互感器
互感器又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的總稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統。其功用首要是將高電壓或大電流按比例轉化成標準低電壓（100V）或標準小電流（5A或1A，均指額定值），以便完結測量表面、保護設備及主動控制設備的標準化、小型化。一同互感器還可用來隔開高電壓系統，以保證人身和設備的安全。
作業原理
不同種類的互感器
在供電用電的線路中，電流相差從幾安到幾萬安，電壓相差從幾伏到幾百萬伏。線路中電流電壓都比較高，如直接測量是十分風險的。為便于二次表面測量需求轉化為比較一致的電流電壓，運用互感器起到變流變壓和電氣隔絕的作用。顯現表面大部分是指針式的電流電壓表，所以電流互感器的二次電流大多數是安培級的（如5等）。跟著時代發展，電量測量大多現已到達數字化，而核算機的采樣的信號一般為毫安級（0-5V、4-20mA等）。微型電流互感器二次電流為毫安級，首要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器稱之為“儀用電流互感器”。（“儀用電流互感器”有一層意義是在實驗室運用的多電流比精細電流互感器，一般用于擴展表面量程。）
電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器相似也是根據電磁感應原理作業，變壓器轉化的是電壓而微型電流互感器轉化的是電流算了。繞組N1接被測電流，稱為一次繞組（或原邊繞組、初級繞組）；繞組N2接測量表面，稱為二次繞組（或副邊繞組、次級繞組）。
微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比，叫實踐電流比K。微型電流互感器在額定作業電流下作業時的電流比叫電流互感器額定電流比，用Kn表明。Kn=I1n/I2n
電流互感器作業原理圖
結構原理
一般電流互感器結構原理：電流互感器的結構較為簡略，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其作業原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數（N1）較少，直接串聯于電源線路中，一次負荷電流(I1)通過一次繞組時，產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流（I2）；二次繞組的匝數（N2）較多，與表面、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷（Z）串聯構成閉合回路，由于一次繞組與二次繞組有持平的安培匝數，I1N1=I2N2，電流互感器實踐工作中負荷阻抗很小，二次繞組挨近于短路情況，相當于一個短路工作的變壓器。
一般電流互感器結構原理圖
穿心式電流互感器其自身結構不設一次繞組，載流（負荷電流）導線由L1至L2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形（或其他形狀）鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上，與表面、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯構成閉合回路，由于穿心式電流互感器不設一次繞組，其變比根據一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數承認，穿心匝數越多，變比越小；反之，穿心匝數越少，變比越大，額定電流比I1/n：式中I1——穿心一匝時一次額定電流；n——穿心匝數。
穿心互感器原理圖
多抽頭電流互感器。這種類型的電流互感器，一次繞組不變，在繞制二次繞組時，增加幾個抽頭，以獲得多個不同變比。它具有一個鐵心和一個匝數固定的一次繞組，其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上，將不同變比的二次繞組抽頭引出，接在接線端子座上，每個抽頭設置各自的接線端子，這樣就構成了多個變比，此種電流互感器的長處是可以根據負荷電流變比，互換二次接線端子的接線來改動變比，而不需求替換電流互感器，給運用供應了便當。
不同變比電流互感器。這種類型的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組，而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組，以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需求，例如在同一負荷情況下，為了保證電能計量準確，要求變比較小一些（以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右），準確度等級高一些（如1K1.1K2為200/5.0.2級）；而用電設備的繼電保護，考慮到缺陷電流的保護系數較大，則要求變比較大一些，準確度等級可以稍低一點（如2K1.2K2為300/5.1級）。
