互感器与电流互感器的作用、原理及两者区别

电流互感器作用及工作原理_电压互感器的作用及工作原理_电压互感器和电流互感器的区别电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行直接测量。互感器的作用，就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，便于仪表直接测量，同时为继电保护和自动装置提供电源，所以说电压互感器与电流互感器在电力系统中起到了非常的大的作用，而本文要介绍的就是电压互感器与电流互感器的区别以及如何使用电压互感器测量交流电路线电压。电流互感器作用及工作原理电流互感器的主要所用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流（我国标准为5安倍），以供测量和继电保护只之用。大家应该知道在发电、变电、输电、配电过程中由于用电设备的不同，电流往往从几十安到几万安都有，而且这些电路还可能伴随高压。那么为了能够对这些线路的电路进行监控、测量，同时又要解决高压、高电流带来的危险，这时就需要用到电流互感器了。有些人可能见过电工用的钳形表，这是一种用来测量交流电流的设备，它那个“钳”便是穿心式电流互感器。

电流互感器的结构如下图所示，可用它扩大交流电流表的量程。在使用时，它的原线圈应与待测电流的负载线路相串联，副边线圈则与电流表串接成闭合回路，如图中右边的电路图所示。电流互感器的原线圈是用粗导线绕成，其匝数只有一匝或几匝，因而它的阻抗极小。原线圈串接在待测电路中时，它两端的电压降极小。副线圈的匝数虽多，但在正常情况下，它的电动势E2并不高，大约只有几伏。由于I1/I2=K i（Ki称为变流比）所以I1=K i*I2

由此可见，通过负载的电流就等于副边线圈所测得的电流与变流比K i之乘积。如果电流表同一只专用的电流互感器配套使用，则这安培表的刻度就可按大电流电路中的电流值标出。电流互感器次级电流最大值，通常设计为标准值5A。不同的电流的电路所配用的电流互感器是不同的，其变流比有10/5、20/5、30/5、50/5、75/5、100/5等等。为了安全起见，电流互感器副线圈的一端和铁壳必须接地。电流互感器规格型号识别方法电流互感器的型号是由2～4位拼音字母及数字组成。通常能表示出电流互感器的线圈型式、绝缘种类、导体的材料及使用场所等。横线后面的数字表示绝缘结构的电压等级（4级）。电流互感器型号中字母的含义如下： L：在第一位，表示电流互感器；

电压和电流互感器原理及结构

电压互感器：工作原理：其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。

上图中两个尖尖一个接电压，一个接地，就形成了一次绕组，类似变压器，再有二次绕组接出来即可以。对于三个单相的电压互感器来说，每一相一端都接地，就形成了三相星型连接方式，这个接地就是PT的一次接地，即工作接地，主要作用是将中性点电位统一拉到地电位。使对地相对电压能准确统一的测量。二次绕组必须接地，是安全接地，即：为防止高低电压绕组间绝缘击穿造成设备和人身事故，二次侧必须接地。电磁式电压互感器

电容式电压互感器为了获得理想的电压源，在网络中串入非线性补偿电感线圈L；为抗干扰，减少互感器开口三角形绕组的不平衡电压，提高零序保护装置的灵敏度，增设一个高频阻断线圈L’，为了抑制谐振的产生，常在互感器二次侧接入D阻尼器。

电磁式互感器的工作原理

在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。较早前，显示仪表大部分是指针式的电流电压表，所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5A等）。当今电量测量大多数字化，而计算机的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流互感器称之为“仪用电流互感器”。（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。）电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。绕组N1接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。如需进一步了解相关低压配电产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/7e15081585.html,。

