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电流互感器具有什么作用?

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。

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电流互感器(简称CT)主要有以下作用:

  1. 电流变换(比例缩小电流):

    • 核心功能: 它将电力系统中流过的高压或大电流(一次侧电流),按一定的比例(变比)精确地变换成数值较小、标准化的低压小电流(二次侧电流,通常是5A1A)。
    • 目的: 使原本难以直接测量或不能接入常规低压仪表的电流变得易于处理。大电流(几百安培到成千上万安培)直接测量非常危险且不现实,互感器使其降到安全、标准且易于测量的范围。
  2. 为测量仪表提供信号:

    • 功能: 将比例缩小后的二次电流提供给电流表、电度表、功率表、功率因数表等测量仪表。
    • 目的: 实现对高压线路或大电流回路中电流大小的安全、方便、准确的测量、计量和监控。工作人员无需直接接触高压导体。
  3. 为继电保护装置提供信号:

    • 关键作用: 将二次电流提供给继电保护装置
    • 目的: 当电力系统发生短路、过载等故障时,继电保护装置通过检测互感器输出的电流(其大小、相位或波形变化),能迅速准确地判断故障并发出指令,驱动断路器跳闸,切除故障部分,保护昂贵的发电机、变压器等主要设备以及确保电网安全稳定运行。这是电流互感器最重要的作用之一。
  4. 实现电气隔离:

    • 功能: 通过电磁感应原理传递电流信号,其一次绕组(高压侧)与二次绕组(低压侧)及所接的二次设备(仪表、保护装置)之间在电气上完全隔离
    • 目的:
      • 保障人身安全: 使操作、维护二次回路(低压部分)的人员远离一次回路(高电压、大电流)的危险,避免触电。
      • 保护设备安全: 防止一次回路的高电压窜入二次回路,损坏精密的二次设备和仪表。
      • 隔离不同系统: 隔离不同电压等级的系统或不同的相别。
  5. 实现标准化:

    • 功能: 无论一次电流多大(在额定范围内),二次输出电流都是标准值(如5A或1A)。
    • 目的: 简化二次仪表(电流表、电度表、继电器等)的设计和制造,使其具有统一的输入电流标准,提高了设备的通用性和互换性。

总结来说,电流互感器的主要作用是: 安全、准确地将大电流或高电压系统中的电流按比例缩小到标准值,提供给测量仪表进行测量计量,提供给继电保护装置作为故障判断的依据,同时实现一次回路和二次回路的电气隔离,保障人员和设备安全。它是电力系统安全、稳定、可靠运行不可或缺的关键设备。

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