电压和电流互感器原理及结构
互感器原理及结构
互感器原理及结构互感器（Transformer）是一种电气设备，用于变换电压和电流的传输。
它基于电磁感应原理工作，通过相互综合绕组的磁场耦合来实现能量传递。
以下是互感器的原理及结构的详细解释：1. 原理：互感器的工作原理基于两个重要的电磁感应原理：法拉第电磁感应定律：当一个导体中的磁通量变化时，将在该导体上产生电动势。
在互感器中，一个绕组中的交流电流产生的磁场变化会引起另一个绕组中的电动势，并将能量传递到另一个绕组中。
互感定律：根据互感定律，两个绕组之间的电压比等于绕组的匝数比。
互感器利用这个原理来实现电压和电流的变换。
2. 结构：互感器由以下主要部件构成：铁芯：互感器的铁芯由磁性材料制成，通常为硅钢片。
铁芯提供了低磁阻路径，以增强磁感应强度。
一次绕组（Primary Winding）：一次绕组是传递电源能量的绕组，通常与电源连接。
它产生一个交流磁场，使能量传递到二次绕组。
二次绕组（Secondary Winding）：二次绕组接收来自一次绕组的磁场的能量，并产生一个变压后的电压输出。
它通常与负载连接。
绝缘层（Insulation）：互感器的绕组之间和绕组与铁芯之间有绝缘层，以防止绕组接触和发生电气短路。
冷却系统：大型互感器通常配备冷却系统，如油冷却或水冷却系统，以保持互感器的温度在安全范围内。
互感器的结构可以因其具体应用而有所不同。
例如，变压器是最常见的互感器类型之一，具有两个或多个绕组，用于变换电压。
其他类型的互感器可能包括电流互感器（用于测量电流）和电压互感器（用于测量电压）等。
互感器作为电力系统中重要的传输设备，不仅可以变换电压和电流，还可以提供绝缘和隔离等功能，以确保电力系统的安全运行。
其原理和结构的理解对于电力系统的设计、运行和维护都至关重要。
电流互感器和电压互感器课件
• 电压互感器(以下简称PT)在正常运行时相当 一个空载运行的变压器，这是因为PT的二 次负荷主要是测量仪表和继电器的电压线 圈,其阻抗一般很大,使PT二次所通过的电流 很小,. 由于PT的容量通常很小,线圈的导线很 细,漏抗也很小,一旦二次出现短路,很大的短 路电流极易烧毁PT,所以为了保证PT的安全 动行不允许短路.为了对其进行保护一般在 要加装熔断器.
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3 ，变压器的主磁通决定于一次侧所加的电压，主磁通又决定了二次电势，因此，主磁通不 变二次电势也基本不变。电流互感器则不 一样，当二次回路阻抗变化时，二次电势 也会变老。在一次电流作用下，二次阻抗、 励磁电流、二次电势和二次电流这几个量 是互为因果关系。
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电流互感器的铭牌
• 第一个字母： L —— 电流互感器。• 第二个字母： D单匝贯穿式;F复匝贯穿式Q 绕组型M母线式R装入式A穿墙式C瓷箱式 第三个字母： C —— 瓷绝缘式;Z——浇注式。J加大容量W户外型G改进型D差动保护 用第四个字母： B ——保护;D—— 差动。例如： 电流互感器LMZBJ-10W1字母什么意 思L-- 电流互感器 M--母线型； Z--环氧浇注； B--保护级； J--加大容量;W--户外式； 10--额 定电压10KV。课件
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电流互感器是怎样分类的？1.户内式：一般式干式电流互感器或环氧树脂浇注电流互感器。用在35kV及以下的配电装置中。
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2，户外式： 35kV及以上电流互感器多制成户外式，多用瓷套为箱体，以节约材料，减 轻重量和缩小体积。3，套箱式：也叫装入式，这种电流互感器是 装在35kV及以上的多油断路器或变压器的 套管中的。断路器或变压器套管中的导电 杆就作为电流互感的一次线圈，互感器本 身的铁芯和二次线圈套在导电杆上，构成 整体。
电流型电压互感器原理
电流型电压互感器原理引言：电流型电压互感器是一种常见的测量电流和电压的装置，广泛应用于电力系统中。
它通过电磁感应原理，将高电流或高电压转换为低电流或低电压，以便于测量和保护装置的使用。
本文将介绍电流型电压互感器的原理、结构和工作方式，以及其在电力系统中的应用。
一、电流型电压互感器的原理电流型电压互感器的原理基于法拉第电磁感应定律，即当导体中的磁通量发生变化时，会在导体上产生感应电动势。
电流型电压互感器利用这一原理，通过在一组绕组中通入高电流或高电压，产生强磁场，然后在另一组绕组中感应出相应的低电流或低电压。
二、电流型电压互感器的结构电流型电压互感器通常由主绕组、副绕组和磁芯组成。
主绕组通入高电流或高电压，产生强磁场，副绕组则通过电磁感应原理感应出相应的低电流或低电压。
磁芯起到增强磁场的作用，并将主绕组和副绕组隔离开来，以避免电流或电压的传递。
三、电流型电压互感器的工作方式电流型电压互感器的工作方式可以分为两种情况：在电流测量时，主绕组通入高电流后，副绕组产生相应的低电流，并通过外部连接到测量仪表上进行测量；在电压测量时，主绕组通入高电压后，副绕组产生相应的低电压，通过外部连接到测量仪表上进行测量。
