互感器知识PPT精品文档

1、12电流互感器TALB6-110型电流互型电流互感器感器 3500KV电电流互感器流互感器 4500KV电流电流互感器运行互感器运行在葛洲坝电在葛洲坝电站站 5电压互感器JDCF-110型电压互感器型电压互感器 6互感器的作用互感器的作用： 将一次回路的高电压和大电流变为二次将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并且使表和保护装置标准化、小型化，并且使其结构精巧、价格便宜、并便于屏内安其结构精巧、价格便宜、并便于屏内安装。装。 使二次设备与高压部分隔离，且互感器使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均

2、接地，从而保证了设备和人身二次侧均接地，从而保证了设备和人身安全。安全。7电压互感器电压互感器一次测与高压线路并联，二次测绕组与测量仪表一次测与高压线路并联，二次测绕组与测量仪表并联，二次侧标准的低电压并联，二次侧标准的低电压100V或或100/ ）电流互感器电流互感器用于各种电压的交流装置中，其一次绕组串用于各种电压的交流装置中，其一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电联于被测量电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电流线圈串联连接。二次侧标准的小电流（或）流线圈串联连接。二次侧标准的小电流（或） 89产品特点：产品特点： 有机绝缘、无油、无瓷、无气（有机绝缘、无油

3、、无瓷、无气（SF6） 防火防爆、体积小、重量轻、维护简便防火防爆、体积小、重量轻、维护简便 额定电压：额定电压：40.5、72.5、126kV 额定电流：额定电流：1002500A 正常使用条件：正常使用条件： 户内、户外均可使用户内、户外均可使用 环境温度：最高温度环境温度：最高温度+40，最低温度，最低温度-40 海拔高度：海拔不超过海拔高度：海拔不超过1000m，超过，超过1000m时，由供需双方另议时，由供需双方另议 环境污秽等级：环境污秽等级：、级污秽区级污秽区 产品的主要技术特点：产品的主要技术特点：防火防爆、维护简便、不充油、无瓷、无气、防火防爆、维护简便、不充油、无瓷、无气、

4、体积小、重量轻体积小、重量轻 额定电压（额定电压（kV)：220kV、110kV、66kV、35kV额定额定二次电流（二次电流（A）：）：1A、2A、5A额定一次电流（额定一次电流（A）：）：1002500A介介质损耗因数（质损耗因数（tg,%)：小于小于0.4爬电距离（爬电距离（mm）：）：20mm/kV、25mm/kV、31mm/kV 可选外形尺寸（长可选外形尺寸（长宽宽高，高，mm）：）：请通过请通过电话或电话或Email联系，并索取资料准确度：联系，并索取资料准确度：0.2、0.2S、0.5、0.5S、5P、10P10LGW-110干式电干式电流互感器在流互感器在1998年首次挂网运行

5、于年首次挂网运行于太原太原 11电流互感器的种类电流互感器的种类 根据根据安装地点安装地点可分为户内式和户外式；可分为户内式和户外式；根据安装方式可分为穿墙式、支持式和根据安装方式可分为穿墙式、支持式和套管式；套管式； 根据根据绝缘结构绝缘结构可分为干式、浇注式和油可分为干式、浇注式和油浸式；浸式； 根据根据原边绕组的结构型式原边绕组的结构型式可分为单匝式可分为单匝式和多匝式等。和多匝式等。 1213穿墙式电流互感器穿墙式电流互感器 14 穿墙式电流互感器一般用在从室内到室外的连接，它可穿墙式电流互感器一般用在从室内到室外的连接，它可以作为穿墙套管，又是电流互感器，可以减少占地面积，以作为穿墙

6、套管，又是电流互感器，可以减少占地面积，减少设备。减少设备。穿墙式电流互感器由法兰盘、绝缘瓷套、绝缘垫片、穿墙式电流互感器由法兰盘、绝缘瓷套、绝缘垫片、二次线圈、接线环、绕组端盖、绕组护垫、导电杆、瓷二次线圈、接线环、绕组端盖、绕组护垫、导电杆、瓷套压盘、铜片、瓷套端盖组成。套压盘、铜片、瓷套端盖组成。在组装穿墙式电流互感时先将外瓷套套在导电杆上，在组装穿墙式电流互感时先将外瓷套套在导电杆上，然后装上法兰盘。法兰盘内垫有绝缘垫片，再将接有接然后装上法兰盘。法兰盘内垫有绝缘垫片，再将接有接线环的二次绕组装上，安装绕组端盖和绕组护套，用螺线环的二次绕组装上，安装绕组端盖和绕组护套，用螺母固定住。然