第二章电流互感器基础学习知识原理

第二章电流互感器原理电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器。在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。电流互感器的工作原理示于图2-1。互感器的一次绕组串连在电力线路中，线路电流就是互感器的一次电流。互感器的二次绕组外部回路接有测量仪器、仪表或继电保护、自动控制装置。在图2-1中将这些串联的低电压装置的电流线圈阻抗以及连接线路的阻抗用一个集中的阻抗Z b 表示。当线路电流，也就是互感器的一次电流变化时，互感器的二次电流也相应变化，把线路电流变化的信息传递给测量仪器、仪表和继电保护、自动控制装置。根据电力线路电压等级的不同，电流互感器的一、二次绕组之间设置有足够的绝缘，以保证所有低压设备与高电压相隔离。电力线路中的电流各不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的线路电流变换成较小的标准电流值，一般是5A 或1A ，这样可以减小仪表和继电器的尺寸，简化其规格。所以说电流互感器的主要作用是：①给测量仪器、仪表或继电保护、控制装置传递信息；② 使测量、保护和控制装置与高电压相隔离；③ 有利于测量仪器、仪表和继电保护、控制装置小型化、标准化。第一节基本工作原理 1. 磁动势和电动势平衡方程式从图2-1看出，当一次绕组流过电流1I &时，由于电磁感应，在二次绕组中感应出电动势，在二次绕组外部回路接通的情况下，就有二次电流2I &流通。此时的一次磁动势为一次电流1I &与一次绕组匝数N 1的乘积11N I &，二次磁动势为二次电流2I &与二次绕组匝数 N 2的乘积22N I &。根据磁动势平衡原则，一次磁动势除平衡二次磁动势外，还有极小的一部分用于铁心励磁，产生主磁通m Φ&。因此可写出磁动势平衡方程式 102211N I N I N I &&&=+，A (2-1) 式中 1I &? 一次电流，A ； 2I &? 二次电流，A ； 0I &? 励磁电流，A ； N 1 ? 一次绕组匝数；图2-1 电流互感器工作原理图 1?一次绕组 2?铁心 3?二次绕组 4?负荷 2

电压互感器原理及作用

电压互感器和电流互感器都是一种特殊的变压器，它们的应用主要是保护测量仪表和继电器，同时使二次侧设备小型化，那么电压互感器的原理和作用具体是什么呢？电压互感器的工作原理和特性电压互感器可分为电磁式和电容分压式两种，电压等级在220kV 及以下时多为电磁式，那么就以电磁式介绍。 1.工作原理电压互感器利用了电磁感应原理，在闭合的铁芯上，绕有两个不同匝数、相互绝缘的绕组，接入电源侧的是一次绕组N1，输出侧是二次绕组N2。当一次绕组加有电压时，绕组就会有交流电流通过，铁芯中就会产生与电源频率相同的交变磁通￠1，由于一次绕组和二次绕组在一个铁芯上，根据电磁感应定律，在二次绕组会产生频率相同到数值不同的感应电动势E2。因为匝数的不同导致两个绕组的感应电动势不同，具体数值关系就是：N1/N2=U1/U2根据国标，电压互感器二次侧输出电压值是100V。 2.电压互感器特性电压互感器一次电压不受二次负荷的影响。电压互感器二次侧仪表或继电器的电压线圈阻抗很大，通过的电流很小，因此电压互感器正常工作时接近空载状态。

电压互感器二次侧不能短路，因为短路后二次侧会产生很大的短路电流，会烧毁电压互感器，所以一般电压互感器一次、二次侧装设熔断器用于短路保护。电压互感器接线电压互感器有单相和三相两种，三相电压互感器一般只有20kV 以下电压等级。单相电压互感器：两台单相互感器接成Vv接线，三台单相电压互感器接成开口三角形。三相电压互感器：一台三相三柱式接成Yy0接线，用于测量线电压。结束语电压互感器和电流互感器原理一样都是利用了电磁感应原理，通过“电生磁”和“磁生电”将高电压转化成低电压，将大电流转化成小电流，使二次侧设备（测量仪表和继电器）都能小型化，同时也能使工作人员原理高压，保障人身安全。

