电压互感器原理及作用?
电压互感器作用:通过“电生磁”和“磁生电”将高电压转化成低电压。电压互感器利用了电磁感应原理,在闭合的铁芯上,绕有两个不同匝数、相互绝缘的绕组,接入电源侧的是一次绕组N1,输出侧是二次绕组N2。
当一次绕组加有电压时,绕组就会有交流电流通过,铁芯中就会产生与电源频率相同的交变磁通1,由于一次绕组和二次绕组在一个铁芯上,根据电磁感应定律,在二次绕组会产生频率相同到数值不同的感应电动势E2。
因为匝数的不同导致两个绕组的感应电动势不同,具体数值关系就是:N1/N2=U1/U2
根据国标,电压互感器二次侧输出电压值是100V。
低压电压互感器工作原理?
1 电压互感器的工作原理
电压互感器的工作原理与一般的变压器相同,仅在结构型式、所用材料、容量、误差范围等方面有所差别。
一、电压互感器: 电压互感器是一种电压变换装置。它将高电压变换为低电压,以便用低压量值反映高压量值的变化。因此,通过电压互感器可以直接用普通电气仪表进行电压测量。
1、电压互感器又称仪用变压器,是一种电压变换装置;
2、电压互感器的容量很小,通常只有几十到几百伏安;
3、电压互感器一次侧电压即电网电压,不受二次负荷影响,并且大多数情况下其负荷是恒定的;
4、二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈,它们的阻抗很大,通过的电流很少。如果无限期增加二次负荷,二次电压会降低,造成测量误错增大;
5、用电压互感器来间接测量电压,能准确反映高压侧的量值,保证测量精度;
6、不管电压互感器初级电压有多高,其次级额定电压一般都是100V,使得测量仪表和继电器电压线圈制造上得以标准化。而且保证了仪表测量和继电保护工作的安全,也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难;
7、电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。
二、变压器: 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流),用于改变电压等级,负载较大电流。
1、变压器种类很多,按冷却方式、防潮方式、铁芯或线圈结构、电源相数、用途等分若干个类;
2、变压器的容量由小到大,从几十伏安大到几十兆伏安;
3、变压器的一次侧电压受二次负荷影响较大,负荷大时系统电压会受到影响;
4、变压器二次侧负荷就是各种用电设备,通过的电流较大,具有较强的带负载能力;
5、变压器一次侧电压不论多高,均可根据需要升高或降低二次电压;
6、变压器的外形与体积因容量的不同有时很大;
7、变压器常用于多种场合。 电流互感器和变压器原理差不多,在构造上也基本一样,都是两个绕组:一个匝数多、线径细,另外一个匝数少、线径粗。
电压互感器的工作原理?
工作原理: 其工作原理与变压器相同,基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。 电压互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。 测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构,其原边电压为被测电压(如电力系统的线电压),可以单相使用,也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的,以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形,开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。 正常运行时,电力系统的三相电压对称,第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时,中性点出现位移,开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作,从而对电力系统起保护作用。 线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。为此,这种三相电压互感器采用旁轭式铁心(10KV及以下时)或采用三台单相电压互感器。对于这种互感器,第三线圈的准确度要求不高,但要求有一定的过励磁特性(即当原边电压增加时,铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏)。[1] 电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。 精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限,测量电压、功率和电能的一种仪器。 电压互感器和变压器很相像,都是用来变换线路上的电压。 线路上为什么需要变换电压呢?这是因为根据发电、输电和用电的不同情况,线路上的电压大小不一,而且相差悬殊,有的是低压220V和380V,有的是高压几万伏甚至几十万伏。要直接测量这些低压和高压电压,就需要根据线路电压的大小,制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。这样不仅会给仪表制作带来很大困难,而且更主要的是,要直接制作高压仪表,直接在高压线路上测量电压,那是不可能的,而且也是绝对不允许的。特点: 1)对于铁磁谐振电路,在相同的电源电势作用下回路可能不只一种稳定的工作状态。电路到底稳定在哪种工作状态要看外界冲击引起的过渡过程的情况。2)PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因,但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。当回路电阻大于一定的数值时,就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。3)串联谐振电路来说,产生铁磁谐振过电压的的必要条件是ω0=1/L0C<;ω。因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。4)维持谐振振荡和抵偿回路电阻损耗的能量均由工频电源供给。为使工频能量转化为其它谐振频率的能量,其转化过程必须是周期性且有节律的,即…1/2(1,2,3…)倍频率的谐振。5)铁磁谐振对PT的损坏。电磁谐振(分频)一般应具备如下三个条件。①铁磁式电压互感器(PT)的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。②PT感抗为容抗的100倍以内,即参数匹配在谐振范围。③要有激发条件,如PT突然合闸、单相接地突然消失、外界对系统的干扰或系统操作产生的过电压等。据试验分频谐振的电流为正常电流的240倍以上,工频谐振电流为正常电流的40~60倍左右,高频谐振电流更小。在这些谐振中,分频谐振的破坏最大,如果PT的绝缘良好,工频和高频一般不会危及设备的安全,而6kV系统存在上述条件。
电压互感器的工作原理和特点是什么?
