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互感器、电能表的接线示意图及原理解说大全

发布时间:2021-09-26 05:06:32
来源:乐鱼体育官网

  互感器是交流电路中一次系统和二次系统间的联络元件,其工作原理与变压器基本相同,互感器包括电压互感器(Potential transformer 简称PT)和电流互感器(current transformer,简称CT)。

  电压互感器按其绝缘结构形式,可分为干式、浇注式、油浸式、充气式几种,根据相数可分为单相和三相,根据绕组数可分为双绕组和三绕组。按安装地点可分:户内式和户外式,35kV及以下多为户内式,35kV及以上多为户外式,其绝缘有明显差距。其外形如下图所示。

  a.将一次回路的高电压转为二次回路的标准低电压(通常为100V或100√3V),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。

  电压互感器相当于一个二次侧开路的变压器。它们的二次负载变化都不会影响一次系统的相应电压。电压互感器一次绕组并接于一次系统,二次侧接有电压表或其他仪表(如功率表、电能表等)的电压线圈,如图所示。

  型号左起第一位字母J表示电压互感器;第二位字母有:D表示单相,S表示三相,C表示串级式;第三位字母有:J表示油浸式,G表示干式,Z表示浇注绝缘式;第四位字母J表示接地保护;第五位数字表示设计序号。

  电压互感器运行中,二次侧不能短路,否则会烧坏绕组。为此,二次侧要装熔断器保护。铁芯和二次绕组的一端要可靠接地,以防绝缘破坏,铁芯和绕组带高压电。

  二次绕组接功率表或电能表的电压线圈时,极性不能接错。三相电压互感器和三相变压器一样,要注意连接法,接错会造成严重后果。

  电压互感器的准确度与二次侧的负载大小有关,负载越大,即接的仪表越多,二次电流就越大,误差也就越大。

  电流互感器是二次绕组在短路状态下工作的变压器,用来把高压或低压系统的大电流变换成低压系统的小电流,以供检测仪表、自动控制信号以及继电保护之用。二次侧的额定电流为5A(或1A),故所接的电流表量程为5A(或1A)。

  下图为电流互感器的一次绕组N1,一般只有1匝或几匝,导线较粗,被串联到需要测量电流的电路里。电流互感器一次绕组中的电流,即被测电路的电流,记为I1。二次绕组N2有较多的匝数,导线较细且与内阻极小的电流表、功率表的电流线圈或阻值不大的电阻等构成闭合回路,因负载阻抗极小,可看成二次绕组被短接。

  运行中二次侧不得开路,否则会产生高压,危及仪表和人身安全,因此二次侧不能接熔断器;运行中如要拆下电流表,必须先将二次侧短路才行。

  电流互感器的一次、二次绕组有“+”、“-”或“*”的同名端标记,二次侧接功率表或电能表的电流线圈时,极性不能接错。

  电流互感器二次侧负载阻抗大小会影响测量的准确度,负载阻抗的值应小于互感器要求的阻抗值,使互感器尽量工作在“短路状态”,并且所用互感器的准确度等级应比所接仪表的准确度高两级,以保证测量准确度。

  400V电流互感器不需要接地,只有10V及以上的电流互感器非极性端才须接地。在接线过程中强烈推荐采用分相接地的方式,而且电流回路与电压回路分开接地。

  当把电能表接入被测电路时,电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过,这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘,在铝盘中感应出涡流;涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流也越大,使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大,转矩也越大,铝盘转动也就越快。铝盘转动时,又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用,制动力矩与主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比,铝盘转动得越快,制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时,铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时,带动计数器,把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。

  对于直接接入线路的电能表,要根据负载电压和电流选择合适规格的,使电能表的额定电压和额定电流,等于或稍大于负载的电压或电流。另外,负载的用电量要在电能表额定值的10%以上,否则计量不准。甚至有时根本带不动铝盘转动。所以电能表不能选得太大。若选得太小也容易烧坏电能表。


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