7、后再套上内瓷套，放上瓷套压盘和挡块，母固定住。然后再套上内瓷套，放上瓷套压盘和挡块，最后盖上瓷套端盖，用螺母固定，组装完毕。最后盖上瓷套端盖，用螺母固定，组装完毕。 15支持式电流互感器支持式电流互感器 SAS型电流互感器为倒立式型电流互感器为倒立式结构，一次导管为直线型（见结构，一次导管为直线型（见图）。图）。外壳铝铸件，铁芯及二外壳铝铸件，铁芯及二次绕组由已经过特殊试验的树次绕组由已经过特殊试验的树脂浇注件支撑。脂浇注件支撑。二次绕组引出线通过引线二次绕组引出线通过引线套管接到互感器底座接线盒内套管接到互感器底座接线盒内的二次套管。的二次套管。左图中：左图中：1-防爆片防爆片 2-外外壳壳

8、 3-铁芯外壳铁芯外壳 4-一次导管一次导管 5-引线套管引线套管 6-复合绝缘套管复合绝缘套管 7-接线盒接线盒 8-底座底座16电流互感器工作原理电流互感器工作原理 17电流互感器的特点 一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，因此，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关；电流而与二次电流无关； 电流互感器二次绕组所接仪表或保护装置的电流线圈，正常情况下近似于短路运行。 变流比 Ki还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比，即数比，即kikN=N1/N2式中式中N1、N2为一、二为一

9、、二线圈的匝数。线圈的匝数。 21NNiIIK18电流互感器二次回路不允许开路 正常运行时，二次电流I2在铁芯中产生的二次磁势I2N2对一次磁势起去磁作用，因此励磁磁势。N1及合成磁通很小，使二次绕组感应出的电势很小，一般不会超过几十伏。当二次回路开路时，二次电流2变为零，失去了去磁作用的一次磁势全部用于激磁I1N 1=I0N 1，合成磁通突然增大很多很多倍，使铁芯的磁路高度饱和，此时的磁通由原来的低幅正弦波变成高幅值的交流平顶方波，而二次电势2决定于磁通的变化率d/dt,磁通过零时变化率最大，将在开路的两端出现交流高幅值的尖顶脉冲波电压，达几千伏甚至上万伏，危及人身安全，如图2-6-23所示

10、；另外，由于磁路的高度饱和，使磁感应强度骤增，铁芯中磁滞和涡流损耗急骤上升，会引起铁芯过热甚至烧毁电流互感器。所以，运行中当需要检修、校验二次仪表时，必须先将电流互感器二次绕组或回路短接，再进行拆卸操作。19电流互感器配置电流互感器配置 20电流互感器的误差 电流误差 电流大小的误差 角误差 电流相位的误差21电流互感器（TA） 电流互感器（TA）的准确度级：在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定的值时的最大误差。2223电流互感器的额定容量 电流互感器的额定容量S ，是指在额定二次电流I 和在某一准确度级的额定二次阻抗Z 下，二次绕组的输出容量，即： = 2 ）由于二次额定电流已标准化（5或

11、），上式中2 仅为一常数，所以二次侧额定容量 有时可以用二次负载阻抗 代替，称为二次额定阻抗，单位为欧姆（）。通常，互感器制造厂提供电流互感器的二次额定欧姆数，供使用者在设计计算时参考。不同的二次负载阻抗，直接影响着电流互感器的误差和准确度级，同一台电流互感器使用在不同的准确度级时，规定有相应的额定容量。例如LMZ1103000/5型电流互感器，0.5级对应的二次额定负载2 为1.6（40VA）；1级时， 为2.4（60VA）。换言之，当该电流互感器使用于向收费用电度表供电时，应控制二次负载阻抗数不大于1.6，否则会降低准确度级，使测量的电能数不准确，这是互感器使用中要注意的。 24电流互感器

