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变压器结构原理

普通电流互感器的结构原理：电流互感器的结构比较简单。 其工作原理与变压器基本相同。 初级绕组的匝数（N1）较少，直接串联到电源线上。 当初级负载电流（I1）通过初级绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的次级电流（I2）； 次级绕组匝数（N2）大，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的次级负载（Z）串联形成闭环。 等安匝数，I1N1=I2N2三相四线电表倒转器，电流互感器的额定电流比小于电流互感器实际运行中的负载阻抗，二次绕组接近短路状态，相当于在短路状态下运行的变压器。

穿心式电流互感器本身没有初级绕组，L1至L2的载流（负载电流）导线穿过硅钢片制成的圆形（或其他形状）铁芯作为初级绕组。 次级绕组直接均匀绕制在圆形铁芯上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的次级负载串联，构成闭环。 由于穿心式电流互感器没有初级绕组，其变压比是根据初级绕组通过变压器铁心的匝数来确定的。 通过磁芯的圈数越多，变比越小； 反之，通过铁心的匝数越少，变比越大，额定电流比I1/n： 式中I1——通过一匝时的初级额定电流； n——通过的圈数。

多抽头电流互感器。 对于这类电流互感器，初级绕组不变，在次级绕组绕制时增加几个抽头，以获得多种不同的变比。 它有一个铁芯和一个固定匝数的初级绕组，它的次级绕组用绝缘铜线绕在套在铁芯上的绝缘筒上，并引出不同变比的次级绕组的抽头出并连接到接线端子。 每个抽头都有自己的端子，从而形成多种变比。 这种电流互感器的优点是可以在不改变电流互感器的情况下，根据负载电流变比调换二次端子的接线，改变变比。 Transformer 为使用提供了方便。

不同变比的电流互感器。 该型电流互感器具有相同的铁芯和初级绕组，而次级绕组分为两个不同匝数的独立绕组，以满足相同负载电流下不同变比和不同精度等级的需要。 ，例如在相同负载条件下，为保证电能计量的准确性，要求变比较小（以满足负载电流在一次额定值的2/3左右），以及精度等级要高一些（比如1K1.1K2就是200/5.0.2）； 而电气设备的继电保护，考虑到故障电流保护系数大，要求变比较大，精度等级稍低（如2K1.2K2为300/5.1）。

可调初级绕组、次级多绕组电流互感器。 这种电流互感器的特点是变比范围多，可以变化，多见于高压电流互感器。 初级绕组分为两段，分别穿过变压器铁芯，次级绕组分为两个带抽头和不同精度等级的独立绕组。 初级绕组连接到安装在变压器外部的连接件。 通过改变连接件的位置，可以将初级绕组串联或并联，从而改变初级绕组的匝数，以获得不同的变压比。 带抽头的次级绕组本身又分为变比不同、精度等级不同的两个绕组。 随着初级绕组连接片位置的变化，初级绕组的匝数随之变化，变压比也随之变化，从而形成多量程比。 不同变比、不同精度等级的带分接的次级独立绕组可用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等，以满足其不同要求。

组合式电流和电压互感器。 组合式互感器由电流互感器和电压互感器组成。 多安装在高压计量箱、柜内，作为计量电能的电源或电气设备的继电保护装置。 组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的初级、次级绕组和铁芯和电压互感器的初级、次级绕组和铁芯固定在钢架上，浸入变压器油中。 箱内将原、副绕组的引出线引出，与箱外的高、低压瓷瓶相连，形成一个绝缘、封闭的整体。 一次侧接供电线路，二次侧接计量装置或继电保护装置。 根据不同需要，电流电压互感器组合式分为V/V接法和Y/Y接法，用于测量三相负载平衡或不平衡时的电能。