四、电流型电压互感器在电力系统中的应用电流型电压互感器在电力系统中广泛应用于测量和保护装置中。
在电流测量方面，电流型电压互感器可以将高电流转换为低电流，以便于测量仪表的使用。
在电压测量方面，电流型电压互感器可以将高电压转换为低电压，以便于测量仪表的使用。
此外，电流型电压互感器还可以用于保护装置中，监测电流或电压的异常情况，并及时采取保护措施。
结论：电流型电压互感器是一种常见的测量电流和电压的装置，通过电磁感应原理将高电流或高电压转换为低电流或低电压，以便于测量和保护装置的使用。
它在电力系统中起着重要的作用，广泛应用于测量和保护装置中。
通过了解电流型电压互感器的原理、结构和工作方式，我们可以更好地理解其在电力系统中的应用，提高电力系统的安全性和可靠性。
电压互感器、电流互感器的结构原理及作用
电流互感器和电压互感器的结构原理及作用电流互感器（Current transformer 简称CT）电气符号：TA电流互感器的原理：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。
电流互感器的结构：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。
电流互感器的作用：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。
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。
需掌握电流互感器的相关知识：准确级选择的原则：计费计量用的电流互感器其准确级不低于0．5级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1．0—3．0级电流互感器。
为了保证准确度误差不超过规定值电流互感器 - 使用注意事项电流互感器运行时，副边不允许开路。
因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。
因此，电流互感器副边回路中不许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。
电流互感器运行时，副边不允许开路。
简述电压互感器和电流互感器的工作原理
简述电压互感器和电流互感器的工作原理
电压互感器和电流互感器是电力系统中常用的测量设备，用于测量电压和电流的变化。
它们的工作原理如下所述。
电压互感器（Voltage Transformer，简称VT）是一种将高电压转换为低电压的测量设备。
它由一个一次绕组和一个二次绕组组成。
一次绕组通常连接到高电压系统，而二次绕组则连接到测量仪表或保护装置。
在正常运行时，一次绕组将高电压引入，通过互感作用，使电压在二次绕组上产生一个相应的降压信号。
因此，可以使用二次绕组上的低电压进行准确测量和保护操作。
电流互感器（Current Transformer，简称CT）是一种测量电流的设备，它将高电流转换为低电流。
它由一个一次绕组和一个二次绕组组成，类似于电压互感器。
一次绕组通过其所连接的导线，使电流通过。
通过互感作用，电流在二次绕组上产生一个相应比例的减小。
因此，可以使用二次绕组上的低电流进行精确的测量和保护。
电压互感器和电流互感器的工作原理基于互感现象。
互感是指两个绕组通过电磁感应相互耦合，导致一个绕组上的信号在另一个绕组上产生感应电动势。
根据法拉第定律，互感电动势的大小与绕组之间的转数比例成正比，并与主导线上的电流或电压成正比。
总结一下，电压互感器和电流互感器是测量电压和电流的关键设备。
它们利用互感作用将高电压和高电流转换为低电压和低电流，以便用于测量和保护。
这种原理确保了精确和可靠的测量结果，对于电力系统的运行和维护至关重要。
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。
电压互感器、电流互感器原理
电压互感器、电流互感器原理电压互感器、电流互感器是电力系统中常用的测量装置，用于测量高电压和大电流。
本文将分别从电压互感器和电流互感器的原理进行介绍。
一、电压互感器原理电压互感器，简称VT，又称电压互感器、电压互感器、电压互感器等，是一种用于测量高压电缆和高压设备中电压的测量装置。
其工作原理基于互感器的原理，即利用磁感应现象。
电压互感器的主要组成部分包括铁芯、一次绕组、二次绕组和外壳。
一次绕组与高压设备并联连接，二次绕组与测量仪表相连。
当高压设备通电时，一次绕组中产生的磁场会通过铁芯传递到二次绕组中，从而在二次绕组中诱导出一个与一次绕组中电压成正比的电压。
这样，通过测量二次绕组中的电压，就可以得到高压设备中的电压值。
二、电流互感器原理电流互感器，简称CT，又称电流互感器、电流互感器等，是一种用于测量高电流的测量装置。
其工作原理也是基于互感器的原理。
电流互感器的主要组成部分包括铁芯、一次绕组、二次绕组和外壳。
一次绕组与高电流设备串联连接，二次绕组与测量仪表相连。
当高电流通过一次绕组时，会在铁芯中产生一个磁场，这个磁场会通过铁芯传递到二次绕组中，从而在二次绕组中诱导出一个与一次绕组中电流成正比的电流。
通过测量二次绕组中的电流，就可以得到高电流设备中的电流值。
三、电压互感器和电流互感器的特点1. 测量范围广：电压互感器和电流互感器能够测量较大范围内的电压和电流，适用于不同电力系统和设备的测量需求。
