互感器又稱儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。互感器利用電磁感應(yīng)原理，將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，是一種特殊的變壓器。

一、互感器的作用
電流互感器將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流，變成低壓的標(biāo)準(zhǔn)的小電流(5A或1A)；電壓互感器將系統(tǒng)的高電壓變成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓(100V或100/√3V)。互感器的作用是:
1、配合電氣儀表，測量線路和設(shè)備的電流、電壓、電能；
2、配合繼電保護及自動裝置，對系統(tǒng)和設(shè)備進行過電流、過電壓、過負荷和單相接地等保護；
3、使二次設(shè)備和工作人員與一次高壓之間進行電氣隔離，且二次側(cè)有一點接地，保證了設(shè)備和人身的安全；
4、使電流和電壓變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值，以利于儀表和繼電器的標(biāo)準(zhǔn)化；
5、使二次設(shè)備用低電壓、小電流連接控制，以便于集中控制；
6、使二次回路不受一次系統(tǒng)的限制，從而使接線簡單化。

二、互感器的特點
1、電流互感器
1）一次繞組串聯(lián)在被測電路中，匝數(shù)很少，一般為一匝或幾匝。一次電流完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次負載無關(guān)。二次繞組匝數(shù)多，二次側(cè)額定電流為5A或1A。
2）二次側(cè)所串接的測量儀表和繼電器的電流線圈阻抗很小，正常運行時接近于短路狀態(tài)，因此一、二次感應(yīng)電動勢和端電壓都很低，不超過十幾伏。
3）運行中二次側(cè)絕不允許開路。若二次開路，鐵芯內(nèi)的磁通將劇增，引起鐵芯嚴(yán)重飽和，磁通波形畸變?yōu)槠巾敳ǎ挥捎诟崩@組匝數(shù)多，感應(yīng)電動勢與磁通變化率成正比，因此，磁通過零時副繞組將產(chǎn)生很高的尖頂波電動勢，峰值可達數(shù)千伏甚至萬伏，這對工作人員和二次回路中的設(shè)備都有很高的危險；同時由于鐵芯磁感應(yīng)強度和鐵損劇增，將使鐵芯過熱而損壞絕緣。
4）為防止電流互感器二次側(cè)開路，規(guī)定二次側(cè)不得裝設(shè)熔斷器，在運行中若需拆除儀表和繼電器時，必須先用導(dǎo)線或短路壓板將二次回路短接，以防止開路。
2、電壓互感器
1）從結(jié)構(gòu)上講是一種小容量、高變比的降壓變壓器，但它不輸送電能，僅作為測量和保護用的標(biāo)準(zhǔn)電源。
2）二次回路的負載為阻抗恒定且很大的測量表計和繼電保護及自動裝置的電壓線圈，二次工作電流小，相當(dāng)于變壓器的空載運行狀態(tài)，消耗功率很小，二次電壓基本上等于二次電動勢，只取決于恒定的一次電壓，所以測量電壓具有一定的準(zhǔn)確級。
3）二次繞組不能短路。由于電壓互感器的正常負載是阻抗很大的儀表或繼電器電壓線圈，而發(fā)生短路后，二次回路阻抗僅僅是互感器二次繞組的阻抗，因此在二次回路中會產(chǎn)生很大的短路電流，影響測量表計的指示，造成繼電保護誤動，甚至燒毀互感器。
4）二次繞組及零序電壓繞組的一端必須接地，否則在線路發(fā)生故障時，在二次繞組和零序電壓繞組上將感應(yīng)出高電壓，危及儀表、繼電器和人身安全。

三、互感器的型號含義
1、電流互感器
電流互感器可以按用途、結(jié)構(gòu)型式、絕緣型式及一次繞組的型式來分類，如下圖所示，電壓流互感器的型號通常用橫列拼音字母及數(shù)字表示。

第一個字母L表示電流互感器；第二個字母表示一次繞組型式或安裝方式；第三個字母表示絕緣、結(jié)構(gòu)形式；第四個字母表示結(jié)構(gòu)形式或用途。
2、電壓互感器
電壓互感器按其結(jié)構(gòu)形式，可分為單相、三相、雙繞組、三繞組以及戶外裝置、戶內(nèi)裝置等。如下圖所示，電壓互感器的型號通常用橫列拼音字母及數(shù)字表示。