一次繞組可調，二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特征是變比量程多，并且可以改動，多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段，分別穿過互感器的鐵心，二次繞組分為兩個帶抽頭的、不同準確度等級的獨立繞組。一次繞組與設備在互感器外側的聯接片聯接，通過改動聯接片的方位，使一次繞組構成串聯或并聯接線，然后改動一次繞組的匝數，以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組自身分為兩個不同變比和不同準確度等級的繞組，跟著一次繞組聯接片方位的改動，一次繞組匝數相應改動，其變比也隨之改動，這樣就構成了多量程的變比。帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級，可以分別使用于電能計量、指示表面、變送器、繼電保護等，以滿足各自不同的運用要求。
組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成，多設備于高壓計量箱、柜，用作計量電能或用作用電設備繼電保護設備的電源。組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心，固定在鋼體構架上，浸入裝有變壓器油的箱體內，其一、二次繞組出線均引出，接在箱體外的高、低壓瓷瓶上，構成絕緣、封閉的全體。一次側與供電線路聯接，二次側與計量設備或繼電保護設備聯接。根據不同的需求，組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種，以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能。
首要作用
電力系統為了傳輸電能，往往選用交流電壓、大電流回路把電力送往用戶，無法用表面進行直接測量。互感器的作用，就是將交流電壓和大電流按比例降到可以用表面直接測量的數值，便于表面直接測量，一同為繼電保護和主動設備供應電源。電力系統用互感器是將電網高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側的計量、測量表面及繼電保護、主動設備的一種特別變壓器，是一次系統和二次系統的聯絡元件，其一次繞組接入電網，二次繞組分別與測量表面、保護設備等相互聯接。互感器與測量表面和計量設備協作，可以測量一次系統的電壓、電流和電能；與繼電保護和主動設備協作，可以構成對電網各種缺陷的電氣保護和主動控制。互感器功用的好壞，直接影響到電力系統測量、計量的準確性和繼電器保護設備動作的可靠性。
基本特征
1、一次線圈串聯在電路中，并且匝數很少，因而，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負荷電流．而與二次電流無關；
2、電流互感器二次線圈所接表面和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路情況下工作。
電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定互感比：kn=I1n/I2n
由于一次線圈額定電流I1n己標準化，二次線圈額定電流I2n一致為5（1或0.5）安，所以電流互感器額定互感比亦已標準化。kn還可以近似地表明為互感器一、二次線圈的匝數比，即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2為一、二線圈的匝數。
首要分類
互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類。電壓互感器可在高壓和超高壓的電力系統中用于電壓和功率的測量等。電流互感器可用在交流電流的測量、交流電度的測量和電力拖動線路中的保護。
電壓互感器
按用途分
測量用電壓互感器或電壓互感器的測量繞組：在正常電壓規模內，向測量、計量設備供應電網電壓信息；保護用電壓互感器或電壓互感器的保護繞組：在電網缺陷情況下，向繼電保護等設備供應電網缺陷電壓信息。
按絕緣介質分
干式電壓互感器：由一般絕緣材料浸漬絕緣漆作為絕緣，多用在及以下低電壓等級；
澆注絕緣電壓互感器：由環氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型，多用在及以下電壓等級；
油浸式電壓互感器：由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，是我國最常見的結構型式，常用于及以下電壓等級；
