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電流互感器的工作原理
 

更新時間:2009-7-3 10:05:51
 

利用變壓器原、副邊電流成比例的特點制成。其工作原理、等值電路也與一般變壓器相同,只是其原邊繞組串聯在被測電路中,且匝數很少;副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負載,近似短路。原邊電流(即被測電流)和副邊電流取決于被測線路的負載,而與電流互感器的副邊負載無關。由于副邊接近于短路,所以原、副邊電壓U1和都很小,勵磁電流I0也很小。

  電流互感器運行時,副邊不允許開路。因為一旦開路,原邊電流均成為勵磁電流,使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設備安全。因此,電流互感器副邊回路中不許接熔斷器,也不允許在運行時未經旁路就拆下電流表、繼電器等設備。

  電流互感器的接線方式按其所接負載的運行要求確定。最常用的接線方式為單相,三相星形和不完全星形(圖4a、b、c)。

  額定變比和誤差 互感器的額定變比KN指電壓互感器的額定電壓比和電流互感器的額定電流比。前者定義為原邊繞組額定電壓U1N與副邊繞組額定電壓 U2N之比;后者則為額定電流I1N與I2N之比。即

KN=U1N/U2N

(對電壓互感器)

KN=I1N/I2N

(對電流互感器)

  電壓(或電流)互感器原邊電壓(或電流)在一定范圍內變動時,一般規定為0.85~1.15U1N(或10~120%I1N),副邊電壓(或電流)應按比例變化,而且原、副邊電壓(或電流)應該同相位。但由于互感器存在內阻抗、勵磁電流和損耗等因素而使比值及相位出現誤差,分別稱為比差和角差。

  比差為經折算后的二次電壓(或二次電流)與一次電壓(或一次電流)量值大小之差對后者之比,即

fU 為電壓互感器的比差,fI 為電流互感器的比差。當KNU2>U1(或KNI2>I1)時,比差為正,反之為負。   角差為二次電壓(或二次電流)相量旋轉180°后與一次電壓(或一次電流)相量之間的夾角,以分為單位。并規定副邊的-妧2(或-夒2)超前于妧1(或夒1)時,角差為正,反之為負。

  對沒有采取補償措施的電壓互感器,比差為負,角差一般為正值,比差的絕對值和角差均隨電壓的增大而減;鐵心飽和時,比差與角差均隨電壓的增大而增大。

  對于沒有采取補償措施的電流互感器,比差為負值,角差為正值,比差的絕對值和角差均隨電流增大而減小。

  采用補償的辦法可以減小互感器的誤差。一般通過在互感器上加繞附加繞組或增添附加鐵心,以及接入相應的電阻、電感、電容元件來補償。常用的補償法有匝數補償、分數匝補償、小鐵心補償、并聯電容補償等。

 

 

 
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