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電壓互感器的原理及用途

更新時(shí)間:2022年12月05日

工作原理

電壓互感器的工作原理與變壓器相通,基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定,正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀態(tài)。

電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副邊發(fā)生短路,電流將急劇增長(zhǎng)而燒毀線圈。為此,電壓互感器的原邊接有熔斷器,副邊可靠接地,以免原、副邊絕緣損毀時(shí),副邊出現(xiàn)對(duì)地高電位而造成人身和設(shè)備事故。

測(cè)量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu),其原邊電壓為被測(cè)電壓(如電力系統(tǒng)的線電壓),可以單相使用,也可以用兩臺(tái)接成V-V形作三相使用。實(shí)驗(yàn)室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的,以適應(yīng)測(cè)量不同電壓的需要。供保護(hù)接地用電壓互感器還帶有一個(gè)第三線圈,稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開(kāi)口三角形,開(kāi)口三角形的兩引出端與接地保護(hù)繼電器的電壓線圈聯(lián)接。

正常運(yùn)行時(shí),電力系統(tǒng)的三相電壓對(duì)稱,第三線圈上的三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和為零。一旦發(fā)生單相接地時(shí),中性點(diǎn)出現(xiàn)位移,開(kāi)口三角的端子間就會(huì)出現(xiàn)零序電壓使繼電器動(dòng)作,從而對(duì)電力系統(tǒng)起保護(hù)作用。

線圈出現(xiàn)零序電壓則相應(yīng)的鐵心中就會(huì)出現(xiàn)零序磁通。為此,這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心(10KV及以下時(shí))或采用三臺(tái)單相電壓互感器。對(duì)于這種互感器,第三線圈的精確度要求不高,但要求有一定的過(guò)勵(lì)磁特性(即當(dāng)原邊電壓增加時(shí),鐵心中的磁通密度也增加相應(yīng)倍數(shù)而不會(huì)損壞)。

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)試驗(yàn)室中用來(lái)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像,都是用來(lái)變換線路上的電壓。

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,有的是高壓幾萬(wàn)伏甚至幾十萬(wàn)伏。要直接測(cè)量這些低壓和高壓電壓,就需要根據(jù)線路電壓的大小,制作相應(yīng)的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會(huì)給儀表制作帶來(lái)很大困難,而且更緊張的是,要直接制作高壓儀表,直接在高壓線路上測(cè)量電壓,那是不可能的,而且也是絕對(duì)不允許的。

互感器的用途

電壓互感器的用途是把高電壓按一定的比例縮小,使低壓線圈能夠精確地反映高電壓量值的變化,以解決高電壓測(cè)量的困難。同時(shí),由于它可靠地隔離了高電壓,從而保證了測(cè)量人員和儀表及保護(hù)裝置的安全。此外,電壓互感器的二次電壓均為100V,這樣可以使儀表及繼電器標(biāo)準(zhǔn)化。

電壓變送器是一種能將被測(cè)單相交流電壓轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器,廣泛應(yīng)用于煤炭、市政、冶金、鐵道、電力、郵電、石油等部門(mén)的電氣裝置、自動(dòng)控制以及調(diào)度系統(tǒng)。

電壓互感器:又稱儀用變壓器(PT)。它是一種把高電壓變?yōu)榈碗妷翰⒃谙辔簧吓c原來(lái)保持一定關(guān)系的儀器。其工作原理、構(gòu)造和接線方式都與變壓器相通,只是容量較小,通常僅有幾十或幾百伏安。

電壓互感器(Potential transformer 簡(jiǎn)稱PT,Voltage transformer也簡(jiǎn)稱VT)和變壓器很相像,都是用來(lái)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,緊張是用來(lái)給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置供電,用來(lái)測(cè)量線路的電壓、功率和電能,或者用來(lái)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,zui大也不超過(guò)一千伏安。

電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它緊張由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓U1時(shí),在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通φ,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù),可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比,這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓,即100V,電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等;緊張是電磁式的(電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛),另有非電磁式的,如電子式、光電式。

電壓互感器符號(hào)用“PT”吐露體現(xiàn)。

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