第一個字母J表示電壓互感器；第二個字母表示相數(shù)；第三個字母表示絕緣形式；第四個字母表示結(jié)構(gòu)形式。

四、互感器的工作原理
1、電流互感器
電流互感器是按電磁感應(yīng)原理工作的，一次繞組匝數(shù)很少，串聯(lián)在被測線路里。二次繞組匝數(shù)較多,與測量儀表和繼電器的電流線圈串聯(lián)。運行中一次繞組內(nèi)的電流取決于線路的負載電流，與二次負載無關(guān)。由于接在二次繞組內(nèi)的測量儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以電流互感器在正常運行時，接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個短路運行的變壓器。
2、電壓互感器
電壓互感器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組匝數(shù)較少，使用時一次繞組與被測量電路并聯(lián)，二次繞組與測量儀表或繼電器等電壓線圈并聯(lián)。由于測量儀表、繼電器等電壓線圈的阻抗很大,因此,電壓互感器在正常運行中相當(dāng)于一個空載運行的降壓變壓器，其二次電壓基本上等于二次電動勢值,且取決于恒定的一次電壓值，所以電壓互感器在準(zhǔn)確度所允許的負載范圍內(nèi),能夠精確地測量一次電壓。
五、互感器的主要參數(shù)
1、電流互感器
1）變流比
電流互感器的變流比是指一次繞組與二次繞組額定電流之比。由于電流互感器二次繞組的額定電流都規(guī)定為5A或1A，所以變流比的大小取決于一次額定電流的大小。
2）誤差和準(zhǔn)確級次
（1）電流互感器的測量誤差分為兩種：一種是變比誤差，簡稱比差；另一種是相角誤差，簡稱角差。
（2）電流互感器的準(zhǔn)確級次是以最大比差和角差來區(qū)分的，準(zhǔn)確級次在數(shù)值上就是比差限值的百分?jǐn)?shù)。
3）電流互感器的容量
電流互感器的容量是指其允許接入的二次負載功率Se(VA)，由于Se=I^22eZfz。其中Zfz為二次負載阻抗，I2e為二次線圈額定電流(均為5A)，因此通常用額定二次負載阻抗(Ω)來表示。
4）保護用電流互感器的10%倍數(shù)
所謂10%倍數(shù)就是指一次電流倍數(shù)增加到n倍(一般規(guī)定6～15倍)時，電流誤差達到10%，此時的一次電流倍數(shù)n稱為10%倍數(shù)。10%倍數(shù)越大表示互感器的過電流性能越好。
5）熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數(shù)
電流互感器的熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數(shù)，是表示互感器承受短路電流熱作用和機械力作用的能力。
2、電壓互感器
1）變壓比
電壓互感器通常在銘牌上標(biāo)出一次繞組和二次繞組的額定電壓，變壓比是指一次與二次繞組額定電壓之比K=U1e/U2e。
2）誤差和準(zhǔn)確級次
（1）電壓互感器的測量誤差分為兩種:一種是變比誤差，另一種是角誤差。
（2）電壓互感器的準(zhǔn)確級是以最大比差和角差來區(qū)分的。由于電壓互感器的誤差與二次負載的大小有關(guān),所以同一電壓互感器對應(yīng)于不同的二次負載容量,在銘牌上標(biāo)注幾種不同的準(zhǔn)確級次，而電壓互感器銘牌上所標(biāo)定的最高的準(zhǔn)確級次，稱為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級次。
3）電壓互感器的容量
電壓互感器的容量是指二次繞組允許接入的負荷功率，分為額定容量和最大容量兩種,以VA值表示。
（1）額定容量
由于電壓互感器的誤差是隨二次負載功率的大小而變化的，容量增大,準(zhǔn)確度降低，所以銘牌上每一個給定容量是和一定的準(zhǔn)確級次相對應(yīng)的，通常所說的額定容量是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級次的容量。
（2）最大容量
最大容量是允許發(fā)熱條件規(guī)定的極限容量，除特殊情況及瞬時負荷需用外，一般正常運行情況下,二次負荷不應(yīng)達到這個容量。
4）接線組別
電壓互感器的接線組別,是指一次繞組與二次繞組線電壓間的相位關(guān)系。10kV系統(tǒng)常用的單相電壓互感器,接線組別為I,IO；三相電壓互感器接線組別為Y,yn0或YN,yn0。