12、（TA） 电流互感器（TA）的接线：单相式接线25电流互感器（TA） 电流互感器（TA）的接线：三相完全星形接线26电流互感器（TA） 电流互感器（TA）的接线：两相不完全星形接线27练习2829 电压互感器按其绝缘结构形式，可分为干式、浇注式、充气式、油浸式等几种；根据相数可分为单相和三相；根据绕组数可分为双绕组和三绕组。 30干式电压互感器干式电压互感器 相对于油式电压互感器相对于油式电压互感器,干式电压互感器因干式电压互感器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题。它主要由铁芯、绕组等组成，适用于题。它主要由铁芯、绕组等组成，适用于500V以下低压接线

13、。以下低压接线。 31浇注式电压互感器浇注式电压互感器 用于用于35kV及以下电压等级，有单相双绕组、单相三绕组及以下电压等级，有单相双绕组、单相三绕组之分。环氧树脂浇注体下部涂有半导体漆并与金属底板之分。环氧树脂浇注体下部涂有半导体漆并与金属底板相连以改善电场的不均匀性和电力线畸变的情况。相连以改善电场的不均匀性和电力线畸变的情况。该型互感器优点是运行维护方便，但一旦损坏，不能检该型互感器优点是运行维护方便，但一旦损坏，不能检修只有更新。修只有更新。32油浸式电压互感器油浸式电压互感器普通油浸式电压互感器的额定电压制成普通油浸式电压互感器的额定电压制成3-35kV等级，铁芯等级，铁芯和绕组均

14、放于充满油的油箱内，绕组通过套管引出。和绕组均放于充满油的油箱内，绕组通过套管引出。JSJW一一10型互感器由五个铁芯和两个铁箍组成磁路型互感器由五个铁芯和两个铁箍组成磁路系统，一次侧三个绕组接成系统，一次侧三个绕组接成Y形，两个二次侧绕组分别接成形，两个二次侧绕组分别接成Y形与开口三角形。二次侧形与开口三角形。二次侧Y形接线的绕组用来测量线电压形接线的绕组用来测量线电压和相电压以及相对地电压，开口三角形用来测量单相接地和相电压以及相对地电压，开口三角形用来测量单相接地后的零序电压。后的零序电压。 33电容式电压互感器电容式电压互感器 1 油压计油压计2 膨胀膜膨胀膜3 电容单元电容单元4 绝

15、缘油绝缘油5 瓷绝缘子瓷绝缘子6 密封件密封件7 外壳外壳8 低压端子箱低压端子箱/中性中性(N)和高频和高频(HF)端子端子9 串联电感串联电感10中压互感器中压互感器11铁磁谐振效应阴尼电路铁磁谐振效应阴尼电路34电压互感器工作原理电压互感器工作原理 35 电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。图为电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。图为电磁式电压互感器原理接线图，电压互感器的特点电磁式电压互感器原理接线图，电压互感器的特点是：是：(1)容量很小，类似一台小容量变压器；容量很小，类似一台小容量变压器；(2)二二次侧负荷比较恒定，所接测量仪表和继电器的电压次侧负荷比较恒定，所接测量仪表

16、和继电器的电压线圈阻抗很大，因此，在正常运行时，电压互感器线圈阻抗很大，因此，在正常运行时，电压互感器接近于接近于空载空载状态。电压互感器的一、二次线圈额定状态。电压互感器的一、二次线圈额定电压之比，称为电压互感器的电压之比，称为电压互感器的额定电压比额定电压比。即：。即：Kn=U1n/U2n其中一次线圈额定电压其中一次线圈额定电压U1n是电网的额定电压，且是电网的额定电压，且已标准化已标准化(如如10，35,110，220，330，500千伏千伏等等),二次电压二次电压U2n，则统一定为，则统一定为100(或或100/)伏，伏，所以所以kn也标准化。也标准化。 36电压互感器（TV） 电压互

