电力变压器及互感器

1、第四章 工厂变配电所及其一次系统第4节 电力变压器及其选择电力变压器及其选择电力变压器及其选择GB 1094 电力变压器GB 64501986 干式电力变压器GB/T 64511999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T 102281997 干式电力变压器技术参数和要求GB/T 162741996 油浸式电力变压器技术参数和要求 500kV级DL/T 572-1995 电力变压器运行规程 IEC60076 Power Transformer 有关标准电力变压器及其选择电力变压器最基本的构成元件是： 1、高导磁系数的铁心 磁路 2、绕在铁心上的匝数不同的一次、二次绕组 电路绕组：接电源的

2、绕组称为一次绕组，接负荷的绕组称为二次绕组。工作原理电力变压器及其选择变压器所依据的工作原理是法拉第在1831年发现的互感现象（电磁感应原理），即：由于一个电路产生电流变化，而在其邻近的另一电路中引起感生电动势的现象。 在同一铁心上绕上一次绕组和二次绕组，如果在一次绕组中通入交变电流，由于电流的交变，其产生的磁场也随之变化；在二次绕组中就感应出交变的电动势来。注意：穿过一二次绕组中的磁通量是相同的，因而感应电动势之比只与匝数有关，这样一次、二次绕组的匝数不同，就可以改变电压了。工作原理电力变压器及其选择从能量角度来分析上述过程：电能（一次绕组中的交变电流）转换成磁场能（铁心中的交变磁场），磁场

3、能又转换成电能（二次绕组对外输出电流）。由此可见，变压器是一个传递能量的装置。对于理想变压器有：U1/U2=N1/N2U1I1=U2I2I1/I2=N2/N1工作原理电力变压器及其选择额定电压UN 1、一次额定电压：一次绕组的电压 2、二次额定电压：变压器空载时二次绕组的电压额定电流IN 1、一次额定电流：一次绕组 2、二次额定电流：二次绕组。额定容量SN双绕组变压器的两个绕组具有相同的额定容量电力变压器容量应符合R10系列：数字1-1.25-1.6-2-2.5-3.15-4-5-6.3-8及其与10n的乘积，如630kVA、800kVA、1000kVA等。主要参数电力变压器及其选择额定频率：

4、50Hz空载损耗P0当以额定电压施加于一个绕组的端子上，其余绕组开路时变压器所产生的损耗，主要是铁心中的磁滞损耗和涡流损耗，因此空载损耗由称为铁损。短路损耗Pk 又称负载损耗，主要是绕组的电阻引起，所以又称铜损。对于双绕组变压器，短路损耗是指将变压器的一侧绕组短路，流经另一侧绕组的电流为额定电流时，变压器所消耗的功率。主要参数电力变压器及其选择短路电压uk又称阻抗电压。对于双绕组变压器，短路电压是指当一侧绕组短接，以额定频率的电压施加于另一侧绕组上，并使短接绕组中流过额定电流时所施加的电压。短路电压以施加电压绕组额定电压的百分数表示。 变压器的电抗XT可由其短路电压近似地计算（式3-23，p5

5、9）。空载电流I0变压器在额定电压空载运行时的电流值。一个绕组的空载电流通常以该绕组的额定电流的百分数表示。温升 变压器各部分的温度与其周围冷却介质温度的差值。主要参数电力变压器及其选择 变压器在线检测与诊断系统 变压器优化设计：电磁场仿真分析、新结构 新材料、新工艺 超导变压器研究热点第四章 工厂变配电所及其一次系统第5节 互感器及其选择互感器及其选择互感器是进行电流、电压变换的设备，是一次系统和二次系统之间最重要的联络元件。互感器是一种特殊的变压器。互感器分两大类：1）电流互感器CT（current transformer），二次侧为5A或1A2）电压互感器PT（potential tra

