2025年11月15日 08:23:10 来源:广州顶源电子科技股份有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:2
电流互感器(CT, Current Transformer)和电压互感器(PT/VT, Potential Transformer/Voltage Transformer)是电力系统中两种关键的测量与保护设备,它们的主要区别体现在工作原理、结构设计、应用场景等方面
二、工作原理差异
1. 电流互感器(CT)
原理:基于电磁感应,侧大电流(I1I1)在铁芯中产生磁通,二次侧感应出小电流(I2I2),满足 I1N1=I2N2I1N1=I2N2(NN为匝数)。
特点:
绕组匝数少(甚至单匝),二次绕组匝数多。
运行时二次侧必须接负载或短接,否则开路电压可达数千伏,危及设备和人身安全。
2. 电压互感器(PT/VT)
原理:类似变压器,侧高电压(U1U1)通过铁芯耦合到二次侧低电压(U2U2),满足 U1/U2=N1/N2U1/U2=N1/N2。
特点:
绕组匝数多,二次绕组匝数少。
二次侧负载阻抗大,接近空载运行,短路会导致过流烧毁。
三、结构设计对比
特征 | 电流互感器(CT) | 电压互感器(PT/VT) |
|---|---|---|
绕组 | 粗导线、匝数少(甚至直接穿芯) | 细导线、匝数多(类似高压绕组) |
铁芯截面积 | 较大(防饱和) | 较小(低磁密即可满足线性度) |
绝缘要求 | 侧对地绝缘(如环氧树脂浇注) | 侧高压绝缘(如油浸式、SF6气体) |
常见类型 | 穿芯式、支柱式、母线式 | 电磁式、电容式(CVT) |
四、应用场景
1. 电流互感器(CT)
测量:电能表、电流表。
保护:过流、差动保护(如继电器输入)。
典型接线:
母线 → CT侧 → 负载
↓
二次侧(5A)→ 电流表/保护装置
2. 电压互感器(PT/VT)
测量:电压表、功率表。
保护:低电压、过电压保护。
同步检测:用于继电保护的电压信号采样。
典型接线:
高压线路 → PT侧
↓
二次侧(100V)→ 电压表/保护装置
五、特殊类型
电容式电压互感器(CVT):
用于超高压(220kV以上),通过电容分压替代传统电磁式PT。
光学电流互感器(OCT):
基于法拉第磁光效应,无磁饱和问题,适用于直流输电。
六、常见问题
CT二次侧为什么不能开路?
开路时磁通骤增,铁芯饱和并感应高压(可达kV级),可能击穿绝缘或伤人。
PT二次侧为什么不能短路?
短路时二次电流过大,烧毁绕组(类似变压器短路故障)。
如何选择变比?
CT:按侧电流的1.2~1.5倍选型。
PT:按系统额定电压选择(如10kV系统选10kV/100V)。
七、总结
CT是“电流源”设备,要求是抗饱和、防开路。
PT是“电压源”设备,要求是高线性度、防短路。
两者共同构成电力系统的“感官系统”,为测量、保护和控制提供关键信号。