电流互感器和电压互感器接线说明
更新时间：2014.10.22 浏览次数：
仪用互感器是一种测量用的变压器，有电压互感器和电流互感器两种。仪用互感器的作用是将高电压，大电流变成低电压、小电流，可将计量仪表和继电器等二次设备与一次设备隔离，保证安全，将电压互感器低压输出规定100V，电流互感器小电流输出规定为5A，以便于统一设计标准，使仪表和继电器的生产标准化，通过电压、电流互感器改变接线方式，可以满足各种测量和保护的需要。
1 电压互感器
测量高压线路的电压，如果用电压表直接测量，不仅对工作人员很不安全，而且仪表的绝缘需要大大加强，这样会给仪表制造带来困难。故需要用有一定变比的电压互感器将高电压变成低电压，然后在电压互感器副边联结电压表测量电压。电压表的读数按变比放大的数值很接近高电压的实在值，一般电压互感器副边电压均为100V。如果电压表与电压互感器是配套的，则电压表指示的数值已按变比放大，可直接读龋
电压互感器的接线图如图1所示。原边接到被测线路，副边接入电压表或其他测量仪表的电压线圈。副边须***有一端接地，这样可以保证安全，防止绝缘破坏时，一次高压窜入二次回路，造******身及设备的危害，因此，须***在二次侧的一端接地，这种接地属于安全接地。同时，防止静电荷的累积，影响仪表读数。因为电压表和其他测量仪表的电压线圈阻抗很高，所以电压互感器在使用时，相当于一台副边处于空载状态的降压变压器。
图1 电压互感器的接线图
1.1电压互感器误差
1.1.1电压互感器比差。运行实践证明，电压互感器二次线圈的输出电压U2，乘以电压互感器的变比kn后，即数值knU2大小与一次电压数值不等，该误差称为比值误差，简称比差。
1.1.2电压互感器角差。运行中发现，不但knU2与U1数值不等，而且二者的相角差，即向量knU2与U1的相位差不是180度，该种误差称为相角误差，简称角差。
1.2引起误差的原因
1.2.1激磁电流的存在;
1.2.2电压互感器有内阻;
1.2.3因为一次电压U1影响激磁电流，因此也影响误差的大小;
1.2.4电压互感器的二次负荷变化时，将影响电压互感器的二次及一次电流的变化，故亦将对误差产生相应的影响;
1.2.5二次负荷的功率因数角的变化，将会改变二次电流以及二次电压的相位，故其对误差将产生一定的影响。
1.3误差的表示
电压互感器比差: fn=knU2-U1/U1×100%
电压互感器角差: δn≈Sinδn
为二次线圈电压向量旋转180度以后与一次电压之间的相角，且二次电压向量超前一次电压，则δn为正值，相反则δn为负值。
2 电流互感器
测量高压线路里的电流也不宜将仪表直接接入电路，而用一台有一定变化的升压电压器，即电流互感器将高压线路隔开，或将大电流变小，再用电流表进行测量。电流表读数按变化放大，得出被测电流实在值，或者电流表指示数值就是电流的实在值，电流互感器原边额定电流的范围可以5～2500A，副边电流为5A。
图2 电流互感器的接线图
电流互感器的接线图如图2所示。电流互感器在运行中二次绕组须***可靠地进行保护接地，以确保人身和设备的安全。此外应该特别注意的是，电流互感器在运行中二次绕组不允许开路，否则，二次绕组中将会产生高压，击穿绝缘，烧毁设备，甚至危及人身的安全。
电流互感器的二次绕组所接的皆是电流表，电能表和功率表的电流线圈以及继电器的电流线圈，这些线圈电阻相当小，电流互感器基本上处于短路状态下工作。
电流互感器一次绕组中的电流是其所接设备的负载电流，该电流不受电流互感器二次负荷的影响，在正常工作状态下，一次绕组中电流I1所建立的磁通Φ1被二次绕组中电流I2所建立的磁通Φ2所抵消，即合成磁通为 Φ0=Φ1-Φ2。其值较小，因此Φ2 在电流互感器二次绕组中所建立的感应电势不高。
当二次绕组开路时Φ2 消失，Φ1值不变，因此铁芯中的磁通值Φ0=Φ1，其值很大，将会在二次绕组中建立高电势，导致绝缘损坏。电流互感器也同样存在变比和相位两种误差。
电流比误差: f=k n I 2 - I1/ I1×100%
当k n I 2 > I1时，比值差为正值，反之为负值。