电流互感器的特点

(1)初级线圈串联在电路中，匝数很少。 因此，初级线圈中的电流完全取决于被测电路的负载电流。 与二次电流无关；

(2)与电流互感器次级线圈相连的仪表和继电器的电流线圈阻抗很小三相四线电表倒转器，因此在正常情况下，电流互感器工作在接近短路的状态。

电流互感器工作原理

在供电线路中，电流差从几安到几万安，电压差从几伏到几百万伏。 线路中的电流和电压都比较高，直接测量是很危险的。 为了方便二次仪表的测量，需要将其转换成比较均匀的电流和电压，利用互感器起到变流、变压和电气隔离的作用。 显示仪表多为指针式电流、电压表，因此电流互感器的二次电流多为安培级（如5等）。 随着时代的发展，大部分功率测量已经达到数字化，计算机采样的信号一般都在毫安级（0-5V、4-20mA等）。 微型电流互感器的次级电流为毫安级，主要起大型互感器与采样之间的桥梁作用。 微型电流互感器称为“仪表用电流互感器”。 （“仪表电流互感器”有实验室用多电流比精密电流互感器的意思，一般用于扩大仪表的测量范围。）

电流互感器原理电路图 与变压器类似，微型电流互感器也是根据电磁感应原理工作的。 变压器变换电压，微型电流互感器变换电流。 绕组N1接被测电流，称为初级绕组（或初级绕组、初级绕组）； 绕组N2接在测量仪表上，称为次级绕组（或secondary winding, secondary winding）。

电流互感器工作原理图

微型电流互感器初级绕组电流I1与次级绕组电流I2的电流比称为实际电流比K。微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比称为额定电流比K。电流互感器，以Kn表示。 Kn=I1n/I2n。

变压器的作用

电压互感器的作用是将高电压按比例变换为100V或更低的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。 同时，使用电压互感器可以隔离高压电工。 电压互感器虽然也是一种根据电磁感应原理工作的装置，但其电磁结构关系恰好与电流互感器相反。 电压互感器的二次回路为高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。 当次级负载阻抗降低时，次级电流增加，使初级电流自动增加一个分量，以满足原副边的电磁平衡关系。 可以说，电压互感器是一种结构和使用形式受到限制的特种变压器。

电流互感器的作用是通过一定的变压比，将数值较大的一次电流转换为数值较小的二次电流，用于保护、测量等用途。 例如，变比为400/5的电流互感器可以将实际400A电流转换为5A电流。 电流互感器用于测量相对较大的电流。

如果变压器接反会怎样？

变压器的次级有两个端子。 当初级电流流向不同方向时，次级电流从两端流出。 这是 CT 的极性。 如果极性接反，一般的电流保护没有问题，只是影响方向保护，会引起误动作。 一级变压避雷器柜有一条二次小线与二级避雷器柜相连，小线接到PT的二次线上。 这样A段母线PT检修时，A段母线PT二次电压切换到B段，保证电压表特别是低压保护不会误动作，即用于二次电压切换。

电流互感器的方向接反会怎样？

电流互感器的一、二次绕组接线端均标有极性符号：如（+）或（*）等，一、二次绕组上有此类符号的一端称为同性接线端。 没有这个符号的一端也是同极性的一端。 在电流互感器中，同极性端子或异极性端子往往由初级和次级电流方向之间的关系来确定。 一般同极性的末端是这样确定的：对于初级绕组的接线端，可以任意选择一端作为起始（另一端作为末端），当初级绕组的电流i1从瞬间开始到结束，次级绕组中的电流i2 流出的一端标记为次级绕组的开始，（另一个为结束）

连接继电保护（如差动、功率方向​​继电器）、有功无功功率表、电能表定时时，需要注意电流互感器的极性。 只有正确连接电流互感器的极性，保护装置和仪表才能正常工作。 电表极性接错，会造成有功和无功功率表接反，有功和无功电能表接反； 在差动保护中，由于电流互感器二次回路极性反接，而引起带载后保护的保护误动事故时有发生。

1、第一种情况：电流互感器只接电流表，电流互感器极性接反没有影响，因为电流表测的是交流电，没有极性要求。

2、第二种情况：电流互感器接电能表计量。 当电流互感器（单相电源）的极性接反时，计量表将反向转动，电量计量不累加，而是减去。

3、第三种情况：三相电源所用的电流互感器有一个或两个接反，会引起电度表的混乱和不正确的测量（偏差大）。

4、第四种情况：三相供电所用的电流互感器，三个电流互感器的极性都接反，会导致计量表反方向转动，电量计量不累加，但减去。