基本介紹
- 中文名：儀用變壓器
- 外文名：Instrument transformer
- 別稱：儀用互感器
- 分類：電流互感器、電壓互感器
- 用途：用於測量繼電保護裝置和儀表
- 學科：電力學
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簡述
直接測量大電流或者高電壓是比較困難的。在交流電路中，常用特殊的變壓器把大電流轉換成小電流、高電壓轉換成低電壓後再測量。所用的轉換裝置就稱為電流互感器和電壓互感器。使用互感器的優點在於使測量儀表與高電壓隔離，保證儀表和人身的安全；可擴大儀表的量限，便於儀表的標準化；還可以減少測量中的能耗。因此，在交流電壓、電流和功率的測量中，以及各種繼電保護和控制電路中，互感器的套用是相當廣泛的。
儀用變壓器用於電力系統中，作為測量、控制、指示、繼電保護等電路的信號源。可以使儀表、繼電器等與高電壓、大電流的被測電路絕緣，可以使儀表繼電器等的規格比直接測量高電壓、大電流電路時所用的儀表、繼電器規格小得多且規格統一。儀用變壓器主要在測量高電壓、大電流時使用，又稱儀用互感器。
類型
電流互感器
電流互感器的結構與普通雙繞組變壓器相似，也有鐵芯和繞組，但它的一次側繞組匝數很少，只有一匝到幾匝，導線都很粗，串聯在被測的電路中，流過被測電流，被測電流的大小由用戶負載決定。
電流互感器的二次側繞組匝數較多，它與電流表或功率表的電流線圈串聯為閉合電路，由於這些線圈的阻抗都很小，所以二次側近似於短路狀態。
電流互感器具有以下工作特點。
(1)互感器的一次側輸入和二次側輸出都是電流，而電壓幾乎為零，這與普通變壓器有所不同，說明它傳遞和改變的是電流而不是電壓。
(2)互感器工作在短路狀態，即二次側電流與一次側電流所產生的總磁通幾乎為零，因此二次側不能開路，一旦開路，磁勢平衡被打破，總磁勢不為零，磁路將嚴重飽和。因為一次側電流，很大且不隨二次側的變化而變化，這樣就在鐵芯中產生很強的磁通，這個磁通使二次側產生高壓，可達幾百伏甚至上千伏，會危及儀表和人員的安全，還會使鐵芯過熱、絕緣老化。因此電流互感器的二次側是絕對不允許開路的。
使用中應注意的事項
(1)運行中二次側不得開路，否則產生高壓，危及儀表和人身安全，因此二次側不能接熔斷器；運行中如要拆下電流表，必須先將二次側短路才行。
(2)電流互感器的鐵芯和二次側繞組一端要可靠接地，以免在絕緣破壞時帶電而危及儀表和人身安全。
(3)電流互感器的一次側和二次側繞組有“+”、“-”或“*”的同名端標記，二次側接功率表或電度表的電流線圈時，極性不能接錯。
(4)電流互感器的二次側負載阻抗大小會影響測量的準確度，負載阻抗的值應小於互感器要求的阻抗值，使互感器儘量工作在“短路狀態”。
電壓互感器
電壓互感器把高電壓按比例關係變換成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，但它的電磁結構關係與電流互感器相比正好相反，電壓互感器二次迴路是高阻抗迴路，二次電流的大小由迴路的阻抗決定，當二次負載阻抗減小時，二次電流增大，使得二次電流自動增大一個分量來滿足一次側、二次側之間的電磁平衡關係，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。
電壓互感器在使用時應該注意如下：
(1)二次繞組不許短路，以防止過大的短路電流損壞電壓互感器。
(2)二次繞組及鐵芯必須牢固接地，以保證安仝。
(3)二次負載的阻抗值不能過小。在被測電壓一定時， 二次電壓也一定，如果二次負載的阻抗值過小，則負載上的電流過大，則二次負載的容量過大，使電壓互感器的測量精度下降。
優點
儀用變壓器的工作原理同電力變壓器相同，但它是專為連線電氣測量儀表、擴大電流表或電壓表量程而設計的。這種變壓器的初級繞組連線被測的電流或電壓，而測量儀表連線在變壓器的次級繞組迴路。這樣，儀表所測出的一個小電流或小電壓，就正比於實際需要測量的電流或電壓。
使用儀用變壓器的好處如下：
1、儀用變壓器次級提供較低的電壓，這樣就可降低對測量儀表的絕緣要求，並使測量操作更安全。
2、通過儀用變壓器可將供電線路與測量儀器隔離開來。
3、可以用導線將測量儀表從儀用變壓器處引至其他地方，以便實現遠距離測量。
4、可以使變壓器二次電壓或電流標準化（通常為110V或5A），以便測量儀表互相更換。