6、nsformer），二次侧一般为100V互感器作用：1）使低压二次设备（测量仪表、继电器等）与主回路（一次回路） 实现电气隔离2）有利于扩大低压二次设备的应用范围3）有利于低压二次设备的标准化，实现批量生产，因为互感器二次 侧额定电流/额定电压是一定的。概述互感器及其选择 GB 12071997 电压互感器 GB 12081997 电流互感器 GB/T 47032001 电容式电压互感器 GB 172011997 组合互感器 GB/T 174431998 500kV电流互感器技术参数和要求 JBT8169-1999 耦合电容器及电容分压器 有关标准互感器及其选择由于电流互感器本身的励磁损耗和磁

7、路饱和等因素的影响，测量所得的二次电流与一次电流在数值和相位上都存在着一定的差异，这就是电流互感器的误差。它包括电流误差（用%表示）、相位差（用表示）、复合误差（对于保护用CT）。准确级：1）测量用CT有：0.1、0.2、0.5、1、3、5级及0.2S、0.5S等几种。 例：0.5级表示一次电流为额定电流的11.2倍时，电流误差最大 为0.5%，相位差为30 。2）保护用CT有：5P、10P（P表示保护用） 例：5P表示复合误差最大为5%。电流互感器误差及准确级互感器及其选择按用途分：1）测量用CT：测量一次回路正常运行时的电流（短路时应饱和）2）保护用CT：测量一次回路非正常运行和故障状态下

8、的电流，并 传递到保护和控制装置（短路时不应饱和）。按一次绕组匝数分：单匝式（适于大电流）、多匝式（400A以下）按安装方式分：贯穿式、套管式、支柱式、母线式按电流比分：单电流比、多电流比按一次电压分：高压CT、低压CT按使用条件分：户内式（10kV及以下）、户外式（35kV及以上）电流互感器类型互感器及其选择额定电压：表示一次绕组的绝缘水平额定一次电流额定二次电流：5A或1A额定容量：二次绕组输出容量（S2N=I2N2Z2N）其标准值为：5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100kVA电流比：一次电流与二次电流之比额定动稳定电流：二次绕组短路时，CT能承受的最大一次电流

9、峰值额定连续热电流：通常等于额定一次电流额定短时热电流：二次绕组短路时，CT在短时间内能承受的最大一次电流有效值电流互感器主要参数互感器及其选择电流互感器应按装设地点的条件、额定电压、一次电流、二次电流、准确级等条件进行选择，并校验其短路动稳定度和热稳定度。电流互感器电流互感器的选择和校验在工作时，电流互感器二次侧不得开路，所以其二次侧不得接入熔断器或开关。二次侧有一端必须接地。连接时，应注意电流互感器端子的极性。使用注意事项 p126互感器及其选择电磁式电压互感器原理与变压器相似：一次绕组匝数较多，二次绕组匝数较少，相当于一台小型降压变压器。工作时，一次绕组与一次电路并联，二次绕组与低压二次

10、设备（仪表、继电器）的电压线圈并联，二次侧接近于空载状态。PT的一次电压与二次电压的关系见式4-22。电磁式电压互感器的基本结构主要由绕组、铁心和绝缘等部分构成。电磁式PT误差分为电压误差（%表示）和相位差。准确级：与CT的含义一样。测量用PT准确级有0.1、0.2、0.5、1、3共5级；保护用PT有3P、6P。电压互感器电磁式电压互感器互感器及其选择电容式电压互感器具有冲击绝缘强度高、结构简单、质量轻、体积小、占地面积小、价格低等优点，已在高压和超高压系统中得到了广泛应用。准确级分0.2、0.5、1、3、3P、6P。电压互感器电容式电压互感器（CVT）电容式电压互感器电容式电压互感器等级有：35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等。互感器及其选择电压互感器电容式电压互感器（CVT）121112CCUUKUCC式中，K为分压比。电容式电压互感器原理接线图电容式电压互感器最基本的部分是电容分压器，以及中间继电器、补偿电抗器、阻尼器等电磁部分。互感器及其选择电压互感器应按装设地点的条件、一次电压、二次电压、准确级等条件进行选择。电压互感器电压互感器的选择在工作时，电压互感器二次侧不得短路。因为一次、二次绕组都是在并联状态下工作，所以其一次侧、二次侧都必须接入熔断器。二次侧有一端必须接地。连接时，应注意电压互感器端子的极性。使用注意事项