天皋淺談電壓互感器和電流互感器的作用以及區(qū)別

一.電壓互感器
    電壓互感器的作用是：把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級的標(biāo)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(yīng)原理工作的設(shè)備，但它的電磁結(jié)構(gòu)關(guān)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(dāng)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(cè)之間的電磁平衡關(guān)系。可以說，電壓互感器是一個被限定結(jié)構(gòu)和使用形式的特殊變壓器。
    電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)*的一種電器。精密電壓互感器是電測實驗室中用來擴大量限，測量電壓、功率和電能的一種儀器。
    電壓互感器和變壓器很相象，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是給測量儀表和繼電保護裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護線路中的貴重設(shè)備、電機和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，zui大也不超過一千伏安。 
    線路上為什么需要變換電壓呢?這是因為根據(jù)發(fā)電、輸電和用電的不同情況線路上的電壓大小不一，而且相差懸殊，有的是低壓220V和380V，有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測量這些低壓和高壓電壓，就需要根據(jù)線路電壓的大小，制作相應(yīng)的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會給儀表制作帶來很大的困難，而且更主要的是，要直接制作高壓儀表，直接在高壓線路上測量電壓。那是不可能的，而且也是不允許的。
    如果在線路上接入電壓互感器變換電壓，那么就可以把線路上的低壓和高壓電壓，按相應(yīng)的比例，統(tǒng)一變換為一種或幾種低壓電壓，只要用一種或幾種電壓規(guī)格的儀表和繼電器，例如通用的電壓為100V的儀表，就可以通過電壓互感器，測量和監(jiān)視線路上的電壓。 
二.電流互感器
    電流互感器的作用就是用于測量比較大的電流。電流互感器把大電流按一定比例變?yōu)樾‰娏鳎峁└鞣N儀表使用和繼電保護用的電流，并將二次系統(tǒng)與高電壓隔離。它不僅保證了人身和設(shè)備的安全，也使儀表和繼電器的制造簡單化、標(biāo)準化，提高了經(jīng)濟效益。
    1)將很大的一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準的5安培；
    2)為測量裝置和繼電保護的線圈提供電流；
    3)對一次設(shè)備和二次設(shè)備進行隔離。
    輸入電流時次級會產(chǎn)生一個與變比相應(yīng)的輸出電流。通過運算放大器將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，調(diào)節(jié)反饋電阻Rf的值在輸出端得到所要求的電壓輸出。電容C及可調(diào)電阻r用來補償相移。 
三.電路中加電流互感器和電壓互感器的作用（通俗說法）
    電流互感器和電壓互感器在電路中的作用就是“檢測元件”。 我們對大電流和高電壓直接測量起來不方便，也不安全，就開發(fā)了這二種電器當(dāng)做人們的“眼睛”，隨時監(jiān)測著電路的電流和電壓。 
電流互感器就是將大電流或高電壓下的電流變換成低電壓標(biāo)準電流（或1A）的電器； 電壓互感器就是將高電壓變換成標(biāo)準電壓（100V）的電器； 通過檢測電流互感器二次變換出來的電流，就可知道電路中有無電流流過，電流大小是多少，是否在正常情況下運行。 通過檢測電壓互感器二次變換出來的電壓，就可知道電路中是否有電壓，電壓是否正常，在保護中還能“閉鎖”電流保護的誤動作，提高保護裝置動作的靈敏度。 
四.電壓互感器和電流互感器在作用原理上有什么區(qū)別
    主要區(qū)別是正常運行時工作狀態(tài)很不相同，表現(xiàn)為：
    1)電流互感器二次可以短路，但不得開路；電壓互感器二次可以開路，但不得短路；
    2)相對于二次側(cè)的負荷來說，電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略，可以認為電壓互感器是一個電壓源；而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大，以至可以認為是一個內(nèi)阻無窮大的電流源。
    3)電壓互感器正常工作時的磁通密度接近飽和值，故障時磁通密度下降；電流互感器正常工作時磁通密度很低，而短路時由于一次側(cè)短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時甚至遠遠超過飽和值。