变压器原理(功能、原理分析！)

电流互感器的原理是基于电磁感应原理，由一个封闭的铁芯和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，与被测电流的电路串联，所以往往有电路的全部电流流过，它的二次绕组匝数比较大，与测量仪表和保护电路串联。

电流互感器工作时，其二次回路总是闭合的，所以测量仪表和保护电路是串联的。

线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器起着电流转换和电气隔离的作用。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器。电流互感器按比例将大电流转换成小电流。电流互感器一次侧接一次系统，二次侧接测量仪表和继电保护。请点击此处输入图片描述。

电流互感器的结构形式有浇注式、干式和油浸式等。下图显示了一个常见的电流互感器。

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1)电流互感器的功能

电流互感器是一种二次绕组工作在短路状态的变压器，用于将高压或低压系统的大电流转换为低压系统的小电流，从而用于测试仪表、自动控制信号和继电保护。二次侧的额定电流为5A(或1A)，所以连接的电流表量程为5A(或1A)。

下图为电流互感器的一次绕组N1，通常只有一匝或几匝，导体较粗，与需要测量电流的电路串联。电流互感器一次绕组中的电流，即被测电路的电流，记录为I1。次级绕组N2有大量的匝数。导线较细，与电流表、功率表电流线圈或电阻较小的电阻形成闭环。由于负载阻抗小，可视为次级绕组短路。

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2)电流互感器的模型表示

模型参数

一、电流互感器型号:

首字母:l型电流互感器

第二封信:穿墙而过；z柱型；m总线型；d-单圈穿透式；倒v型结构；j-零序

接地检测；w-防污；r型外露绕组

第三个字母:Z-环氧树脂浇注式；c瓷绝缘；Q—气体绝缘介质；w-微机保护专用

第四个字母:B-带保护等级；c-差动保护；d-d级；q-增强型；歼-强化ZG

第五位:电压等级产品的序列号

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3)注意事项

运行时二次侧不允许开路，否则会产生高压，危及仪表和人身安全，因此二次侧不能接熔断器；如果要在运行过程中拆下电流表，必须先将二次侧短路。

电流互感器的铁芯和二次绕组一端应可靠接地，以免绝缘损坏时危及仪表和人身安全。

电流互感器的一次绕组和二次绕组标有相同名称的“+”、“-”或“*”。二次侧接功率表或电能表的电流线圈时，极性不能错。

电流互感器二次侧的负载阻抗会影响测量精度。负载阻抗值应小于变压器要求的阻抗值，使变压器尽可能工作在“短路状态”，所用变压器的精度等级应比所接仪表高两个等级，以保证测量精度。

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4)主要技术要求

2.1额定容量:额定二次电流通过额定二次负载时消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率表示，也可以用二次额定负载阻抗表示。

2.2一次额定电流:允许通过电流变压器一次绕组的电负载电流。电力系统用电流互感器的一次额定电流为5 ~ 25000 A，试验设备用精密电流互感器的一次额定电流为0.1~50000A，电流互感器在额定电流下可长期运行。当负载电流超过额定电流值时，称为过载。如果电流互感器长时间运行，会烧坏绕组或降低其使用寿命。

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2.3二次额定电流:允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。

2.4额定电流比(变比):一次额定电流与二次额定电流之比。

2.5额定电压:二次绕组长期对地可承受的最大电压(有效值以千伏为单位)，不应低于所接线路的额定相电压。电流互感器的额定电压可分为0.5、3、6、10、35、110、220、330、500千伏等几个电压等级。

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2.6 10%倍数:在规定的二次负载和任意功率因数下，当电流互感器的电流误差为-10%时，一次电流与其额定值的倍数。10%倍数是与继电保护相关的技术指标。

2.7精度等级:表示变压器本身误差(比差、角差)的等级。电流互感器的精度等级分为0.001 ~ 1级，精度较原精度有较大提高。发电厂、变电站、用电单位配电控制盘所用的电气仪表一般采用0.5或0.2级；设备和线路的继电保护一般不低于一级；用于电能计量时，根据实测的负荷能力或耗电量，按规程要求选用(见第一讲)。

2.8比较:变压器的误差包括比较和角度差两部分。误差比被称为比差，一般用符号f表示，它等于实际二次电流与转换到二次侧的一次电流之差，以及转换到二次侧的一次电流之比，用百分比表示。

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2.9角度差:相角误差简称角度差，一般用符号表示。它是180°旋转后次级电流矢量和初级电流矢量之间的相位差。指定次级电流矢量领先初级电流矢量为正值，反之为负值，以分数(')为计算单位。

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2.10热稳定性和动稳定倍数:电力系统发生故障时，电流互感器受到短路电流引起的巨大电流的热效应和电动力学作用，电流互感器应具有承受而不被损坏的能力，用热稳定性和动稳定倍数表示。热稳定倍数是指在热稳定电流1s内不引起电流互感器发热超过允许限值的电流与电流互感器额定电流的比值。动态倍数是电流互感器能够承受的最大瞬时电流与其额定电流的比值。