氣體絕緣電壓互感器：由氣體作主絕緣，多用在較高電壓等級。
通常專供測量用的低電壓互感器是干式，高壓或超高壓密封式氣體絕緣(如六氟化硫)互感器也是干式。澆注式適用于35kV及以下的電壓互感器，35kV以上的產品均為油浸式。
按相數分
絕大多數產品是單相的，由于電壓互感器容量小，器身體積不大，三相高壓套管間的表里絕緣要求難以滿足，所以只需3-15kV的產品有時選用三相結構。
按電壓轉化原理分
電磁式電壓互感器：根據電磁感應原理轉化電壓，原理與基本結構和變壓器完全相似，我國多在及以下電壓等級選用；
電容式電壓互感器：由電容分壓器、補償電抗器、中心變壓器、阻尼器及載波設備防護間隙等組成，用在中性點接地系統里作電壓測量、功率測量、繼電防護及載波通訊用；
光電式電壓互感器：通過光電轉化原理以完結電壓轉化，還在研制中。
按運用條件分
戶內型電壓互感器：設備在室內配電設備中，一般用在及以下電壓等級；
戶外型電壓互感器：設備在戶外配電設備中，多用在及以上電壓等級。
按一次繞組對地工作情況分
一次繞組接地的電壓互感器：單相電壓互感器一次繞組的結尾或三相電壓互感器一次繞組的中性點直接接地；
一次繞組不接地的電壓互感器：單相電壓互感器一次繞組兩頭子對地都是絕緣的；三相電壓互感器一次繞組的各部分，包括接線端子對地都是絕緣的，并且絕緣水平與額定絕緣水平一致。
按磁路結構分
單級式電壓互感器：一次繞組和二次繞組根據需求可設多個二次繞組同繞在一個鐵芯上，鐵芯為地電位。我國在及以下電壓等級均用單級式；
串級式電壓互感器：一次繞組分成幾個匝數相同的單元串接在相與地之間，每一單元有各自獨立的鐵芯，具有多個鐵芯，且鐵芯帶有高電壓，二次繞組根據需求可設多個二次繞組處在最末一個與地聯接的單元。我國在電壓等級常用此種結構型式；
組合式互感器：由電壓互感器和電流互感器組兼并構成一體的互感器稱為組合式互感器，也有把與組合電器配套出產的互感器稱為組合式互感器。
電流互感器
按用途分
測量用電流互感器或電流互感器的測量繞組。在正常作業電流規模內，向測量、計量等設備供應電網的電流信息；
保護用電流互感器或電流互感器的保護繞組。在電網缺陷情況下，向繼電保護等設備供應電網缺陷電流信息。
按絕緣介質分
干式電流互感器：由一般絕緣材料經浸漆處理作為絕緣；
澆注式電流互感器：用環氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器；
油浸式電流互感器：由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型。我國在各種電壓等級均為常用；
氣體絕緣電流互感器：主絕緣由氣體構成。
按電流轉化原理分
電磁式電流互感器：根據電磁感應原理完結電流轉化的電流互感器；
光電式電流互感器：通過光電轉化原理以完結電流轉化的電流互感器，還在研制中。
按設備方法分
貫穿式電流互感器：用來穿過屏板或墻壁的電流互感器；
支柱式電流互感器：設備在平面或支柱上，兼做一次電路導體支柱用的電流互感器；
套管式電流互感器：沒有一次導體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器；
母線式電流互感器：沒有一次導體但有一次絕緣，直接套裝在母線上運用的一種電流互感器。
有源型電子式電流互感器特征是一次傳感器為空心線圈，高壓側電子器件需求由電源供電方能作業。其原理如下圖所示：
無源磁光玻璃型電子式電流互感器特征是一次傳感器為磁光玻璃，無需電源供電。其原理如下圖所示：
發展歷程
互感器最早出現于19世紀末。跟著電力工業的發展，互感器的電壓等級和準確等級都有很大前進，還發展了許多特種互感器，如電壓、電流復合式互感器、直流電流互感器，高準確度的電流比率器和電壓比率器,大電流激光式電流互感器，電子線路補償互感器，超高電壓系統中的光電互感器，以及SF6全封閉組合電器(GIS)中的電壓、電流互感器。在電力工業中，要發展什么電壓等級和規劃的電力系統，有必要發展相應電壓等級和準確度的互感器，以供電力系統測量、保護和控制的需求。
跟著許多新材料的不斷使用，互感器也出現了許多新的種類，電磁式互感器得到了比較充分的發展，其中鐵心式電流互感器以干式、油浸式和氣體絕緣式多種結構習慣了電力建造的發展需求。但是跟著電力傳輸容量的不斷增加，電網電壓等級的不斷前進及保護要求的不斷完善，一般的鐵 心式電流互感器結構已逐漸暴露出與之不相習慣的缺陷，其固有的體積大、磁豐滿、鐵磁諧振、動態規模小，運用頻帶窄等缺陷，難以滿難以滿足新一代電力系統主動化、電力數字網等的發展需求。
跟著光電子技能的敏捷發展，許多科技發達國家已把目光轉向運用光學傳感技能和電子學方法來發展新型的電子式電流互感器，簡稱光電電流互感器。世界電工協會已發布電子式電流互感器的標準。電子式互感器的意義，除了包括光電式的互感器，還包括其它各種運用電子測試原理的電壓、電流傳感器。
常見種類
電子式互感器
