电压互感器、电流互感器和变压器的三者关系

　　电压互感器工作原理及作用

　　电压互感器有一次绕组、二次绕组、铁芯接线端子和绝缘支持物等组成，其工作原理：电磁感应原理。一旦在一次绕组上产生电压U1，在铁芯中便产生一个磁通量，根据电磁感应定律，则在二次绕组中产生二次电压U2，其中U1与U2的比值取决于一次绕组和二次绕组的匝数比，因此可根据需要组成按不同比例变换电压的电压互感器。

　　电压互感器在在运行时，一次绕组并联接在线路上，二次绕组并联接仪表或者继电器，因此在测量高压时，尽管一次电压很高，但经过变换后，二次电压是低压，直接测量可以保证操作人和仪表的安全。

　　电压互感器结构如图（a）所示，其作用是可用它扩大交流电压表的量程，将高电压与电气工作人员隔离。其工作原理与普通变压器空载情况相似。使用时，应把匝数较多的高压绕组跨接至需要测量其电压的供电线路上，而匝数较少的低压绕组则与电压表相连，如下图（b）所示。

　　因为U1/U2=K，所以U1=KU2，由此可见高压线路的电压等于副边所测得的电压与变压比的乘积（回顾：变压器工作原理、原副边电压计算公式及变压器变压比讲解）。当电压表同一只专用的电压互感器配套使用时，伏特表的刻度就可以按电压互感器高压侧的电压标出，这样就可不必经过换算，而直接从该电压表上读出高压线路的电压值。

　　通常电压互感器副边线绕组的额定电压均设计同一标准值为100伏。因此，在不同电压等级的电路中所用的电压互感器，其变压比是不同的，例如1000/100，600/100等等。

　　为了工作安全，电压互感器的铁壳机副边绕组的一端必须接地，以防高、低压线圈间绝缘损坏时，使低压线圈的测量仪表对地产生一个高电压，危机工作人员的人身安全。

　　电流互感器工作原理及作用

　　电流互感器（currenttransformer，简称CT），由一次线圈、二次线圈、铁心、绝缘支撑及出线端子等组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中。电流互感器起到变流和电气隔离作用，它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。

　　电流互感器的铁心由硅钢片叠制而成，其一次线圈与主电路串联，且通过被测电流I1，它在铁心内产生交变磁通，使二次线圈感应出相应的二次电流I2。如将励磁损耗忽略不计，则I1n1=I2n2，其中n1和n2分别为一、二次线圈的匝数。电流互感器的变流比K=I1/I2=n2/n1。

　　由于电流互感器的一次线圈连接在主电路中，所以一次线圈对地必须采取与一次线路电压相适应的绝缘材料，以确保二次回路与人身的安全。二次回路由电流互感器的二次线圈、仪表以及继电器的电流线圈串联组成。电流互感器大致可分为两类，测量用电流互感器和保护用电流互感器。

　　电流互感器的原理是依据电磁感应原理，它的一次绕组经常有线路的全部电流流过，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。

　　在理想的电流互感器中，如果假定空载电流Ⅰ0=0，则总磁动势Ⅰ0N0=0，根据能量守恒定律，一次绕组磁动势等于二次绕组磁动势，即

　　Ⅰ1NI=-Ⅰ2N2

　　即电流互感器的电流与它的匝数成反比，一次电流对二次电流的比值Ⅰ1/Ⅰ2称为电流互感器的电流比。当知道二次电流时，乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相量与一次电流的相量相差1800。

　　变压器工作原理及作用

　　变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

　　变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理叫电磁感应原理。

　　具体是：当变压器一次侧施加交流电压U1，流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低，当变压器二次侧开路，即变压器空载时，一二次端电压与一二次绕组匝数成正比，即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致，从而实现电压的变化。

　　简单的说：当一次侧接到交流电源时,绕组中便有交流电流过,并在铁芯中产生与外加电压频率相同的交变磁通,交变磁通分别在一、二次侧感应出同频率的电动势。

　　二次侧有了电动势，便向负载输出电能，实现了不同电压等级电能的传递。由于感应电动势的大小与绕组的匝数成正比，，因此改变一、二次侧的匝数即可改变二次侧的电压。

　　电压互感器、电流互感器和变压器的三者相同点

　　电压互感器和变压器就像一对兄弟一样，工作原理与一般的变压器相同都是运用电磁感应原理，主要是容量的问题。互感器是作为变压器的“血脉”分支，仅在结构型式、所用材质、使用效果、容量、允许误差范围等方面有所差别，两者之间的没有很大的明显差异。