电流互感器按照测量时误差的大小可分为0.2、0.5、1.0、3.0、和10等5个等级，相角差只有在电流为正弦波时才正确。因为当电流不是正弦波时，不能用相量表示它们之间的关系。
1 电压互感器
测量高压线路的电压，如果用电压表直接测量，不仅对工作人员很不安全，而且仪表的绝缘需要大大加强，这样会给仪表制造带来困难。故需要用有一定变比的电压互感器将高电压变成低电压，然后在电压互感器副边联结电压表测量电压。电压表的读数按变比放大的数值很接近高电压的实在值，一般电压互感器副边电压均为100V。如果电压表与电压互感器是配套的，则电压表指示的数值已按变比放大，可直接读龋
电压互感器的接线图如图1所示。原边接到被测线路，副边接入电压表或其他测量仪表的电压线圈。副边须***有一端接地，这样可以保证安全，防止绝缘破坏时，一次高压窜入二次回路，造******身及设备的危害，因此，须***在二次侧的一端接地，这种接地属于安全接地。同时，防止静电荷的累积，影响仪表读数。因为电压表和其他测量仪表的电压线圈阻抗很高，所以电压互感器在使用时，相当于一台副边处于空载状态的降压变压器。
图1 电压互感器的接线图
1.1电压互感器误差
1.1.1电压互感器比差。运行实践证明，电压互感器二次线圈的输出电压U2，乘以电压互感器的变比kn后，即数值knU2大小与一次电压数值不等，该误差称为比值误差，简称比差。
1.1.2电压互感器角差。运行中发现，不但knU2与U1数值不等，而且二者的相角差，即向量knU2与U1的相位差不是180度，该种误差称为相角误差，简称角差。
1.2引起误差的原因
1.2.1激磁电流的存在;
1.2.2电压互感器有内阻;
1.2.3因为一次电压U1影响激磁电流，因此也影响误差的大小;
1.2.4电压互感器的二次负荷变化时，将影响电压互感器的二次及一次电流的变化，故亦将对误差产生相应的影响;
1.2.5二次负荷的功率因数角的变化，将会改变二次电流以及二次电压的相位，故其对误差将产生一定的影响。
1.3误差的表示
电压互感器比差: fn=knU2-U1/U1×100%
电压互感器角差: δn≈Sinδn
为二次线圈电压向量旋转180度以后与一次电压之间的相角，且二次电压向量超前一次电压，则δn为正值，相反则δn为负值。
2 电流互感器
测量高压线路里的电流也不宜将仪表直接接入电路，而用一台有一定变化的升压电压器，即电流互感器将高压线路隔开，或将大电流变小，再用电流表进行测量。电流表读数按变化放大，得出被测电流实在值，或者电流表指示数值就是电流的实在值，电流互感器原边额定电流的范围可以5～2500A，副边电流为5A。
图2 电流互感器的接线图
电流互感器的接线图如图2所示。电流互感器在运行中二次绕组须***可靠地进行保护接地，以确保人身和设备的安全。此外应该特别注意的是，电流互感器在运行中二次绕组不允许开路，否则，二次绕组中将会产生高压，击穿绝缘，烧毁设备，甚至危及人身的安全。
电流互感器的二次绕组所接的皆是电流表，电能表和功率表的电流线圈以及继电器的电流线圈，这些线圈电阻相当小，电流互感器基本上处于短路状态下工作。
电流互感器一次绕组中的电流是其所接设备的负载电流，该电流不受电流互感器二次负荷的影响，在正常工作状态下，一次绕组中电流I1所建立的磁通Φ1被二次绕组中电流I2所建立的磁通Φ2所抵消，即合成磁通为 Φ0=Φ1-Φ2。其值较小，因此Φ2 在电流互感器二次绕组中所建立的感应电势不高。
当二次绕组开路时Φ2 消失，Φ1值不变，因此铁芯中的磁通值Φ0=Φ1，其值很大，将会在二次绕组中建立高电势，导致绝缘损坏。电流互感器也同样存在变比和相位两种误差。
电流比误差: f=k n I 2 - I1/ I1×100%
当k n I 2 > I1时，比值差为正值，反之为负值。
电流互感器按照测量时误差的大小可分为0.2、0.5、1.0、3.0、和10等5个等级，相角差只有在电流为正弦波时才正确。因为当电流不是正弦波时，不能用相量表示它们之间的关系。
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