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一.電壓互感器
電壓互感器的作用是:把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓,供保護(hù)、計(jì)量、儀表裝置使用。同時(shí),使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。電壓互感器雖然也是按照電磁感應(yīng)原理工作的設(shè)備,但它的電磁結(jié)構(gòu)關(guān)系與電流互感器相比正好相反。電壓互感器二次回路是高阻抗回路,二次電流的大小由回路的阻抗決定。當(dāng)二次負(fù)載阻抗減小時(shí),二次電流增大,使得 一次電流自動(dòng)增大一個(gè)分量來滿足一、二次側(cè)之間的電磁平衡關(guān)系??梢哉f,電壓互感器是一個(gè)被限定結(jié)構(gòu)和使用形式的特殊變壓器。
電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)不可缺少的一種電器。精密電壓互感器是電測(cè)實(shí)驗(yàn)室中用來擴(kuò)大量限,測(cè)量電壓、功率和電能的一種儀器。
電壓互感器和變壓器很相象,都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能,因此容量很大,一般都是以千伏安或兆伏安為計(jì)算單位;而電壓互感器變換電壓的目的,主要是給測(cè)量儀表和繼電保護(hù)裝置供電,用來測(cè)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,一般都只有幾伏安、幾十伏安,最大也不超過一千伏安。
線路上為什么需要變換電壓呢?這是因?yàn)楦鶕?jù)發(fā)電、輸電和用電的不同情況線路上的電壓大小不一,而且相差懸殊,有的是低壓220V和380V,有的是高壓幾**的,而且也是絕dui不允許的。
如果在線路上接入電壓互感器變換電壓,那么就可以把線路上的低壓和高壓電壓,按相應(yīng)的比例,統(tǒng)一變換為一種或幾種低壓電壓,只要用一種或幾種電壓規(guī)格的儀表和繼電器,例如通用的電壓為100V的儀表,就可以通過電壓互感器,測(cè)量和監(jiān)視線路上的電壓。
二.電流互感器
電流互感器的作用就是用于測(cè)量比較大的電流。電流互感器把大電流按一定比例變?yōu)樾‰娏?,提供各種儀表使用和繼電保護(hù)用的電流,并將二次系統(tǒng)與高電壓隔離。它不僅保證了人身和設(shè)備的安全,也使儀表和繼電器的制造簡單化、標(biāo)準(zhǔn)化,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
1)將很大的一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的5安培;
2)為測(cè)量裝置和繼電保護(hù)的線圈提供電流;
3)對(duì)一次設(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行隔離。
輸入電流時(shí)次級(jí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與變比相應(yīng)的輸出電流。通過運(yùn)算放大器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),調(diào)節(jié)反饋電阻Rf的值在輸出端得到所要求的電壓輸出。電容C及可調(diào)電阻r用來補(bǔ)償相移。
三.電路中加電流互感器和電壓互感器的作用(通俗說法)
電流互感器和電壓互感器在電路中的作用就是“檢測(cè)元件”。 我們對(duì)大電流和高電壓直接測(cè)量起來不方便,也不安全,就開發(fā)了這二種電器當(dāng)做人們的“眼睛”,隨時(shí)監(jiān)測(cè)著電路的電流和電壓。
電流互感器就是將大電流或高電壓下的電流變換成低電壓標(biāo)準(zhǔn)電流(5A或1A)的電器; 電壓互感器就是將高電壓變換成標(biāo)準(zhǔn)電壓(100V)的電器; 通過檢測(cè)電流互感器二次變換出來的電流,就可知道電路中有無電流流過,電流大小是多少,是否在正常情況下運(yùn)行。 通過檢測(cè)電壓互感器二次變換出來的電壓,就可知道電路中是否有電壓,電壓是否正常,在保護(hù)中還能“閉鎖”電流保護(hù)的誤動(dòng)作,提高保護(hù)裝置動(dòng)作的靈敏度。
四.電壓互感器和電流互感器在作用原理上有什么區(qū)別
主要區(qū)別是正常運(yùn)行時(shí)工作狀態(tài)很不相同,表現(xiàn)為:
1)電流互感器二次可以短路,但不得開路;電壓互感器二次可以開路,但不得短路;
2)相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來說,電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略,可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源;而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大,以至可以認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無窮大的電流源。
3)電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值,故障時(shí)磁通密度下降;電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低,而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大,使磁通密度大大增加,有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飽和值

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