电流互感器的原理与作用

讲师:靳红波徒弟:马富敏胡振敏内容:电流互感器的原理与作用 1、电流互感器的工作原理电流互感器是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护，测量，虑波，计度等使用，本局所用电流互感器二次侧额定电流均为5A，也就是铭牌上标注为100/5、200/5等，表示一次侧如果100A或者200A电流，转换到二次侧电流就是5A。电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止俩侧绕组的绝缘击穿后一次高压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时电流互感器也只能有一点接地，如果有俩点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接各个比较电流都在各自的端子箱接地，有可能由于地网的分流从而影响工作。所以对于差动保护规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器（简称电流互感器）它的工作原理和和变压器相似。电流互感器的原理接线电流互感器的特点:(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而与二次电流无关等。 1、电流互感器不满足10%误差时，可采取哪些措施？（1）增大二次电缆截面（2）将同名相两组电流互感器二次绕组串联（3）改用饱和倍数较高的电流互感器 2、为什么不允许电流互感器长时间过负荷运行？答：电流互感器长时间过负荷运行，会使误差增大，表计指示不正确。另外，由于一、二次电流增大，会使铁芯和绕组过热，绝缘老化快，甚至损坏电流互感器。 3、什么电压互感器和电流互感器的二次侧必须接地？答：电压互感器和电流互感器的二次侧接地属于保护接地。因为一、二次侧绝缘如果损坏，一次侧高压串到二次侧，就会威胁人身和设备的安全，所以二次则必须接地。在平时的实践中注意认真学习，才能真正的掌握这些理论知识，以及亲自动手实践。通过这短时间的培训、增加了徒弟们的团队合作精神、提高了徒弟们的动手能力。

电流互感器的工作原理

电流互感器的工作原理在供电用电的线路中电流大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。目前显示仪表大部分是指针式的电流表，所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5A等）。现在的电量测量大多数字化，而计算机的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。电流互感器由一次线圈、二次线圈、铁心、绝缘支持及出线端子等组成，如图1所示。电流互感器的铁心由硅钢片叠制而成，其一次线圈与主电路串联，且通过被测电流I1，它在铁心内产生变磁通，使二次线圈感应出相应的二次电流I2（其额定电流为5A）。如将励磁损耗忽略不计，则I1n1=I2n2，其中n1和n2分别为一、二次线圈的匝数，电流互感器的变流比K=I1/I2=n2/n1。由于电流互感器的一次线圈连接在主电路中，所以一次线圈对地必须采取与一次线路电压相相适应的绝缘材料，以确保二次回路与人身的安全。二次回路由电流互感器的二次线圈、仪表以及继电器的电流线圈串联组成。电流互感器大致可分为两类，测量用电流互感器和保护用电流互感器。一、测量用电流互感器测量用电流互感器主要与测量仪表配合，在线路正常工作状态下，用来测量电流、电压、功率等。测量用电流互感器主要要求： 1、绝缘可靠， 2、足够高的测量精度， 3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和（如500%的额定电流）以保护测量仪表。二、保护用电流互感器保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。保护用电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求： 1、绝缘可靠， 2、足够大的准确限值系数， 3、足够的热稳定性和动稳定性。保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级的要求最大一次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大时铁芯就会饱和起不到反映一次电流的作用，准确限值系数就是表示这种特性。保护用互感器准确等级5P、10P，表示在额定准确限值一次电流时的允许误差5%、10% 线路发生故障时的冲击电流产生热和电磁力，保护用电流互感器必须承受。二次绕组短路情况下，电流互感器在一秒内能承受而无损伤的一次电流有效值，称额定短时热电流。二次绕组短路情况下，电流互感器能承受而无损伤的一次电流峰值，称额定动稳定电流。保护用电流互感器分为： 1、过负荷保护电流互感器， 2、差动保护电流互感器， 3、接地保护电流互感器（零序电流互感器）。 diandao999

电流互感器结构原理-串并联

电流互感器结构原理 1普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数（N1）较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流（人）通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流（右）；二次绕组的匝数（N0较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷（Z）串联形成闭合回路，见图5-1。图5 - 1 普通电流互感器结构原理图由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，l1N1=l2N2,电流互感器额定电流比：瓦二丽。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器 2穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流（负荷电流）导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形（或其他形状）铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，见图5- 2。