六、互感器的極性及其測定方法
1、電流互感器
1）電流互感器的極性
（1）所謂電流互感器的極性就是指其一次線圈和二次線圈間電流方向的關(guān)系。按照規(guī)定，電流互感器一次線圈的首端標(biāo)為L1，尾端標(biāo)為L2，二次線圈的首端標(biāo)為K1，尾端標(biāo)為K2。在接線中，L1和K1稱為同極性端，L2和K2也為同極性端。

（2）如上圖所示，假定一次電流I1從首端L1流入，從尾端L2流出時，感應(yīng)的二次電流是從首端K1流出，從尾端K2流入；或者當(dāng)電流互感器一、二次線圈同時在同極性端子通入電流時，它們在鐵芯中產(chǎn)生的磁通方向相同，這樣的電流互感器極性標(biāo)志稱為減極性。反之，將K1和K2的標(biāo)志調(diào)換位置時，稱為加極性。常用的電流互感器，除特殊情況外，均采用減極性標(biāo)志。
（3）電流互感器的極性預(yù)先沒有檢查出來，或者在接線時將互感器極性弄錯，如果將它用在繼電保護回路中，將會引起繼電保護裝置的錯誤動作；如果用在儀表計量回路中，將會影響功率表和電度表的正確測量。
2）電流互感器極性的測定
測定電流互感器極性的常用方法有以下幾種：

（1）直流法
接線如上圖所示，在電流互感器的一次線圈(或二次線圈)上，通過按鈕開關(guān)AN接入1.5～3V干電池E。L1接電池正極，L2接電池負極。在二次線圈兩端接以低量程直流電壓表或電流表。儀表的正極接K1，負極接K2。當(dāng)將按鈕開關(guān)AN按下，電路接通時，若電壓表或電流表指針正起，AN斷開時，指針反起則為減極性。反之為加極性。直流法測定極性，簡便易行，結(jié)果準(zhǔn)確，是現(xiàn)場最常用的一種方法。

（2）交流法
接線如上圖所示，將電流互感器一、二次線圈的尾端L2、K2聯(lián)在一起，在匝數(shù)較多的二次線圈上通以1～5V的交流電壓U1，再用10V以下小量程交流電壓表分別測量U2及U3的數(shù)值，若U3=U1-U2，則為減極性；若U3=U1+U2，則為加極性。
在試驗中應(yīng)注意使通入的電壓U1盡量低，只要電壓表的讀數(shù)能看清即可，以免電流太大損壞線圈。為讀數(shù)清楚，電壓表的量程應(yīng)選小些。
當(dāng)電流互感器的變比在5及以下時，用交流法測定極性既簡單又準(zhǔn)確；但電流互感器的變比較大(10以上)時，因U2數(shù)值較小，U3與U1數(shù)值接近，電壓表讀數(shù)不易區(qū)別大小，故不宜采用此法測定極性。
（3）儀器法
一般的互感器校驗儀都帶有極性指示器，因此在測定電流互感器誤差之前，儀器可預(yù)先檢查極性，若極性指示器沒有指示，則說明被試電流互感器極性正確(減極性)。
2、電壓互感器
1）電壓互感器的極性

（1）如上圖所示，按照規(guī)定電壓互感器的一次線圈的首端標(biāo)為A，尾端標(biāo)為X，二次線圈的首端標(biāo)為a，尾端標(biāo)為x。在接線中，A與a及 X與x均稱為同名端。
（2）假定一次電流I1從首端A流入，從尾端X流出時，二次電流是從首端a流出，從尾端 x流入，這樣的極性標(biāo)志稱為減極性。反之為加極性。常用的電壓互感器，一般均為減極性標(biāo)志。
（3）電壓互感器的極性錯誤能引起繼電保護裝置的錯誤動作或影響電度計量的正確性，因此電壓互感器的極性必須檢查正確。
2）電壓互感器極性的測定
電壓互感器極性的測定方法和電流互感器相同。

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