互感器原理（五分钟认识互感器！）


【资料图】

一、互感器的作用

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。

互感器由电流互感器（CT）、电压互感器（PT）组成。互感器是交流电路中一次系统和二次系统间的联络元件，他们统属于特种变压器，所以其工作原理与变压器基本相同。

电压互感器一次绕组并接于一次系统。电压互感器相当于一个副边开路的变压器。它们的二次负载变化不影响一次系统的相应电压。

电流互感器一次绕组串接于一次系统。电流互感器相当于一个副边短路的变压器。它们的二次负载变化都不会影响一次系统的相应电流。

具体作用如下：

1、将一次回路的高电压、大电流转为二次回路的标准低电压（通常为100V）、小电流（5A、1A、0.5A），可使测量仪表和保护装置标准化，使二次设备结构轻巧，价格便宜。

2、使二次回路可采用低电压控制电缆，且使屏内布线简单，安装方便，可实现远方控制和测量。

3、使二次回路不受一次回路限制，接线灵活，维护、调试方便。

4、使二次与一次高压部分隔离，且二次可设接地点，确保二次设备和人身安全。

电压互感器按其绝缘结构型式可分为干式、浇注式、充气式、油浸式等；根据相数可分为单项和三相；根据绕组数可分为双绕组和三绕组。

二、电流、电压互感器工作原理、接线型式及负载要求

1、电流互感器的工作原理

电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器，它的工作原理和变压器相似。

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。

2、电流互感器的接线型式

电流互感器的二次侧接测量仪表、继电器以及各种自动装置的电流线圈（如下图）。

图（a），常用于对称三相负荷电流测量，只测一相电流。

图（b），星形接线，可测三相电流，监视每项负荷不对称情况。

图（c），不完全星形接线，只测量A、C两项电流。

3、电流互感器的负载要求

电流互感器不能开路，且只能接很小的二次负载阻抗。电流互感器的负载包括二次侧所接仪表的阻抗和连接电缆的阻抗。

如果电流互感器的二次负载阻抗超过了其容许的二次负载阻抗，电流互感器的准确度就会下降。电流互感器二次负载阻抗的大小对互感器的准确度有很大影响，因为如果电流互感器的二次负载阻抗增加很多，励磁电流的数值就会大大增加，而使铁芯进入饱和状态，在这种情况下，一次电流的很大一部分将用来提供励磁电流，从而使互感器的误差大为增加，其准确度就随之下降。

4、电压互感器的工作原理

电磁式电压互感器的工作原理与变压器相同。

电压互感器的特点：

1）容量很小，类似一台小容量变压器；

2）二次侧负荷比较恒定，所接测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大，因此在正常运行时，电压互感器接近空载状态。

5、电压互感器的接线形式

电压互感器的二次侧接测量仪表、继电器及各种自动装置的电压线圈。

图（a），单相接线，用于测量线电压。也可接成电压互感器一次侧一相对地的型式，测量一相电压。

图（b），两相式接线，称为不完全星形接线，或V-V接线。用于测量各相间电压。广泛用于20Kv及以上中性点不接地系统中。

图（c），星形接线，可测量三相电压。下半部分的第三绕组为开口三角接线，用于测量零存电压。广泛用于3~220Kv系统中。

3~35Kv电压互感器，一般经隔离开关与熔断器接入电网。110Kv及以上电压互感器，由于互感器可靠性较高，且高压熔断器制造困难，价格昂贵，因此电压互感器经隔离开关直接接入电网。

6、电压互感器的负载要求

电压互感器二次侧不能短路。

如果电压互感器的二次负载超过其容许的二次负载范围，则电压互感器的准确度就会下降。

电压互感器的负载一般要求在额定负载容量的25%~100%范围内，过大或过小，互感器误差都将增大。

互感器反映了电力系统的工作状态，对电力系统有着重要意义。希望本文能使你对互感器有一个初步的了解。

来源： 优感设备诊断中心

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