测量用互感器(zyq)

电流互感器高供高量用户的电能计量装置不仅包括电压互感器，还包括电流互感器，除了高压用户，低压大电流用户也要用到电流互感器，因为电流互感器是将大电流或高压大电流变成低压小电流，供测量仪器、仪表或继电保护装置使用。电流互感器是根据什么原理工作的呢？在实际应用中如何选择使用电流互感器？电流互感器在使用过程中要注意哪些问题？在这节中我们会把上述问题全部解释清楚。掌握电流互感器的结构和工作原理掌握电流互感器主要技术指标的含义能合理地选择电流互感器能正确的使用电流互感器学习目标学习难点电流互感器的工作原理电流互感器比差、角差的概念电流互感器的正确选择如何正确地使用电流互感器一、电流互感器(TA)的结构和工作原理TA铁芯一、二次绕组接线端子绝缘支撑物1、电流互感器（TA）的结构电流互感器符号图辅助绕组、铁芯变压器电磁感应原理2、电流互感器（TA）的工作原理∴理想情况下工作原理电流互感器额定变比100A/5A150A/5A200A/5A不约分表示电磁式电压互感器电流互感器二、电流互感器(TA)的铭牌参数1、电流互感器（TA）的全型号含义L绕组、安装型式

绝缘型式结构型式额定电压L电流互感器Q加强式；D差动保护；J加大容量型

绝缘型式结构型式A穿墙式；B支持式；C瓷箱式；D单匝式；F多匝式；J接地保护；M母线式；Z支柱式；Q线圈式；R装入式；Y低压的绕组、安装型式

C瓷绝缘的；G改进过的；K塑料外壳式；L电缆电容式；M母线式；P中频的；M速饱和的；S速饱和的；Z浇注式；W户外式2、电流互感器（TA）主要技术参数额定电压额定变比额定二次负载准确度等级电流互感器的额定电压是指一次绕组长期能承受的最大工频有效值电压，通常用线电压表示

额定一次、二次电流之比，也等于一、二次绕组匝数反比

额定二次电流通过二次额定负荷阻抗时所消耗的视在功率常用测量用互感器有0.1、0.2、0.2S、0.5S、0.5、1级

S级电流互感器与普通电流互感器相比，最大的区别在于S级电流互感器在低负载时的误差特性比普通电流互感器好宽量限S级电流互感器与普通电流互感器的区别三、电流互感器(TA)的误差大电流I1小电流I2TA

1、电流互感器（TA）比差比差比差折算到一次回路的二次电流与实际一次电流的差值的百分比值额定电流变比与实际电流变比之间的差异程度

单位（％）；一般情况下较小（小于1％）

导致

内部损耗导致

2、电流互感器（TA）角差我们把旋转180°后的二次电流相量与一次侧电流相量之相位差称为电流互感器的相位差，简称角差

单位（分）；一般情况下较小（小于2°）大电流角差角差有正负为正为负TA

小电流3、影响电流互感器（TA）误差的主要因素影响因素一次电流：二次负载：负载功率因数：一次电流越接近一次电流额定值，比差和角差越趋近于零

比差随按正弦曲线规律变化，角差按余弦曲线规律变化

二次负荷阻抗增加，比差向负方向增大，角差向正向增大

此外，工作频率也会对电流互感器的误差产生影响。可在40Hz～60Hz的频率范围使用

四、电流互感器(TA)的正确使用1、电流互感器（TA）的接线方式1）电流互感器（TA）的V形混相接线方式电流互感器（TA）的V形混相接线在二次侧的公共线上可获得电流

缺点：接线容易出错，且发生错误接线后，不易查找

常用于三相三线系统1、电流互感器（TA）的接线方式2）电流互感器（TA）的V形分相接线方式各相电流相互独立，使得错误接线机率相对减少，提高了准确度与可靠性DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中，将分相接法列为三相三线系统标准接线方式电流互感器（TA）的V形分相接线两台电流互感器宜采用四线连接1、电流互感器（TA）的接线方式3）电流互感器（TA）的Y形混相接线方式当三相电流平衡时中线电流为零，否则中线电流不为零

