[发电厂变电站电气设备][第七章 互感器]第一节 概述

1、发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节第一节 概述概述发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节 概述教学内容教学内容本节教学内容一、一、互感器的种类和作用互感器的种类和作用二、二、电磁式电流互感器的工作原理电磁式电流互感器的工作原理三、三、电磁式电压互感器的工作原理电磁式电压互感器的工作原理四、四、电容式电压互感器的工作原理电容式电压互感器的工作原理 首页发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节 概述一、互感器的种类和作用一、互感器的种类和作用互感器是电力系统中一次系统和二次系统之间的联络互感器是电力系统中一次系统和二次系统之间的联络元件，用以变换电压或电流，分别为测量仪表、保护元件，用以变

2、换电压或电流，分别为测量仪表、保护装置和控制装置提供电压或电流信号，反映电气设备装置和控制装置提供电压或电流信号，反映电气设备的正常运行和故障情况，分为电压互感器（的正常运行和故障情况，分为电压互感器（TV）和电）和电流互感器（流互感器（TA） 。 互感器的作用体现在以下几个方面：互感器的作用体现在以下几个方面：（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值。电压互感器的额定二次电压为准值。电压互感器的额定二次电压为100V或或100V，电流互感器的额定二次电流为电流互感器的额定二次电流为5A 、1A或或0.5A。二次。二次设备的绝缘水平可按低

3、压设计，使测量仪表和继电保设备的绝缘水平可按低压设计，使测量仪表和继电保护装置标准化、小型化，结构轻巧、价格便宜。护装置标准化、小型化，结构轻巧、价格便宜。 发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节 概述一、互感器的种类和作用一、互感器的种类和作用（2）所有二次设备可用低电压、小电流的控制电缆来）所有二次设备可用低电压、小电流的控制电缆来连接，使配电屏内布线简单、安装方便；便于集中管连接，使配电屏内布线简单、安装方便；便于集中管理，可以实现远距离控制和测量。理，可以实现远距离控制和测量。（3）二次回路不受一次回路的限制，接线灵活方便。）二次回路不受一次回路的限制，接线灵活方便。对二次设备进行维

4、护、调换以及调整试验时，不需中对二次设备进行维护、调换以及调整试验时，不需中断一次系统的运行。断一次系统的运行。（4）使一次设备和二次设备实电气隔离。使二次设备）使一次设备和二次设备实电气隔离。使二次设备和工作人员与高电压部分隔离，保证了设备和人身安和工作人员与高电压部分隔离，保证了设备和人身安全。二次设备出现故障也不会影响到一次侧，提高了全。二次设备出现故障也不会影响到一次侧，提高了一次系统和二次系统的安全性和可靠性。一次系统和二次系统的安全性和可靠性。（5）取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电）取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。保护装置使用。 发电厂变电站电气设

5、备第七章 互感器第一节 概述二、电磁式电流互感器的工作原理二、电磁式电流互感器的工作原理 电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内，电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组与二次回路串联。二次绕组与二次回路串联。 当一次侧流过电流当一次侧流过电流I I1时，在铁芯中产生交变磁通，时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通穿过二次绕组，产生电动势，在二次回路中此磁通穿过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生电流产生电流I I2 2。 磁势平衡方程为：磁势平衡方程为：102211NININI忽略很小的励磁安匝忽略很小的励磁安匝 2211NINI只考虑电流数值得只考虑电流数值得2211NININN电流互

6、感器的额定电流比电流互感器的额定电流比KiKi： 2121/1/2/IINNIIKNNi发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节 概述二、电磁式电流互感器的工作原理二、电磁式电流互感器的工作原理电流互感器的电流误差和相位差电流互感器的电流误差和相位差 电流误差：电流误差： 测出值大于实际值时，互感器幅值误差为正，测出值大于实际值时，互感器幅值误差为正，反之为负。反之为负。 相位差：为旋转的相位差：为旋转的二次侧电流相量与二次侧电流相量与一次电流相量的相一次电流相量的相角之差，以分为单角之差，以分为单位，并规定二次侧位，并规定二次侧相量超前于一次侧相量超前于一次侧相量时角误差为正相量时角误差为正

7、，反之为负。，反之为负。发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节 概述三、三、电磁式电压互感器的工作原理电磁式电压互感器的工作原理 电磁式电压互感器一次绕组与一次被测电力网电磁式电压互感器一次绕组与一次被测电力网并联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压并联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。线圈并联。 电磁式电压互感器二次电压电磁式电压互感器二次电压U U2 2近似与一次电压近似与一次电压U U1 1成正比，测出二次电压，便可确定一次电压。成正比，测出二次电压，便可确定一次电压。 电动势平衡方程：电动势平衡方程： 22221111ZIEUZIEU忽略绕组漏阻抗压降忽略绕组漏阻抗压

8、降 2211EUEUukNNEEUU212121发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节 概述三、三、电磁式电压互感器的工作原理电磁式电压互感器的工作原理电压互感器的电压误差和相位差电压互感器的电压误差和相位差 电压误差为：电压误差为：相位差：指互感器二次侧电压相量与一次电压相量的相位差：指互感器二次侧电压相量与一次电压相量的相角之差，以分为单位，并规定二次侧相量超前于一相角之差，以分为单位，并规定二次侧相量超前于一次侧相量时角误差为正，反之为负。次侧相量时角误差为正，反之为负。 发电厂变电站电气设备第七章 互感器第一节 概述四、电容式电压互感器的工作原理四、电容式电压互感器的工作原理 1. 分压原理分压原理2. 原理结构原理结构 在被测电网的相和地之间接有主电容在被测电网的相和地之间接有主电容C1C1和分压电容和分压电容C2C2，Z2Z2为继电器、仪表等电压线圈阻抗。电容式电压互为继电器、仪表等电压线圈阻抗。电容式电压互感器实质上是一个电容串接的分压器，被测电网的电压感器实质上是一个电容串接的分压器，被测电网的电压在电容在电容C1C1、C2C2上按反比分压。上按反比分压。12111c2UkCCUCUU2211CCCk分压比分压比 主要由电容分压主要由电容分压器、补偿电抗器、中器、补偿电