17、感器（TV）的特点： 电压互感器一次绕组并联在电路中， 一次绕组匝数多，二次绕组匝数少 二次回路阻抗大，近似于开路 电压互感器二次侧额定电压为100 V37电压互感器（TV） 电压互感器（TV）的准确度级 0.2级，用于实验室精密测量 0.5 级，用于发电厂和变电站的仪表，用户的电能计量 1级 3级，用于一般测量，仪表和继电器38电压互感器（TV） 电压互感器（TV）的接线 单相式接线39电压互感器（TV） 电压互感器（TV）的接线 单相式接线40电压互感器（TV） 电压互感器（TV）不完全星形接线41电压互感器（TV） 电压互感器（TV）三相三柱式接线42电压互感器（TV） 电压互感器（TV

18、）三相五柱式接线43电压互感器（TV） 电容式电压互感器：改变C1和C2的值，可以得到不同的分压比112112KUUCCCUC4445光电式互感器光电式互感器 自20世纪70年代以来，国内外都在研究一种新型的互感器，以解决电磁式互感器存在的上述问题。最终研制成功出了采用半导体集成电路技术、激光技术、光线传输技术的光电式互感器，在无人值班变电站中的运用也越来越广泛，因此下面就光电式互感器进行的原理、结构及特点进行简要的介绍。461、光电式电压互感器 （1）光电式电压互感器的原理 目前各国研制的光电式电压互感器的传感方式大体分为有源型和无源型。 1）有源型 有源型的高压侧电压信号通过采样后将电压信

19、号传递到发光二极管变成光信号，再由光纤传递到低电位侧，进行逆变换成电信号后放大输出。由于二极管的发光强度与施加电压成比例，所以信号输出也与施加电压成比例。这种型式的互感器的传感头部分需要供电电源，发光元件还存在耐冲击性能差及强度随老化而发生变化等相关问题需要解决。47 2）无源型 某些晶体物质（如常用的BGO）具有光电效应，在没有外电场作用下，其各向同性，光率体为一圆球体，在电场作用下，透过该物质的光会产生双折射现象，这种现象称为Pockels效应。其输出的光强与被测电压成正比，因此只要测出输出光强，便可通过计算得到被测电压。无源型互感器的传感头部分不需要供电电源，结构简单，且不存在电磁元件、

20、磁饱和问题。48（2）光电式电压互感器的结构 下面就目前常见的无源型光电电压互感器的基本结构进行介绍，其方框图如图3-20所示。光电电压互感器主要由高压部分、光纤电压传感器和光电探测器三大部分组成。49光电式电压互感器结构方框图高电压光源光电变换放大负荷泡克尔斯电光晶体传感器高电压侧光纤低电位侧50 1）高压部分，包括高压绝缘套管、SF6绝缘气体等，被测高电压加到上电极、下电极接地、泡克尔斯电光效应晶体处于电场中。 如高电压由电容分压器按一定分压比，降低到光纤电压传感器所能承受的较低电压（如5kV左右），称为电容分压型。如将高电压（如110kV及以上）直接加在泡克尔斯晶体上，则称无分压型。后一

21、种型式结构简单，有取代前一种型式的趋势。 2）光纤电压传感器，包括泡克尔斯电光效应晶体（GBO等），光信号变换的光学元件和传输光信号的光纤等，如图3-21所示。51光电测量电压原理图光源光纤准直透镜起偏器1/4波片光电探 测器高电压下电极光电晶体检偏器准直透镜光纤52 3）光电探测器，包括光电转换器、模拟信号处理电路、数字信号处理电路、光源驱动电路、电源和控温器等。 （3）光电式电压互感器的特点 与传统的电压互感器相比，光电式电压互感器具有以下几个特点： 1）体积小，质量轻； 2）无铁芯、不存在磁饱和和铁磁谐振问题； 3）暂态响应范围大，频率响应宽； 4）抗电磁干扰性能佳； 5）无油化结构，结缘可靠、价格低； 6）便于向数字化、微机化发展53光电式电流互感器与光电式电压互感器相似，也由以下三大部分组成：1）高压部件，包括高压绝缘套管、SF6绝缘气体等。光纤电流传感头安装在高压侧一次电流导线附近的磁场中，图3-16所示为回转积分式结构，在道题周围配置法拉第元件，利用积分法，进行测量，其原理上可使其他导体磁场的影响为最小。2）光纤电流传感器，包括具有法拉第磁光效应的晶体（如铅玻璃等），光信号变换的光学元件和传输光纤等，如图3-23