　　符号是一样的，因为电压互感器其实就是变压器。

　　但是在主接线图中，变压器高低压侧出线都会画出来，

　　而电压互感器虽然也是高低压都有出线，但因为它的低压

　　出线是接去二次设备的，所以一般不会画出来。

　　区别就出来了，变压器两侧都有出线，电压互感器只有高压进线，

　　没有低压出线（实际有，但不画出）。

　　电压互感器、电流互感器和变压器的三者有没事拆差异？

　　电压互感器、电流互感器和变压器的三者结构型式、所用材质、使用效果、容量、允许误差范围等方面有所差别，两者之间的没有很大的明显差异。

　　变压器：变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)，用于改变电压等级，负载较大电流。

　　电压互感器：电压互感器是一种电压变换装置，它将高电压变换为低电压，用来测量线路的电压、功率和电能；也可以运用在线路发生故障时保护线路中的设备、电机和变压器。

　　按用途可以具体分成测量保护用电压互感器和计量用电压互感器。

　　电压互感器电流互感器都是一种电压变换装置。它将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化。因此，通过可以直接用普通电气仪表进行电压测量。

　　1、电压互感器又称仪用变压器，是一种电压变换装置，和变压器不同之处在于电压互感器使用的铁芯材料属高导磁材料，电压互感器可以说是一个带铁心的变压器。

　　2、电压互感器的容量相对于变压器来说比较小，一般为几十到几百伏安，因为容量越大精度越难以控制。

　　3、电压互感器一次侧电压即电网电压，不受二次负荷影响，并且大多数情况下其负荷是恒定的。

　　4、二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很少。如果无限期增加二次负荷，二次电压会降低，造成测量误错增大。

　　5、用电压互感器来间接测量电压，能准确反映高压侧的量值，保证测量精度。本文由福鹰电子提供6、不管电压互感器初级电压有多高，其次级额定电压一般都是100V，使得测量仪表和继电器电压线圈制造上得以标准化。而且保证了仪表测量和继电保护工作的安全，也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难。

　　7、电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。

　　变压器：

　　1变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流），用于改变电压等级，负载较大电流。

　　1、变压器种类很多，按冷却方式、防潮方式、铁芯或线圈结构、电源相数、用途等分若干个类；

　　2、变压器的容量由小到大，从几十伏安大到几十兆伏安；

　　3、变压器的一次侧电压受二次负荷影响较大，负荷大时系统电压会受到影响；

　　4、变压器二次侧负荷就是各种用电设备，通过的电流较大，具有较强的带负载能力；

　　5、变压器一次侧电压不论多高，均可根据需要升高或降低二次电压；

　　6、变压器的外形与体积因容量的不同有时很大；7、变压器常用于多种场合。TA的也差不了多少，自己去研究一下吧。

　　电流互感器跟变压器的区别

　　电流互感器的工作原理和电压互感器基本一样，都是应用了电磁感应原理。但其不同点是：电力变压器、电压互感器，其接线一次绕组是并接在电源上，而电流互感器接线一次绕组是串接在电源上。电流互感器与普通变压器在原理上相比较，具有以下不同点。

　　①电流互感器的一次绕组的匝数很少，是串接在电路中，所以一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，和二次电流大小无关。电力变压器则相反，一次电流的大小是随二次负荷电流的变化而变化。

　　②电流互感器二次绕组所接仪表和仪器的阻抗很小，故在正常情况下接近于短路状态下运行，而电力变压器的二次绕组即低压侧是不允许短路运行的，一旦短路就会烧坏电力变压器。电流互感器短路是不会发生问题，相反开路时就会产生高压烧坏仪表、仪器，如人员碰触时就会造成人身触电事故。

　　③电流互感器二次开路时会产生高压的原因是：正常时，一次绕组电流产生的磁通大部分被二次电流所平衡。如果二次绕组开路，一次电流就会将全部用来励磁，致使铁芯饱和，铁芯发热并且感应出高压电压，所以二次绕组是不允许开路的，电力变压器就不会存在上述问题。