互感器原理及结构

1、整理ppt1 互感器原理及结构 一、电压互感器 二、电流互感器 整理ppt2 1 1、电压互感器的分类、电压互感器的分类 （1 1）按用途分）按用途分 a a、测量用电压互感器、测量用电压互感器 b b、保护用电压互感器、保护用电压互感器 （2 2）按装置种类分）按装置种类分 a a、户内型电压互感器、户内型电压互感器 b b、户外型电压互感器、户外型电压互感器 （3 3）按绝缘介质分）按绝缘介质分 a a、干式电压互感器。其绝缘主要由纸、纤维编织材料或、干式电压互感器。其绝缘主要由纸、纤维编织材料或 薄膜绕包，经浸漆干燥而成。薄膜绕包，经浸漆干燥而成。 b b、油浸式电压互感器。其绝缘主要由

2、纸、制板等材料构、油浸式电压互感器。其绝缘主要由纸、制板等材料构 成，并浸在绝缘油中。成，并浸在绝缘油中。 一、电压互感器 整理ppt3 c c、浇注式电压互感器。其绝缘主要是绝缘树脂混合胶，、浇注式电压互感器。其绝缘主要是绝缘树脂混合胶， 注固化成型。注固化成型。 d d、气体绝缘电压互感器。绝缘主要是具有一定压力、气体绝缘电压互感器。绝缘主要是具有一定压力 的绝缘气体，例如六氟化硫的绝缘气体，例如六氟化硫（SFSF6 6）气体。气体。 (4)(4)按结构型式分按结构型式分 a a、单级式电压互感器，一、二次绕组在同一个铁心、单级式电压互感器，一、二次绕组在同一个铁心 柱上，绝缘不分级的电压

3、互感器。柱上，绝缘不分级的电压互感器。 b b、串级式电压互感器，一次绕组有几个匝数相等、串级式电压互感器，一次绕组有几个匝数相等、 几何尺寸相同的级绕组串联而成，各级绕组对地绝缘几何尺寸相同的级绕组串联而成，各级绕组对地绝缘 是自线路端到接地端逐级降低的电压互感器。在这种是自线路端到接地端逐级降低的电压互感器。在这种 电压互感器中，二次绕组与一次绕组的接地端级（即电压互感器中，二次绕组与一次绕组的接地端级（即 最下级）在同一铁心柱上。最下级）在同一铁心柱上。 整理ppt4 ( (5)5)按变换原理分按变换原理分 a a、电磁式电压互感器（简称、电磁式电压互感器（简称VTVT）。）。 b b、

4、电容式电压互感器（简称、电容式电压互感器（简称VTCVTC）。）。 6)6)按绕组个数分按绕组个数分 a a、双绕组电压互感器，其低压侧只有一个二次绕组的电压互感器。、双绕组电压互感器，其低压侧只有一个二次绕组的电压互感器。 b b、三绕组电压互感器，有两个分开的二次绕组的电压互感器。、三绕组电压互感器，有两个分开的二次绕组的电压互感器。 c c、四绕组电压互感器，有三个分开的二次绕组的电压互感器。、四绕组电压互感器，有三个分开的二次绕组的电压互感器。 (7)(7)按相数分按相数分 a a、单相电压互感器。、单相电压互感器。 b b、三相电压互感器。、三相电压互感器。 (8)(8)按一次绕组对

5、地状态分按一次绕组对地状态分 a a、接地电压互感器，在一次绕组的一端准备直接接地的单相电压、接地电压互感器，在一次绕组的一端准备直接接地的单相电压 互感器，或一次绕组的星形联结点（中性点）准备直接接地的三相互感器，或一次绕组的星形联结点（中性点）准备直接接地的三相 电压互感器。电压互感器。 b b、不接地电压互感器，一次绕组的各部分，包括接线端子在内，、不接地电压互感器，一次绕组的各部分，包括接线端子在内， 都是按额定绝缘水平对地绝缘的电压互感器。都是按额定绝缘水平对地绝缘的电压互感器。 整理ppt5 3 3、电压互感器的基本术语、电压互感器的基本术语 a a、额定电压和额定电压比：、额定电

6、压和额定电压比：电压互感器的误差、发热以及绝缘性电压互感器的误差、发热以及绝缘性 能要求都是以额定电压为基数做出相应规定的，因此额定电压是作能要求都是以额定电压为基数做出相应规定的，因此额定电压是作 为互感器性能基准的电压值。对一次绕组而言，就是额定一次电压。为互感器性能基准的电压值。对一次绕组而言，就是额定一次电压。 对二次绕组而言，就是额定二次电压。对二次绕组而言，就是额定二次电压。 额定一次电压与额定二次电压之比称为额定电压比。实际一次额定一次电压与额定二次电压之比称为额定电压比。实际一次 电压与实际二次电压之比称为实际电压比。由于电压互感器存在误电压与实际二次电压之比称为实际电压比。由

