來源：機(jī)械工業(yè)出版社E視界
互感器主要用途是將一次主回路和二次控制及測量設(shè)備隔離開來。這一隔離是通過電磁感應(yīng)將兩個(gè)回路予以耦合而實(shí)現(xiàn)的。除隔離外，被測量的量值也被降低到安全水平。
互感器分為兩類：電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）。電壓互感器的一次繞組和被測回路并聯(lián)，而電流互感器的一次繞組需要串聯(lián)在被測回路中。二次繞組將以此側(cè)的量值成比例地降低到像120V和5A這樣的典型水平。監(jiān)測設(shè)備如功率表、功率因素表、電壓表、電流表和繼電器等通常連接在二次回路中。
典型單相接線圖
☆電壓互感器
電壓互感器和變壓器很像，都是用來變換線路上的電壓，主要區(qū)別就在于容量、尺寸、工作磁密和補(bǔ)償。
變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小。
電壓互感器一般不用于提供電源，但是，它們的確限定了可以接入的額定功率。當(dāng)現(xiàn)場沒有120V電源時(shí)，電壓互感器經(jīng)常被用來為輕型的維持設(shè)備提供120V的臨時(shí)電源。在開關(guān)室，電壓互感器的二次側(cè)可以用來驅(qū)動(dòng)斷路器的電機(jī)。在調(diào)壓器室，它們可以用來區(qū)分驅(qū)動(dòng)分接開關(guān)的電機(jī)。電壓互感器功率范圍是：對(duì)于低壓電壓互感器為500VA及以下，中壓互感器為1~3kVA，高壓電壓互感器為3~5kA。由于電壓互感器的額定功率是如此之小，所以，它們的物理尺寸也就很小。
電壓互感器的工作磁密遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于變壓器的磁密。這樣有助于將損耗降到最低，并避免互感器由于持續(xù)過電壓而可能引起的過熱。如果沒有明確指出，電壓互感器通常設(shè)計(jì)為能在110%額定電壓下連續(xù)運(yùn)行。
IEEE電壓互感器分組
在電壓互感器中，一般通過高壓繞組補(bǔ)償?shù)姆绞皆诒ＷC準(zhǔn)確度的前提下得到更高額測量范圍。由于補(bǔ)償?shù)拇嬖?，繞組的實(shí)際匝數(shù)比將和額定比值有所不同。
在個(gè)別異常情況下，電壓互感器的二次側(cè)可能被短路，所以電壓互感器需要有足夠的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，應(yīng)該能在二次側(cè)短路，一次側(cè)承受全部電壓的情況下堅(jiān)持1s而不受到損壞。多數(shù)情況下，這種故障將使保護(hù)設(shè)備動(dòng)作而切除一次側(cè)的電壓，希望響應(yīng)時(shí)間短于1s。如果響應(yīng)時(shí)間延長，互感器的溫升將超過其絕緣的限值，繞組所受到的軸向和輻向上的電磁力將對(duì)互感器造成嚴(yán)重的損壞。
電壓互感器有兩種接線方式：雙套管和單套管式。雙套管式設(shè)計(jì)為線間連接，但是，在很多情況下，雙套管式也可以用于相對(duì)地連接，此時(shí)輸出電壓要降低。單套管式嚴(yán)格用于相對(duì)地連接。在非接地系統(tǒng)中，將電壓互感器接到相與地之間，不能把它們看作是接地變壓器，其二次繞組也不能接到變壓器的閉合三角形繞組上。電壓互感器所接入系統(tǒng)電壓不能高于其額定電壓。在接于相間時(shí)，必須按照極性去接。中低壓電壓互感器可以接成角聯(lián)結(jié)或者星聯(lián)結(jié)。系統(tǒng)電壓超過69kV時(shí)，只有單套管互感器可選。在非接地系統(tǒng)中，一次繞組為星形接線的互感器需要有一定的預(yù)防措施（鐵磁諧振）。一次繞組需要有熔斷器。戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備使用的互感器通常在器身上有熔斷器底座。
常用接線方式圖解
a)單項(xiàng)式接線，可以用于測量35kV及以下中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)的線電壓或110kV以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的相對(duì)地電壓。
b)V/V接線是將兩臺(tái)全絕緣單相電壓互感器的高低壓繞組分別接于相與相之間構(gòu)成不完全三角形。這種方法常用語中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的35kV及以下的高壓三相系統(tǒng)中，特別是10kV的三相系統(tǒng)中。
c)用三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成YN，yn，d0或YN，y，d0的接線形式，廣泛應(yīng)用于3~220KV系統(tǒng)中，其二次繞組用于測量相間電壓和相對(duì)地電壓，輔助二次繞組接成開口三角形，供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。用一臺(tái)三相五柱式電壓互感器代替上述三個(gè)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成的接線，除鐵芯外，其形式與圖3基本相同，一般只用于3~15KV系統(tǒng)。
d)三相三繞組五柱式電壓互感器，其一次繞組和主二次繞組接成星形，并且中性點(diǎn)接地，輔助二次繞組接成開口三角形。故此種電壓互感器可以測量線電壓和相對(duì)地電壓，輔助二次繞組可以介入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視用的繼電器和信號(hào)指示器。
☆電流互感器
電流互感器降負(fù)荷曲線圖
另一個(gè)需要考慮的問題是給定額定值系數(shù)和實(shí)際溫升的關(guān)系。在某些情況下，溫度等級(jí)根據(jù)環(huán)境溫度選取而不是根據(jù)互感器的實(shí)際溫升選取。
開路狀態(tài)
電流互感器的二次側(cè)嚴(yán)禁開路，必須始終連接負(fù)載。如果互感器安裝到了一次側(cè)但沒有使用，應(yīng)將二次側(cè)端子短接直到使用時(shí)才能打開。很多廠家在互感器出廠時(shí)用短路銅帶或銅線把二次端子短接。電流互感器二次側(cè)開路的情況下必須能夠承受3500V的峰值電壓1min。如果在正常工作電流下電壓會(huì)超過該值，建議配備過電壓保護(hù)裝置。
三相接地保護(hù)線路
a) 過電流和接地故障保護(hù)線路 b) 差動(dòng)保護(hù)線路 c) 零序保護(hù)線路
二次側(cè)星聯(lián)結(jié)回路最為常用。電流互感器可以傳遞一次側(cè)的正序、負(fù)序和零序分量。在二次側(cè)角聯(lián)結(jié)的情況下，零序分量被過濾并留在角聯(lián)結(jié)繞組中循環(huán)流動(dòng)。這是Dy接線變壓器差動(dòng)保護(hù)常用的接線方式。
要注意，在零序保護(hù)線路中，三相線同時(shí)穿過互感器的窗口，該方式和剩余電流保護(hù)一樣，會(huì)濾除正序和負(fù)序分量，只剩零序分量進(jìn)入設(shè)備50G。重要的是，一個(gè)接地點(diǎn)需要穿過互感器的窗口返回，避免通過接地路徑行程電氣短路匝的可能性。
最常用接線方式圖解
a)單臺(tái)電流互感器只能反映單相電流的情況。
b)三相完全星形接線方式能夠及時(shí)準(zhǔn)確了解三相負(fù)荷的變化情況。
c)兩相不完全星形接線方式在實(shí)際工作中用得最多，但僅限于三相三線制系統(tǒng)。它節(jié)省了一臺(tái)電流互感器，根據(jù)三相矢量和為零的原理，用A、C相的電流算出B相電流。
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