电气设备课程课件河北工程技术学院一二

第四章互感器补充

互感器知识概述第一节

互感器的作用及工作特性第二节电流互感器第三节电压互感器思考题与习题第四章互感器知识概述

互感器包括电流互感器和电压互感器，是一次系统和二次系统之间的联络元件，将一次侧的高电压、大电流变成二次侧标准的低电压（100V或V）和小电流（5A或1A），用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，使二次电路正确反映一次系统的正常运行和故障情况。目前，互感器常用电磁式和电容式，随着电力系统容量的增大和电压等级的提高，光电式、无线电式互感器正应运而生，将应用于电力生产中。

第一节互感器的作用及工作特性一、互感器与系统连接二、互感器的作用三、电流互感器的工作特性四、电压互感器的工作特性互感器与系统的连接电压互感器一次绕组并接于电网，二次绕组与测量仪表或继电器电压线圈并联。电流互感器一次绕组串接于电网（与支路负载串联）二次绕组与测量仪表或继电器的电流线圈相串联。在安装接线时同名端子不可接错，否则会造成这些装置运行中的紊乱，因此正确测定互感器的同名端并正确接入上述仪表装置十分重要。互感器的作用

1、将一次回路高电压和大电流变为二次回路标准值。2、使低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，且互感器二次侧接地，保证了人身和设备的安全。由于互感器一次、二次绕组除了接地点外无其他电路上的联系，因此二次系统的对地电位与一次系统无关，只依赖于接地点与二次绕组其他各点的电位差，在正常运行情况下处于低压（小于100V）的状态，方便于维护、检修与调试。3、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。

电流互感器的工作特性1、电流互感器的工作特性2、正常运行时，二次绕组近似于短路工作状态。3、一次电流的大小决定于一次负载电流。4、运行中的电流互感器二次回路不允许开路。5、电流互感器的一次电流变化范围很大。6、电流互感器结构应满足热稳定和电动稳定要求。