7、于电压互感器存在误 差，额定电压比与实际电压比是不等的。差，额定电压比与实际电压比是不等的。 电压互感器的额定一次电压以电力系统的额定电压而定。因为电力电压互感器的额定一次电压以电力系统的额定电压而定。因为电力 系统的额定电压是以相间电压（线电压）标称的，所以单相不接地系统的额定电压是以相间电压（线电压）标称的，所以单相不接地 电压互感器一次绕组额定电压就是电力系统的额定线电压，二次绕电压互感器一次绕组额定电压就是电力系统的额定线电压，二次绕 组额定电压为组额定电压为100V100V。单相接地电压互感器一次绕组额定电压是电力。单相接地电压互感器一次绕组额定电压是电力 系统的额定线电压的系统的额

8、定线电压的1/31/3，即额定相电压，二次绕组额定电压为，即额定相电压，二次绕组额定电压为 100/3V100/3V。三相电压互感器一次绕组额定电压是电力系统的额定线。三相电压互感器一次绕组额定电压是电力系统的额定线 电压的电压的1/31/3，二次绕组额定电压为，二次绕组额定电压为100/3V100/3V。 整理ppt6 c c、额定负荷：、额定负荷：确定互感器准确级所依据的负荷值。负荷通常确定互感器准确级所依据的负荷值。负荷通常 以视在功率伏安值表示，它是二次回路在规定的功率因数和以视在功率伏安值表示，它是二次回路在规定的功率因数和 额定二次电压下所汲取的负荷。额定二次电压下所汲取的负荷。

9、e e、额定输出：、额定输出：在额定二次电压及接有额定负荷的条件下，互在额定二次电压及接有额定负荷的条件下，互 感器供给二次回路的视在功率值（在规定功率因数下以伏安感器供给二次回路的视在功率值（在规定功率因数下以伏安 表示）。表示）。 f f、准确级：、准确级：对互感器所给定的等级。在规定的使用条件下互对互感器所给定的等级。在规定的使用条件下互 感器的误差应在规定的限值内。感器的误差应在规定的限值内。 整理ppt7 电压互感器结构 电磁式电压互感器 电容式电压互感器（CVT) 整理ppt8 整理ppt9 整理ppt10 电磁式电压互感器按它在系统中使用方式的不 同可分为不接地电压互感器和接地电

10、压互感器不 接地电压互感器的一次绕组的各个部分，包括出线 端子在内，对地均按照其额定绝缘水平绝缘的。这 种互感器在使用时，其一次绕组两个出线端子分别 连结在系统中不同的相上。接地电压互感器一次绕 组的一个出线端(首端)对地绝缘，面另一个出线端 (末端)都直接接地。 整理ppt11 电磁式电压互感器 电压互感器原理与变压器相同，只是电压互 感器的容量很小通常只有几十伏安到几百伏 安。因此二次负载的变动不会影响到电网电 压的波动。多数情况下二次负载是恒定的。 互感器的二次负载是仪表和继电器的电压线 圈，它们的阻抗很大，所以电压互感器工作 状态接近于变压器空载状态。其二次电压的 大小接近于二次电动势

11、。所以由一次电压决 定电压互感器额定变压比K为： K=U1/U2=E1/E2=N1/N2 整理ppt12 整理ppt13 整理ppt14 电容式电压互感器 一种由电容分压器和电磁单元组成的电 压互感器，其设计和相互连接使电磁单元的 二次电压与加到电容分压器上的一次电压基 本上成正比且相角差接近于零。 整理ppt15 C1C1高压电容高压电容 C2C2中压电容中压电容 TT中间变压器中间变压器 LL补偿电抗器补偿电抗器 DD阻尼器阻尼器 FF保护装置保护装置 1a1a、1n1n主二次主二次1 1号号 绕组绕组 2a2a、2n2n主二次主二次2 2号号 绕组绕组 dada、dndn剩余电压剩余电压

12、 绕组绕组(100V)(100V) 整理ppt16 整理ppt17 CVT原理、结构和主要性能参数 n电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成。电容分压器 由C1高压电容和C2中压电容串联组成。 n分压比K=C1+C2/C1 n电磁单元由中间变压器、补偿电抗器串联组成。 n电容分压器可作为耦合电容器，在其低压端N端子连接结合滤波 器以传送高频信号。 n通过电容分压器的分压，将分压后得到的中间 整理ppt18 整理ppt19 750kVCVT 500kVCVT 整理ppt20 电流互感器原理 电流互感器是一种特种变压器， 其工作原理与变压器相同。 整理ppt21 当电流互感器一次绕组流过电流I

