天皋淺談電壓互感器和電流互感器的作用以及區(qū)別

天皋淺談電壓互感器和電流互感器的作用以及區(qū)別

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(lái)滿(mǎn)足一、二次側(cè)之間的電磁平衡關(guān)系。可以說(shuō)，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)*的一種電器。精密電壓互感器是電測(cè)實(shí)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象，都是用來(lái)變換線(xiàn)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?jī)x表和繼電保護(hù)裝置供電，用來(lái)測(cè)量線(xiàn)路的電壓、功率和電能，或者用來(lái)在線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)線(xiàn)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。 
    線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)很大的困難，而且更主要的是，要直接制作高壓儀表，直接在高壓線(xiàn)路上測(cè)量電壓。那是不可能的，而且也是不允許的。
    如果在線(xiàn)路上接入電壓互感器變換電壓，那么就可以把線(xiàn)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(guò)電壓互感器，測(cè)量和監(jiān)視線(xiàn)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(jiǎn)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(xiàn)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(guò)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(lái)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(shuō)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(lái)不方便，也不安全，就開(kāi)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（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(guò)檢測(cè)電流互感器二次變換出來(lái)的電流，就可知道電路中有無(wú)電流流過(guò)，電流大小是多少，是否在正常情況下運(yùn)行。 通過(guò)檢測(cè)電壓互感器二次變換出來(lái)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(kāi)路；電壓互感器二次可以開(kāi)路，但不得短路；
    2)相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來(lái)說(shuō)，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(wú)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(guò)飽和值。