2. 高精度：电压互感器和电流互感器具有较高的测量精度，可以满足电力系统对精确测量的要求。
3. 绝缘性能好：电压互感器和电流互感器在设计和制造过程中，采用了一系列的绝缘措施，确保了其在高电压和大电流环境下的安全可靠性。
4. 动态性能好：电压互感器和电流互感器响应速度快，能够准确测量瞬态和稳态下的电压和电流。
四、电压互感器和电流互感器的应用电压互感器和电流互感器广泛应用于电力系统中的各种测量和保护装置中，如电能计量、保护继电器、故障录波器等。
电流互感器和电压互感器
Z k1
I 1 I 2 I
Zk 2
U 2
图5-3 变比和联结组相同时两台 变压器并联时的简化等效电路
I1 / I N 1 Z k 2 / I N 1 Z k 2 I N 2 I 2 / I N 2 Z k1 / I N 2 Z k1I N 1
上式等号右边分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分母除以额定电压
§5-2 变压器的理想并联条件
变压器并联运行的最理想情况
1）空载时并联的各变压器副边之间没有循环电流，这样，
空载时各变压器副原边的铜耗也较小。 2）负载后，各变压器所承担的负载电流按它们的额定容量 成比例分配，这样，并联变压器的装机容量能得到充分利 用。 3）负载后各变压器副边电流同相位。这样在总的负载电流 一定时各变压器所分担的电流最小；如果各变压器副边电 流一定时，则共同承担的总电流最大。
电压互感器
工作原理：图是电压互感器的原理图。原边直接接到被测高压电 路，副边接电压表或功率表的电压线圈。利用原、副边不同的匝 数比可将线路上的高电压变为低电压来测量。 测量精度：我国目前生产的电力 系统用电压互感器，按准确度分 为0.5，1.0和3.0等三级。电压 互感器有一定的额定容量。使用 时副边不宜接过多的仪表，以免 电流过大引起较大的漏抗压降。 而影响互感器的准确度。
功率小于变压器的额定容量，故与同容量的双绕组变压器相比，计 算容量小了，从而可节省材料、降低损耗，提高效率和缩小尺寸。 但自耦变压器的短路阻抗标么值较小，短路电流较大。 电流互感器和电压互感器的工作原理与变压器相同，使用时应注 意将它们接地，并注意电流互感器在原边接电源时，副边绝对不能 开路；电压互感器在原边接电源时，副边绝对不能短路。
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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，每一相一端都接的一次接地，即工作接地，地，就形成了三相星型连接方式，这个接地就是PT 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
；为抗干扰，减少L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，增设一个阻尼器。
'，为了抑制谐振的产生，常在互感器二次侧接入高频阻断线圈LD
某电厂PT接线图：
从图中可以看出在高压侧接有高压熔断器即为保险，具有反时限电流保护的特性，即当通过的电流很大时，它会快速熔断，当电流较小时，不熔断。
熔断器是用来保护电压互感器的，当电压互感器出现故障时，电流会增大，当故障电流大到一定程度时，熔断器就会因过流而熔断，从而使电路断路，电压互感器与系统隔离，从而保护了电压互感器，，也保护了系统，防止发生更大的事故。
直接接到发电机出口母PTIPB，发电机的出口母线。
由于上图中，铜排直接接出
问题，会直接引起导无论是一次侧还是二次侧绝缘击穿或者PT线上，当PT 致母线故障，从而引起定子接地保护动作等。
电流互感器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，产生的数(N1)较多，与仪表、)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串联形成闭合回路，见下图。
继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)
由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，IN=IN，电流互感器额定电2112。
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流比：态，相当于一个短路运行的变压器。
穿心式电流互感器结构原理至导线由L1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)
铁心起一次绕组作用。
二次绕组)穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状L2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，见下图。
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，
nI1额定电流比：。
式中：穿心一匝时一次额定电流；：穿心匝数。
某电厂电流互感器结构示意图
CT内部
绕组绝缘出现问题图片
拆开图。