常用于高压大电流接地系统，发电机二次回路，低压三相四线电路严禁公共线断开，否则,会造成较大的计量误差电流互感器（TA）的Y形混相接线1、电流互感器（TA）的接线方式4）电流互感器（TA）的Y形分相接线方式电流互感器（TA）的Y形分相接线各相电流相互独立，使得错误接线机率相对减少，提高了准确度与可靠性DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中，将分相接法列为三相四线系统标准接线方式三台电流互感器宜采用六线连接2、电流互感器（TA）的选择额定电压准确度等级额定容量额定变比为保证良好的电流特性，不应使其工作在一次额定电流的1/3以下，应该尽量使其在额定电流的2/3以上运行

—TA安装处电压，kV；—TA额定电压，kV

—TA额定容量，VA；—二次总负载视在功率，VADL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》规定，Ⅰ、Ⅱ类电能计量装置，应选用0.2S级的电流互感器，对其它类电能计量装置应选用0.5S级的电流互感器。

3、电流互感器（TA）使用注意事项极性连接

电流互感器的极性，一般按减极性标注即一次电流从同名端流入互感器时，二次电流从同名端流出互感器，这样的极性称为减极性

单电流比：一次绕组标为，；二次绕组标为，

多量限：一次绕组标为,

,……

；二次绕组标为,,……目前多用P，S表示电流互感器一、二次侧3、电流互感器（TA）使用注意事项二次侧严禁开路二次侧保护接地计量回路专用二次侧开路，出现高电压,危及人身和仪表的安全；出现不应有的过热,可能烧坏线圈绕组；误差增大

用于电能计量的电流互感器，其二次回路不应再接入继保护装置和自动控制装置等，以防互相影响

防止电压互感器一、二次间绝缘击穿，高电压窜入低压侧造成人员伤亡或设备损坏；接地点只允许有一个电流互感器的极性，一般按减极性标注即一次电流从同名端流入互感器时，二次电流从同名端流出互感器，这样的极性称为减极性

极性连接

电流互感器的作用是什么？电流互感器的比差和角差是如何定义的？使用电流互感器时要注意哪些事项？电压互感器一、电磁式电压互感器■电磁式电压互感器的工作原理■电磁式电压互感器的误差■电磁式电压互感器的分类、结构类型和型号二、电压互感器的准确级和额定容量三、电压互感器的接线方式四、电压互感器的配置原则电压互感器的工作原理与普通电力变压器相同，结构原理和接线也相似，一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数很少，相当于降压变压器。工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。因此电压低，额定电压一般为100V；容量小，只有几十伏安或几百伏安；负荷阻抗大，工作时其二次侧接近于空载状态，且多数情况下它的负荷是恒定的。电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系：U1≈(N1/N2)U2=

KUU2

式中，N1、N2——为电压互感器一次和二次绕组匝数；KU——为电压互感器的变压比，一般表示为其额定一、二次电压比，即KU=U1N/U2N，如10000V/100V。电磁式电压互感器的工作原理电磁式电压互感器的测量误差

由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，因此电压互感器测量结果呈现误差，通常用电压误差（又称比值差）和角误差（又称相角差）表示。（1）电压误差：电压误差为二次电压的测量值乘额定互感比所得一次电压的近似值（U2ku）与实际一次电压U1之差，而除以后者的百分数表示，即（2）角误差

电磁式电压互感器的分类电磁式电压互感器可分为以下几种类型：（1）按安装地点可分为户内式和户外式。（2）按相数可分为单相式和三相式。（3）按每相绕组数可分为双绕组和三绕组式。三绕组电压互感器有两个二次侧绕组：基本二次绕组和辅助二次绕组。辅助二次绕组供接地保护用。（4）按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式、串级油浸式和电容式等。干式多用于低压；浇注式用于3～35kV；油浸式主要用于35kV及以上的电压互感器。（1）35kV及以下的电压互感器35kV及一下电压互感器的结构和普通变压器基本一致。根据其绝缘方式的不同，可分为干式、环氧浇注式和油浸式三种。干式电压互感器一般只用于低压的户内配电装置。浇注式电压互感器用于3～35kV户内配电装置。油浸式电压互感器JDJJ2-35型、JDJ2-35型被广泛用于35kV系统中。这类电压互感器的铁芯和一、二次绕组放在充有变压器油的油箱内。绕组出线端经固定在油箱盖上的套管引出。电磁式电压互感器的结构类型电磁式电压互感器的结构类型（2）110～220kV电压互感器随着电压的升高，电压互感器绝缘尺寸需增大。为了减少绕组绝缘厚度，缩短磁路长度，110kV及以上电压互感器采用串级式，铁芯不接地，带电位，由绝缘板支撑。国产JCC型和JDCF型电压互感器就是采用这种结构。一次绕组分两部分，分别绕在上下两铁芯上，二次绕组只绕在下铁芯柱上并置于一次绕组的外面。铁芯和一次绕组的中点相连。当电网电压U加到互感器一次绕组时，其铁芯的电位为(1/2)U。而且一次绕组的两个出线端与铁芯间的电位差、一、二次绕组间的电位差及二次绕组和铁芯间的电位差将都是(1/2)U。这就降低了对铁芯与一次绕组之间以及一、二次绕组之间的绝缘要求。电磁式电压互感器的型号电压互感器全型号的表示和含义如下：电压互感器的准确级电压互感器的测量误差，以用其准确度级来表示。电压互感器的准确度级，是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷的功率因数为额定值时，电压误差的最大值。