工作原理: 其工作原理与变压器相同,基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。 电压互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。 测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构,其原边电压为被测电压(如电力系统的线电压),可以单相使用,也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的,以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形,开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。 正常运行时,电力系统的三相电压对称,第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时,中性点出现位移,开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作,从而对电力系统起保护作用。 线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。为此,这种三相电压互感器采用旁轭式铁心(10KV及以下时)或采用三台单相电压互感器。对于这种互感器,第三线圈的准确度要求不高,但要求有一定的过励磁特性(即当原边电压增加时,铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏)。[1] 电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。 精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限,测量电压、功率和电能的一种仪器。 电压互感器和变压器很相像,都是用来变换线路上的电压。 线路上为什么需要变换电压呢?这是因为根据发电、输电和用电的不同情况,线路上的电压大小不一,而且相差悬殊,有的是低压220V和380V,有的是高压几万伏甚至几十万伏。要直接测量这些低压和高压电压,就需要根据线路电压的大小,制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。这样不仅会给仪表制作带来很大困难,而且更主要的是,要直接制作高压仪表,直接在高压线路上测量电压,那是不可能的,而且也是绝对不允许的。特点: 1)对于铁磁谐振电路,在相同的电源电势作用下回路可能不只一种稳定的工作状态。电路到底稳定在哪种工作状态要看外界冲击引起的过渡过程的情况。2)PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因,但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。当回路电阻大于一定的数值时,就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。3)串联谐振电路来说,产生铁磁谐振过电压的的必要条件是ω0=1/L0C<;ω。因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。4)维持谐振振荡和抵偿回路电阻损耗的能量均由工频电源供给。为使工频能量转化为其它谐振频率的能量,其转化过程必须是周期性且有节律的,即…1/2(1,2,3…)倍频率的谐振。5)铁磁谐振对PT的损坏。电磁谐振(分频)一般应具备如下三个条件。①铁磁式电压互感器(PT)的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。②PT感抗为容抗的100倍以内,即参数匹配在谐振范围。③要有激发条件,如PT突然合闸、单相接地突然消失、外界对系统的干扰或系统操作产生的过电压等。据试验分频谐振的电流为正常电流的240倍以上,工频谐振电流为正常电流的40~60倍左右,高频谐振电流更小。在这些谐振中,分频谐振的破坏最大,如果PT的绝缘良好,工频和高频一般不会危及设备的安全,而6kV系统存在上述条件。
电压互感器的工作原理是什么?电压互感器的工?
电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
电磁式电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。
当在一次绕组上施加一个电压U1时,在铁心中就产生一个磁通φ,根据电磁感应定律,则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。
改变一次或二次绕组的匝数,可以产生不同的一次电压与二次电压比,这就可组成不同比的电压互感器。
电压互感器将高电压按比例转换成低电压,即100V,电压互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等;主要是电磁式的(电容式电压互感器应用广泛),另有非电磁式的,如电子式、光电式。
高压电压互感器原理与构造?
电压互感器——按原理分为电磁感应式和电容分压式两类。
按用途,电压互感器又分为测量用和保护用两类。
电磁感应式电压互感器。工作原理与变压器相同。基本结构也是铁芯和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。电压互感器本身阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增加而烧毁线圈。为此,电压互感器原边接有熔断器,副边接地,以免原、副边绝缘损坏时,副边出现对地高电位而造成事故。电磁感应式电压互感器的等值电路与变压器的等值电路相同。
电容分压式电压互感器。在电容分压器的基础上制成。电容式电压互感器多与电力系统载波通信的耦合电容器合用,以简化系统,降低造价。此时,它还需满足通信运行上的要求。电压互感器按结构分类,有充油式、干式以及三芯五柱式和单相式,还有全绝缘式和半绝缘式。
电压互感器测量和保护原理?
电压互感器测量和保护的原理是利用电磁感应定律
总结电流电压互感器的工作原理?
电压互感器的主要结构和工作原理类同于变压器。电压互感器的一次绕组匝数较多,并接于被测高压侧上,而二次绕组的砸数较少,二次负荷比较恒定,接于高阻抗的测量仅表和继电器电压绕组,因此,在正常运行时,电压互感器接近于空载状态。电压互感器的一二次绕组额定电压,称为电压互感器的额定变比。
电压互感器容量很小,其负载通常很微小,而且恒定。所以电压互感器一次侧可视为一个恒压源,它基本上不受二次负载的影响。而变压器则不同,它的一次电压受二次负载的影响较大。二次侧所接测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大,在正常运行时,电压互感器几乎是处于空载状态下运行
电流互感器是一种电流变压器,电流互感器的工作原理。只是其副绕组仅与仪表和继电器的电流绕组相串联。
电流互感器一次绕组串联在电路中并且匝数很少,一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流,与二次电流大小无关。变压器则相反,一次电流的大小是随二次电流的变化而变化。
电流互感器二次绕组所接仪表和继电器电流绕组阻抗很小,所以在正常情况下接近于短路状态下运行。普通变压器的低压侧是不允许短路运行的
变压器的一次电压决定了铁芯中的主磁通、主磁通又决定了二次电势。因此次电压不变,二次电势也基本不变。而电流互感器则不然,当二次回路中的阻抗变化时,也会影响二次电势。在某一定值的一次电流作用下,感应二次电流的大小決定于二次回路中的阻抗,当二次阻抗大时二次电流小,用于平衡二次电流的一次电流就小,激磁就增多,二次电势也就高。反之,二次阻抗小时,感应的二次电流就大于一次电流中用于平衡二次电流的部分就大,激磁就减少,则二次电势也就低。
电流互感器一次电流产生的磁通大部分被二次电流平衡掉。若二次开路,一次电流将全部用来激磁,使铁芯饱和,将在二次感应出高电压并使铁芯过热。因此,电流互感器二次是不允许开路的。