變頻功率傳感器是一種電子式互感器，變頻功率傳感器通過對輸入的電壓、電流信號進行交流采樣，再將采樣值通過電纜、光纖等傳輸系統與數字量輸入二次表面相連，數字量輸入二次表面對電壓、電流的采樣值進行運算，可以獲取電壓有用值、電流有用值、基波電壓、基波電流、諧波電壓、諧波電流、有功功率、基波功率、諧波功率等參數。
互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類，其首要作用有：將一次系統的電壓、電流信息準確地傳遞到二次側相關設備；將一次系統的高電壓、大電流轉化為二次側的低電壓（標準值）、小電流（標準值），使測量、計量表面和繼電器等設備標準化、小型化，并下降了對二次設備的絕緣要求；將二次側設備以及二次系統與一次系統高壓設備在電氣方面很好地隔絕，然后保證了二次設備和人身的安全。
電壓互感器
測量用電流互感器首要與測量表面協作，在線路正常作業情況下，用來測量電流、電壓、功率等。測量用微型電流互感器首要要求：
1、絕緣可靠；
2、足夠高的測量精度；
3、當被測線路產生缺陷出現的大電流時互感器應在適當的量程內豐滿（如500%的額定電流）以保護測量表面。
保護用電流互感器保護用電流互感器首要與繼電設備協作，在線路產生短路過載等缺陷時，向繼電設備供應信號堵截缺陷電路，以保護供電系統的安全。保護用微型電流互感器的作業條件與測量用互感器完全不同，保護用互感器僅僅在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有用的作業。
電流互感器
運用變壓器原、副邊電流成比例的特征制成。其作業原理、等值電路也與一般變壓器相同，僅僅其原邊繞組串聯在被測電路中，且匝數很少；副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負載，近似短路。原邊電流（即被測電流）和副邊電流取決于被測線路的負載，而與電流互感器的副邊負載無關。由于副邊挨近于短路，所以原、副邊電壓U1和都很小，勵磁電流I0也很小。電流互感器工作時，副邊不允許開路。由于一旦開路，原邊電流均成為勵磁電流，使磁通和副邊電壓大大逾越正常值而危及人身和設備安全。因而，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在工作時未經旁路就拆下電流表、繼電器等設備。電流互感器的接線方法按其所接負載的工作要求承認。最常用的接線方法為單相，三相星形和不完全星形。
組合互感器
組合互感器是將電壓互感器、電流互感器組合到一同的互感器。組合互感器可將高電壓變化為低電壓，將大電流變化為低電流，然后起到對電能計量的意圖。
鉗形互感器
鉗形電流互感器是一款精細電流互感器（直流傳感器），是專門為電力現場測量計量運用特征設計的。該系列互感器選用高導磁材料制成，精度高。線性優。抗干擾能力強等。運用時可以直接夾住母線或母排上無須截線停電其運用十分便當。它可協作多種測量儀器，電能表現場校驗儀、多功用電能表、示波器、數字萬用表、雙鉗式接地電阻測試儀、雙鉗式相位伏安表等， 可在電力不斷電情況下，對多種電參量進行測量和比對。
零序互感器
零序電流保護的基本原理是根據基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節點的復電流的代數和等于零。在線路與電氣設備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，因而，零序電流互感器的二次側繞組無信號輸出，履行元件不動作。當產生接地缺陷時的各相電流的矢量和不為零，缺陷電流使零序電流互感器的環形鐵芯中產生磁通，零序電流互感器的二次側感應電壓使履行元件動作，帶動脫扣設備，切換供電網絡，到達接地缺陷保護的意圖。 作用：當電路中產生觸電或漏電缺陷時，保護動作，堵截電源。運用：可在三相線路上各裝一個電流互感器，或讓三相導線一同穿過一零序電流互感器，也可在中性線N上設備一個零序電流互感器，運用其來檢測三相的電流矢量和。零序電流互感器選用ABS工程塑料外殼、全樹脂澆注成密封，有用防止了互感器在長期運用過程中的銹蝕。絕緣功用好，外形美麗。具有靈敏度高、線性度好工作可靠，設備便當等特征。其功用優于一般的零序電流互感器，運用規模廣泛，不只適用于電磁型繼電保護，還能適用于電子和微機保護設備。
過失測量
直流法
用1.5～3V干電池將其正極接于互感器的一次線圈L1，L2接負極，互感器的二次側K1接毫安表正極，負極接K2，接好線后，將K合上毫安表指針正偏，擺開后毫安表指針負偏，闡明互感器接在電池正極上的端頭與接在毫安表正端的端頭為同極性。
1.K1為同極性即互感器為減極性。如指針擺動與上述相反為加極性。
交流法
補償量如下：
Δf=Nx/（N2-Nx）×100%
匝數補償
只比照差起到補償作用，補償量與二次負荷和電流大小無關。補償匝數一般只需幾匝，匝數補償應核算電流低端二次阻抗最大時，和電流高端二次阻抗最小時過失。關于高精度的微型電流互感器匝數補償那怕只補償1匝，就會補償過量。這時可以選用半匝或分數匝補償。但是電流互感器的匝數是以通過鐵芯窗口的封閉回路核算的，電流互感器的匝數是一匝一匝核算的，不存在半匝的情況。選用半匝或分數匝補償有必要選用輔佐手段如：雙繞組、雙鐵芯等。輔佐鐵芯補償比照差、