图5 - 2穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：n。式中11 ――穿心一匝时一次额定电流； n ――穿心匝数。 3特殊型号电流互感器 3.1多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，见图 5 - 3。二反绕纽 Ki K-i 心Kd 图5 - 3多抽头电流互感器原理图例如二次绕组增加两个抽头， K1、K2为100/5 , K1、K3为75/5 , K1、K4为50/5等。此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比，调换二次接线端子的接线来改变变比，而不需要更换电流互感器，给使用提供了方便。 3.2不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要，见图 5-4。

电磁式电压互感器

电磁式电压互感器(VT)和电容式电压互感器(CVT)的定义及区别电磁式电压互感器其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电容式电压互感器由串联电容器抽取电压,再经变压器变压。CVT可防止因铁芯饱和引起铁磁谐振电磁式多用于220kV及以下电压等级。电容式一般用于110KV以上的电力系统，330～700kV超高压较多。电容式电压互感器是由串联电容器抽取电压,再经变压器变压作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器电感式是线圈式的和变压器一样电容式电压互感器时电容分压后通过电磁式电压互感器二次分压将二次额定电压规范到100V，57.7V，作用和电磁式电压互感器一样，但前者具有康铁磁谐振功能，且呈容性可提高系统功率因数，也可用于载波通讯。电容式电压抽取装置就是电容分压器，其输出容量很小只能接输入阻抗大的测量设备，输出电压一般很小，负载能力很差。电压互感器的工作原理在测量交变电流的大电压时,为能够安全测量在火线和地线之间并联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电压表,由于输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数,因此输出电压小于输入电压,电压互感器就是降压变压器. 电流互感器的工作原理在测量交变电流的大电流时,为能够安全测量在火线(或地线)上串联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电流表,由于输入线圈的匝数小于输出线圈的匝数,因此输出电流小于输入电流(这时的输出电压大于输入电压, 但是由于变压器是串联在电路中所以输入电压很小,输出电压也不大),电流互感器就是升压(降流)变压器.

电流互感器工作原理

电流互感器 1、原理一次电流I １流过一次绕组，建立一次磁动势（N 1I 1），亦被称为一次安匝，其中N 1为一次绕组的匝数；一次磁动势分为两部分，其中小一部分用于励磁，在铁心中产生磁通，另一部分用来平衡二次磁动势（N 2I 2），亦被称为二次安匝，其中N 2为二次绕组的匝数。励磁电流设为I 0，励磁磁动势（N 1I 0），亦被称为励磁安匝。平衡二次磁动势的这部分一次磁动势，其大小与二次磁动势相等，但方向相反。磁势平衡方程式如下： 120121I N I N I N ? ? ? += 在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能量，则有 12120I N I N ? ? += 若用额定值表示，则 1212 N N I N I N ? ? =- 其中1N I ? ，2N I ? 为一次、二次绕组额定电流。

额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比，12N N N I K I = P 1 1I ? P 2 2 I ? Z B 电流互感器工作原理 E 2 11I N ? 22I N ? 22I N ? - 01I N ?

电流互感器的等值电路如下图所示： Z 1 Z 2 1 I ? 2I ? ? Z M 2U ? Z B ' 1 E ? 2E ? 根据电工原理，励磁电流在铁心中建立主磁通，它穿过一次、二次绕组的全部线匝。由于互感器铁心有磁滞和涡流损耗，励磁电流的一部分供给这些损耗，称为有功部分，另一部分用于励磁，称为无功部分。所以励磁电流与主磁通相差角，这个角称为铁损角。主磁通在二次绕组中感应出电动势2E ? ，相位相差90（滞后）；则： 222()B E I Z Z ? ? =+ 式中 Z 2---二次绕组的内阻抗， Z 2= R 2 +ｊＸ2

电流互感器结构及原理

电流互感器结构及原理 Revised as of 23 November 2020

一、电流互感器结构原理 1普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流()通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流()；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，见图1。图1普通电流互感器结构原理图由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比：。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。 2穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由L1至 L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，见图2。图2穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。式中I1——穿心一?匝时一次额定电流；n——穿心匝数。 3特殊型号电流互感器多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二

