互感器的概念

互感器又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓（100V）或標準小電流（5A或1A，均指額定值），以便實現測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統，以保證人身和設備的安全。

互感器結構原理

普通電流互感器結構原理：電流互感器的結構較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數（N1）較少，直接串聯于電源線路中，一次負荷電流（I1）通過一次繞組時，產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流（I2）；二次繞組的匝數（N2）較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷（Z）串聯形成閉合回路，由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當于一個短路運行的變壓器。

穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組，載流（負荷電流）導線由L1至L2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形（或其他形狀）鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯形成閉合回路，由于穿心式電流互感器不設一次繞組，其變比根據一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數確定，穿心匝數越多，變比越小；反之，穿心匝數越少，變比越大，額定電流比I1/n：式中I1——穿心一匝時一次額定電流；n——穿心匝數。

多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器，一次繞組不變，在繞制二次繞組時，增加幾個抽頭，以獲得多個不同變比。它具有一個鐵心和一個匝數固定的一次繞組，其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上，將不同變比的二次繞組抽頭引出，接在接線端子座上，每個抽頭設置各自的接線端子，這樣就形成了多個變比，此種電流互感器的優(yōu)點是可以根據負荷電流變比，調換二次接線端子的接線來改變變比，而不需要更換電流互感器，給使用提供了方便。

不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組，而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組，以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要，例如在同一負荷情況下，為了保證電能計量準確，要求變比較小一些（以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右），準確度等級高一些（如1K1.1K2為200/5.0.2級）；而用電設備的繼電保護，考慮到故障電流的保護系數較大，則要求變比較大一些，準確度等級可以稍低一點（如2K1.2K2為300/5.1級）。

一次繞組可調，二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點是變比量程多，而且可以變更，多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段，分別穿過互感器的鐵心，二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側的連接片連接，通過變更連接片的位置，使一次繞組形成串聯或并聯接線，從而改變一次繞組的匝數，以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組，隨著一次繞組連接片位置的變更，一次繞組匝數相應改變，其變比也隨之改變，這樣就形成了多量程的變比。帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級，可以分別應用于電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等，以滿足各自不同的使用要求。

組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成，多安裝于高壓計量箱、柜，用作計量電能或用作用電設備繼電保護裝置的電源。組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心，固定在鋼體構架上，浸入裝有變壓器油的箱體內，其一、二次繞組出線均引出，接在箱體外的高、低壓瓷瓶上，形成絕緣、封閉的整體。一次側與供電線路連接，二次側與計量裝置或繼電保護裝置連接。根據不同的需要，組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種，以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能。

電流互感器的特點

（1）一次線圈串聯在電路中，并且匝數很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負荷電流．而與二次電流無關；

（2）電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。

電流互感器工作原理

在供電用電的線路中，電流相差從幾安到幾萬安，電壓相差從幾伏到幾百萬伏。線路中電流電壓都比較高，如直接測量是非常危險的。為便于二次儀表測量需要轉換為比較統一的電流電壓，使用互感器起到變流變壓和電氣隔離的作用。顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表，所以電流互感器的二次電流大多數是安培級的（如5等）。隨著時代發(fā)展，電量測量大多已經達到數字化，而計算機的采樣的信號一般為毫安級（0-5V、4-20mA等）。微型電流互感器二次電流為毫安級，主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器稱之為“儀用電流互感器”。（“儀用電流互感器”有一層含義是在實驗室使用的多電流比精密電流互感器，一般用于擴大儀表量程。）

電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器類似也是根據電磁感應原理工作，變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。繞組N1接被測電流，稱為一次繞組（或原邊繞組、初級繞組）；繞組N2接測量儀表，稱為二次繞組（或副邊繞組、次級繞組）。

電流互感器工作原理圖

微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比，叫實際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時的電流比叫電流互感器額定電流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n。

互感器的作用

電壓互感器的作用是把高電壓按比例關系變換成100V或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。同時，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原理工作的設備，但它的電磁結構關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。當二次負載阻抗減小時，二次電流增大，使得一次電流自動增大一個分量來滿足一、二次側之間的電磁平衡關系。可以說，電壓互感器是一個被限定結構和使用形式的特殊變壓器。

電流互感器的作用是可以把數值較大的一次電流通過一定的變比轉換為數值較小的二次電流，用來進行保護、測量等用途。如變比為400/5的電流互感器，可以把實際為400A的電流轉變?yōu)?A的電流。電流互感器用于測量比較大的電流。

互感器接反了會怎么樣

互感器二次有兩個接線端子，當一次電流流入方向不同時，二次電流從兩個接線端子中哪個流出就不一樣，這就是CT的極性。極性接反了對一般的電流保護沒有問題，只對方向保護有影響，會造成誤動。一段壓變避雷器柜有二次小線連接至二段避雷器柜，是PT的二次線連接過去，這樣當A段母線PT檢修時，A段母線PT二次電壓切換到B段，保證電壓表特別是低電壓保護不會誤動，即用于二次電壓切換。

電流互感器方向穿反向會有什么現象

電流互感器的一、二次繞組端子都標有極性的符號：如（+）或（*）等，在一、二次繞組有這樣一個符號的一端叫做同性端，同理，二者另一頭沒有標此符號的一端也為同極性端。在電流互感器中，常以一、二次電流方向關系來確定同極性端或異極性端。一般是這樣來確定同極性端的：對一次繞組的端子，先可任意選定一個端頭作為始端（另一個作為終端），當一次繞組電流i1瞬時由始端流向終端，二次繞組內電流i2流出的那一端就標示為二次繞組的始端，（另一個作為終端）

在連接繼電保護（如差動、功率方向繼電器）、有功和無功功率表、電能表計時，必須要注意電流互感器的極性。只有電流互感器的極性連接正確，保護裝置和儀表才能正確動作。表計的極性接錯了，會引起有功、無功功率表的反指，有功和無功電能表反轉；在差動保護中，由于一側的電流互感器二次回路極性接反，而引起帶上負荷后保護誤動作事故是經常發(fā)生的。

1、第一種情況：電流互感器僅僅連接電流表，電流互感器的極性接反是沒有影響的，因為電流表測量的是交流，沒有極性要求。

2、第二種情況：電流互感器連接電能表做計量，當（單相電源）電流互感器的極性接反，會造成計量電表反向轉動，電度計量不是累加，而是相減。

3、第三種情況：三相電源使用的電流互感器，一個、或兩個極性接反，會造成電度表的計量混亂，計量不正確（偏差極大）。

4、第四種情況：三相電源使用的電流互感器，三個電流互感器極性全部接反，會造成計量電表反向轉動，電度計量不是累加，而是相減。