角差都起到補償作用，但輔佐鐵芯補償的方法制造工藝比較復雜。電容補償，直接在二次繞組兩頭并聯電容就可以。其比照差起正補償作用，補償大小與二次負荷Z=RiX中X重量成正比，與補償電容大小成正比；對角差都起到負補償，補償大小與二次負荷Z=RiX中R重量成正比，與補償電容大小成正比。電容補償是一種比較抱負的補償方法。在微型精細電流互感器中，一般二次繞組直接接運放的電流/電壓轉化，其二次阻抗基本為0，此時電容補償的作用就比較小。一般可以在電流/電壓轉化階段增加移相電路可以處理角差問題。用戶可以根據電流互感器出廠時所帶的該互感器的查驗陳說中查驗過失數據進行調整核算移相電路。
種類比照
電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）是電力系統重要的電氣設備，它承擔著高、低壓系統之間的隔絕及高壓量向低壓量轉化的功用。其接線的正確與否，對系統的保護、測量、督查等設備的正常作業有極其重要的意義。在新設備PT、CT投運或替換PT、CT二次電纜時，運用極性實驗法查驗PT、CT接線的正確性，現已是繼電保護作業人員必不可少的作業程序。
防止其極性接反就是要找到互感器輸入和輸出的“同名端”，具體的方法就是“點極性”。這兒以電流互感器為例闡明如何點極性。具體方法是將指針式萬用表接在互感器二次輸出繞組上，萬用表打在直流電壓檔；然后將一節干電池的負極固定在電流互感器的一次輸出導線上；再用干電池的正極去“點”電流互感器的一次輸入導線，這樣在互感器一次回路就會產生一個+（正）脈沖電流；一同調查指針萬用表的表針向哪個方向“偏移”，若萬用表的表針從0由左向右偏移，j即表針“正啟”，闡明接入的“電流互感器一次輸入端”與“指針式萬用表正接線柱聯接的電流互感器二次某輸出端”是同名端，而這種接線就稱為“正極性”或“減極性”；若萬用表的表針從0由右向左偏移，即表針“反啟”，闡明接入的“電流互感器一次輸入端”與“指針式萬用表正接線柱聯接的電流互感器二次某輸出端”不是同名端，而這種接線就稱為“反極性”或“加極性”。
每個產品都有自己的注意事項，使用互感器時應注意以下幾個方面：
1、電流互感器的額定一次電流一般按線路的1.2~1.4倍電流選用電流互感器,這首要是考慮線路過載時不至于燒毀電流互感器和電流表或電能表等用電設備。
2、電流互感器的額定一次電流也不能選得比線路的實踐作業電流相差太大，這將影響電流互感器的計量精度。
3、互感器是在額定的二次輸出負載規模內才干保證互感器精度。因而包括二次線路負載以及計量設備的負載都為互感器實踐作業的負載，當互感器二次實踐輸出負載大于互感器二次額定輸出負載時，互感器精度將下降，嚴峻過載時將燒毀互感器。
4、當互感器二次實踐輸出負載低于互感器額定二次輸出負載時，互感器的精度將下降。
5、根椐不同的運用場合選用適合的互感器產品。
6、戶外用互感器和戶內用互感器莫混用。
燒壞原因：
1、電壓互感器低壓側匝間和相間短路時，低壓保險沒有熔斷，由于激磁電流敏捷增大，使高壓熔管熔絲 熔斷或燒壞互感器。
2、當10kV出線產生單相接地時，電壓互感器一次側非缺陷相對地電壓為正常電壓值的根號3倍。電壓互感器的鐵芯很快豐滿，激磁電流急劇增強，使熔絲熔斷。
3、由于電力網絡中含有電容性和電感性參數的元件，特別是帶有鐵芯的鐵磁電感元件，在參數組合不利時引起鐵磁諧振。
4、流過電壓互感器一次繞組的零序電流增大（相關于接地電流超支的系統而言），長期工作時，該零序互感器產生的熱效應將使電壓互感器的絕緣損壞、迸裂；
5、系統中存在非線性的振動（弧光接地過電壓），大大加重了系統中電壓互感器的損壞進程；
6、電壓互感器自身的散熱條件較差。
類型差異：
最重要差異是在正常工作時其作業情況的不同，首要表現以下幾個方面：
1、電壓互感器正常作業時的磁通密度挨近豐滿值，缺陷時分磁通密度下降；電流互感器正常作業時磁通密度很低，而短路時由于一次側短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時甚至遠遠逾越豐滿值。
2、電壓互感器是用來測量電網高電壓的特別變壓器，它能將高電壓按規矩比例轉化為較低的電壓后，再聯接到表面上去測量。電壓互感器，原邊電壓不論是多少伏，而副邊電壓一般均規矩為100伏，以供應電壓表、功率表及千瓦小時表和繼電器的電壓線圈所需求的電壓。
3、電流互感器二次可以短路，但是不得開路；電壓互感器二次可以開路，但是不得短路．把大電流按規矩比例轉化為小電流的電氣設備，稱為電流互感器。電流互感器副邊的電流一般規矩為5安或1安，以供應電流表、功率表、千瓦小時表和繼電器的電流線圈電流。
4、關于二次側的負荷來說，電壓互感器的一次內阻抗較小甚至可以忽略不計，大可以以為電壓互感器是一個電壓源；而電流互感器的一次卻內阻很大,以致可以以為是一個內阻無窮大的電流源。