电压互感器的基本原理及接线方案图

电压互感器的代号为P．T．，它的工作原理与电力变压器相同。 I 电压互感器的一次线圈匝数很多，而二次线匝数很少。工作时，一次线圈并联在供电系统的一次电路中，而二次线圈并联仪表、继电器的电压线圈。由于这些电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器工作时二次线圈接近于空载状态。二次线圈的额定电压一般为100V。电压互感器的作用是在测量高电压时，为了安全与方便，将高电压经过它变为低电压(通常为100V)，供给测量仪表和继电器的电压线圈。电压互感器一次电压U，与其二次电压％问存在着下列关系： U1=N2≈ (4—11) 2．接线方案电压互感器在三相电路中有如图4—15所示的四种常见的接线方案： (1)一个单相电压互感器的接线(图4—14a)：供仪表、继电器接于一个线电压。 (2)两个单相电压互感器接成v／V形(图4—15b)：供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压，它广泛地应用在工厂变配电所的6～ 10kV高压装置中。 (3)三个单相电压互感器接成Y0／Y0形(图4—15e)：供电给要求线电压的仪表、继电器，并供电给绝缘监察电压表。由于小接地电流系统在一次侧发生单相接地时，另两相电要升高到线电压，所以不能接入按相电压选择的电压表，否则在发生单相接地时电压表可能被烧坏。 (4)三个单相三线圈电压互感器或一个三相五心柱三线圈电压互感器接成Y。／Y0／△(开Vl三角)接成Y。的二次线圈，供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表。辅助二次线圈接成开口三角形，构成零序电压过滤器，供电给监察线路绝缘的电压继电器。三相电路正常工作时，开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，给予信号。

电流互感器的用途与基本结构

电流互感器的用途与基本结构一．电流互感器的用途：电流互感器：它接在线路上用来改变线路上的电流的大小。电流互感器在使用时一次绕组W1接在线路上，二次绕组W2接电器仪表；因此，在测量高压线路上的电流时，尽管初级线圈上的电压很高，但是次级上的电压却很低，操作人员和仪表都很安全。电流互感器用来变电流，因此其最主要的参数是电流比。一次电流与二次电流之比，叫实际电流比，用K表示，即： K=I1/I2 为了生产使用方便，电流互感器的一次电流和二次电流都规定有标准，叫额定一次电流和二次电流。额定即：在这个电流下，绕组可以长期工作而不被破坏。电绕组的电流超过额定电流时，叫做过负荷。这样，额定一次电流与额定二次电流之比用Kn表示，简称为电流比。一般所说的电流比，都是指它的额定电流比，即：Kn=I1n/I2n 其中I1n-------额定一次电流，I2n-----额定二次电流;当略去电流互感器的误差时K=Kn. 1.测量用电流互感器：用途：⑴用来测量高压线路上的电流和功率，起绝缘隔

离的作用以保证操作人员和仪表的安全。 ⑵用来测量高压线路上的大电流和大功率，使用统一的 5A的二次线路和测量仪表。因此对测量用电流互感器有以下要求：第一，绝缘必须可靠，以保证安全。第二，必须邮筒一的测量准确度；第三，仪表保安系数Fs较小。当有很大电流通过互感器时，仪表保安系数愈小说明互感器铁心愈饱和，二次电流不会按比例上升，互感器二次所接的仪表愈安全。采用各种补偿的电流互感器，可减小铁心截面，从而减小仪表保安系数。 2．保护用电流互感器：就是将线路上的电流变为一定大小的电流给继电器等保护装置供电。保护用电流互感器的准确级用5P和10P表示也相当于其允许误差为5%或10%。可见，测量用互感器是在线路正常供电时，用来测量功率和电流的；而保护用电流互感器只是在线路发生故障时，才起作用。因此，对保护用电流互感器有三个要求： ⑴绝缘必须可靠，以保证安全。 ⑵必须有足够大的准确限值系数。 ⑶必须有足够大的热稳定和动稳定性。保护用电流互感器，在额定负荷下能够满足准确级5P或10P要求的最大一次

电流互感器-电压互感器结构原理和使用注意事项

电流互感器/电压互感器的结构原理和使用注意事项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