表4-3电压互感器的准确级和误差限值电压互感器的额定容量电压互感器的误差与二次负荷有关，因此对应于每个准确度级，都对应着一个额定容量，但一般说电压互感器的额定容量是指最高准确度级下的额定容量。例如JDZ-10型电压互感器，各准确级下的额定容量为：0.5级-80VA，1级-120VA，3级-300VA，则该电压互感器的额定容量为80VA。同时，电压互感器按最高电压下长期工作允许的发热条件出发，还规定最大容量，上述电压互感器的最大容量为500VA，该容量是某些场合用来传递功率的，例如：给信号灯，断路器的分闸线圈供电等。电压互感器要求在某些准确度级下测量时，二次负载不应超过该准确级规定的容量，否则准确度级下降，测量误差是满足不了要求的。电压互感器的接线方式在三相电力系统中，通常需要测量的电压有线电压、相对地电压和发生单相接地故障时的零序电压。为了测量这些电压下图示出了几种常见的电压互感器接线。电压互感器的配置原则电压互感器配置原则是：应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。通常如下配置：（1）母线。6～220kV电压级的每组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路母线则视回路出线外侧装设电压互感器的需要而确定。（2）线路。当需要监视和检测线路断路器外侧有无电压，供同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器。（3）发电机。一般在出口处装两组。一组（三只单相、双绕组D，y接线）用于自动调节励磁装置。一组供测量仪表、同期和继电保护使用，该组电压互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，Y，y，Δ接成接线，辅助绕组接成开口三角形，供绝缘监察用。电压互感器的配置原则当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。50MW及以上发电机中性点常还设一单相电压互感器，用于100%定子接地保护。（4）变压器变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。（5）330～500kV电压级的电压互感器配置：双母线接线时，在每回出线和每组母线三相上装设。一个半断路器接线时，在每回出线三相上装设，主变压器进线和每组母线上则根据继电保护装置、自动装置和测量仪表的要求，在一相或三相上装设。线路与母线的电压互感器二次回路不切换。电压互感器的选择1．选择结构类型．接线方式和准确级*根据配电装置类型，相应地电压互感器可选择户内式或户外式。35kV及以下可选用浇注式结构；110kV及以上可选用油浸式结构（尤其是串级式）或电容分压式结构。

3~20kV当只需要测量线电压时，可采用两只单相电压互感器的V—V接线。

35kV以下，当需要测量线电压，同时又需要测量相电压和监视电网绝缘时，可采用三相五柱式电压互感器或由三个单相三绕组电压互感器构成Y0／Y0／△接线。

110kV及以上的电网，则根据需要选择三个单相三绕组电压互感器构成Y0／Y0／△接线。电压互感器一次绕组的额定电压应与安装地点电网额定电压相等。其绝缘水平应该能够承受电网长期运行电压，并承受可能出现的雷电过电压、操作过电压及异常运行方式下的电压。2．选择额定电压电压互感器的二次电压标准值，对接于三相系统相间电压的单相电压互感器，二次额定电压为100V。对接在三相系统相与地间的单相电压互感器，当其额定一次电压为某一数值除以根号3时，其额定二次电压必须为100/根号3V，以保持额定电压比的不变。特别要注意开口三角形绕组额定电压的选择：用在小接地电流系统时的额定电压为1