13、1时，则建立磁通 势F1=N1I1，（N1为一次匝数）又称为一次安匝。一 次磁势分为两部分，其中很小部分用来励磁，称作 励磁磁通势。它是励磁电流I0与一次匝数N1的乘积。 另外绝大部分是用来平衡二次绕组电流I2建立的磁 通势F2=I2N2。（N2为二次匝数）又称为二次安匝。 电流互感器原线圈匝数N1通常仅一匝或数匝，串联 于一次电路中。 副线圈匝数N2较多与测量仪表和继电器的电流线圈 串联。 电流互感器的变比： K=I1/I2=N2/N1 整理ppt22 与变压器不同之处 电流互感器二次串接负载是，仪表 和继电器的电流线圈。阻抗很小，因 此互感器运行是处于短路状态。此时 铁心中磁通非常小。 整

14、理ppt23 一、电流互感器型号： 第一字母：L电流互感器 第二字母：A穿墙式；Z支柱式；M母线式； D单匝贯穿式；V结构倒置式；J零序 接地检测用；W抗污秽；R绕组裸露式 第三字母：Z环氧树脂浇注式；C瓷绝缘；Q 气体绝缘介质；W与微机保护专用 第四数字：B带保护级；C差动保护；DD级； Q加强型；J加强型ZG 第五数字：电压等级 产品序号 整理ppt24 额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所 消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V.A表 示，也可以用二次额定负荷阻抗表示。 一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的 用电负荷电流。 二次额定电流：允许通过电流互感器二次绕组的 一次感

15、应电流。 整理ppt25 额定电流比(变比)：一次额定电流与二次额定电流 之比。 额定电压：一次绕组长期对地能够承受的最大电压 (有效值以kV为单位)，应不低于所接线路的额定相 电压。 10倍数：在指定的二次负荷和任意功率因数下， 电流互感器的电流误差为10时，一次电流对其 额定值的倍数。 整理ppt26 比差：互感器的误差包括比差和角差两部分。比值 误差简称比差，一般用符号f表示，它等于实际的 二次电流与折算到二次侧的一次电流的差值，与折 算到二次侧的一次电流的比值，以百分数表示。 角差：相角误差简称角差，一般用符号表示，它 是旋转180后的二次电流向量与一次电流向量之 间的相位差。规定二次

16、电流向量超前于一次电流向 量为正值，反之为负值，用分()为计算单位。 整理ppt27 热稳定及动稳定倍数：电力系统故障时，电流互感 器受到由于短路电流引起的巨大电流的热效应和电 动力作用，电流互感器应该有能够承受而不致受到 破坏的能力，这种承受的能力用热稳定和动稳定倍 数表示。热稳定倍数是指热稳定电流1s内不致使电 流互感器的发热超过允许限度的电流与电流互感器 的额定电流之比。动稳定倍数是电流互感器所能承 受的最大电流瞬时值与其额定电流之比 整理ppt28 1 1、电流互感器的分类电流互感器的分类 （1 1）按用途分）按用途分 a a、测量用电流互感器、测量用电流互感器 b b、保护用电流互感

17、器、保护用电流互感器 （2 2）按装置种类分）按装置种类分 a a、户内型电流互感器、户内型电流互感器 b b、户外型电流互感器、户外型电流互感器 （3 3）按绝缘介质分）按绝缘介质分 a a、干式绝缘。包括有塑料外壳（或瓷件）和无塑料外壳，、干式绝缘。包括有塑料外壳（或瓷件）和无塑料外壳， 由普通绝缘材料，经浸漆处理的电流互感器。当用瓷件作由普通绝缘材料，经浸漆处理的电流互感器。当用瓷件作 主绝缘时，也称为瓷绝缘。主绝缘时，也称为瓷绝缘。 b b、油绝缘。即油浸式电流互感器，其绝缘主要由纸绕包，、油绝缘。即油浸式电流互感器，其绝缘主要由纸绕包， 并浸在绝缘油中。并浸在绝缘油中。 整理ppt2

18、9 若在绝缘中配置有均压电容屏，通常又称为油纸电容型绝缘。若在绝缘中配置有均压电容屏，通常又称为油纸电容型绝缘。 c c、浇注绝缘。其绝缘主要是绝缘树脂混合浇注经固化成型。、浇注绝缘。其绝缘主要是绝缘树脂混合浇注经固化成型。 d d、气体绝缘。绝缘主要是具有一定压力的绝缘气体，例如六氟化、气体绝缘。绝缘主要是具有一定压力的绝缘气体，例如六氟化 硫硫（SFSF6 6）气体。气体。 (4)(4)按结构型式分按结构型式分 a a、按安装方式不同可分为贯穿式和支柱式。安装在墙壁孔、房顶、按安装方式不同可分为贯穿式和支柱式。安装在墙壁孔、房顶 洞或金属构架上兼作穿墙套管用的称为贯穿式电流互感器。安装在洞或金属构架上兼作穿墙套管用的称为贯穿式电流互感器。安装在 支持平面上有时也兼作支持绝缘子的称为支柱式电流互感器。支持平面上有时也兼作支持绝缘子的称为支柱式电流互感器。 b b、按一次绕组型式可分为单匝式和多匝式。、按一次绕组型式可分为单匝式和多匝式。 图图2-52-5中的（中的（a a）、（）、（b b）、（）、（c c）三种结构均为