电压互感器的工作特性1、正常运行时，电压互感器二次绕组近似工作开路状态。2、电压互感器一次侧电压决定于一次电力网的电压。3、运行中的电压互感器二次侧绕组不允许短路。电压互感器二次侧所通过的电流由二次回路阻抗的大小来决定，当二次侧短路时，将产生很大的短路电流损坏电压互感器。为了保护电压互感器，一般在二次侧出口处安装些熔断器或快速自动空气开关，用于过载和短路保护。在可能的情况下，原边也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。第二库节电流允互感在器一、普电流稠互感喝器的工作扇原理二、坦电流统互感露器的误差三、眠电流愤互感龙器的准确哨级、10够%误差壳曲线四、航电流贝互感呈器的额定杂容量五、贺电流呢互感厦器的接线孤方式六、午电流舅互感江器的分类和型号七、惹电流震互感鼠器的配置改原则八、抵电流桥互感挺器使奸用注意港事项电流待互感观器的工作掏原理在理沸想的设电流紫互感舰器中挪，如半果假聚定空春载电乞流Ⅰ0=0，则登总磁添动势Ⅰ0N0=0，根溜据能段量守熊恒定丈律，钟一次秩绕组霸磁动形势等左于二充次绕凡组磁节动势野，即Ⅰ1NI=-坟Ⅰ2N2即电临流互眼感器摔的电旷流与需它的谨匝数肾成反执比，块一次嫂电流泉对二仆次电流的赖比值Ⅰ1/Ⅰ2称为嚷电流盼互感难器的最电流瓣比。面当知盛道二苦次电据流时满，乘帜上电局流比储就可巴以求摊出一心次电撒流，债这时酸二次兄电流勺的相什量与晒一次起电流框的相妈量相抵差18暑00。电流摔互感教器的误差1、电雹流误育差（泛又称双比差朴）电流警互感让器实记际测私量出印来的宅电流KⅠ2与实置际一测次电逐流Ⅰ1之差施，占Ⅰ1的百絮分数伴，即2、角蜓误差龄（角改差）旋转18妇00的二目次电主流与俘一次唯电流户之间懒的夹炒角。惊规定扒二次味电流河负相禁量超茶前于故一次既电流霞相量碎时，咽角误往差δ为正怎，反佛之角线误差δ为负均。电流风互感指器的准确他级一、胳电流寒互感作器准拿确级准确越度级总是指床在规午定的昏二次照负荷药变化氏范围辫内，悄一次以电流港为额筝定值想时的栏最大次电流刚误差能。如表4-湿1所示羽。我国GB点12拉08墙-1厌99垮7《电流状互感碎器》规定警测量马用的冒电流抵互感见器的泻测量毁精度蜻有0.宁1、0.盼2、0.讨5、1、3、5五个炸准确返度级过；保弄护用亦电流俘互感狮器按咏用途承可分爱为稳陵态保别护用幸（P）和忆暂态味保护六用（TP）两刘类，盯稳态植保护侵用电龟流互岁感器鸣的准赠确级圆用P来表澡示，惭常用亩的有5P和10屑P。所谓杜额定疾准确嚼限值欢一次礼电流娃即一胁次电魄流为傍额定肠一次乳电流聪的倍启数，敢也称码为额坚定准赛确限耻值系驳数。温例如10喷P2卖0表示冠准确卸级为10太P，准斯确限风值系甲数为20。这刻一准贼确级嫂电流镰互感汁器在20倍额疫定电复流下圈，电贞流互顽感器赚负荷贯误差阶不大税于10慨%。电流扒互感摘器准谜确级误差宗限值电流壤互感禽器准卖确级搞误差斗限值电流游互感陡器的10倒%误差馒曲线二、10摄%误差零曲线当一充次电辰流为n倍一详次额孩定电状流时再，电工流误角差达-1仁0%，n=Ⅰ1/Ⅰ1N称为10草%倍数辣。10名%倍数芦与互断感器写二次吸允许晕最大啊负荷冬阻抗Z21的关酷系曲侨线为n=鸣f(草Z21)，便剑叫做诞电流币互感叶器的10谈%误差宝曲线卖。电流供互感蜻器的额定塞容量三、商电流糖互感赶器的镇额定社容量电流精互感覆器的恋额定枯容量SN2系指茄电流忙互感估器在刚额定与二次郊电流ⅠN2和额胳定二寇次阻狗抗ZN2下运笑行时覆，二暴次绕区组输亿出的砌功率SN2=Ⅰ2N2ZN2。由瘦于电冲流互努感器咱的额址定二份次电瞒流为升标准窃值，平也为了辨便于寇计算塌，有捎的厂盏家提版供电严流互浇感器泡的值期。因电破流互炼感器艳的误蛾差和肾二次统负荷者有关稀，故术同一蚁台电精流互议感器使众用在筝不同员准确蕉级时援，会苏有不资同的概额定硬容量篮。例制如：LM枯Z1驼-1泻0-惧30犯00作/5型互餐感器威在0.络5级下竿工作碧时，ZN2=1胜.6丢(4御0V障A)在1级工球作时,兔ZN2=2伤.4揉(6就0V狡A)。电流纱互感蜂器接线阿方式电流懒互感蛇器的碎接线督形式亿指的扰是电薯流互堵感器莲与测哥量仪予表或尸保护拆继电击器之皆间的撤连接稀形式。三相誓完全溜星形想接线倾两穗相不桑完全膀星形恼接线电流臭互感所器接线苹方式（1）三凶相三艘完全路星形失接线制可以君准确言反映倒三相经中每貌一相才的真蹦实电供流。净该接挂线方尼式应摘用在档大电嗓流接堡地系的统中宅，保买护线剩路的刷三相皮短路烘、两福相短毯路和扬单相裹接地讲短路挖。（2）两市相两铅继电体器不削完全始星形拴接线呼可以亩准确航反映忘两相资的真屿实电旗流。锅该接呼线方起式应卷用在6～10鹿kV中性篮点不跨接地欲的小蚀电流且接地馒系统歌中，轮保护撒线路赖的三岂相短阻路、璃两相伟短路冶。（3）两垮相接架差动壳式接泉线反孟映两愿相差广电流窄。该钉接线唉特点陆是U、W相电沈流互盏感器泡接成铅电流哗差式禾，通也过继救电器蚂的电羡流是U、W相电芳流互折感器鉴二次质侧电沫流差腔。恶该接居线方修式应郑用在6～背两墙相差塞接线10题kV中性丝式点不愿接地脂的小慰电流虫接地众系统阁中，严保护电线路切的三波相短菊路、枣两相圣短路锦、小让容量豪电动访机保继护、见小容群量变临压器昆保护帆。电流哗互感载器接线绘方式两相昌差接恰线穷单相玩接线牧两相掉三完扒全星淋型接篇线（4）单嗽相接霸线在另三相掩负荷购平衡维时，凉可以慰用单近相电正流反走映三末相电狭流值痰，主捉要用圣于测历量电剧路。（5）两叫相三际完全扶星形掏接线怜中流笛入第抢三个馆继电负器的籍电流侦是Ⅰj=Ⅰu+Ⅰv。撕该接芝线方葡式应采用在抽大电础流接钩地系书统中晚，保旷护线快路的茫三相鼠短路屠、两溉相短伍路。电流概互感辫器的分类1．按讯安装梅地点金可分恳为屋梢内和纤屋外此式。2．按脸安装脱方式瞒可分呼为穿扫墙式湖、支陈持式选和装而入式秒。穿膊墙式霞装在雕墙壁弯或金僚属结抛构的对孔中垫，可瓣节约锯穿墙手套管抖；支舒持式溜安装勤在平忘面或泊支柱粥上；崭装入尽式是爱套装躬在35乳kv及以愚上的专变压爱器或亿多油华断路悄器油算箱内项的套凯管上跃，故脸也称茂为套统管式罚。3．按喉绝缘升可分清为干输式、已浇注询式、锣油浸格式等呈。干皆式用禾绝缘害胶浸续渍，泪用于驻屋内狐低压关电流斩互感尾器；绑浇注植式以绳环氧缘瑞树脂敢作绝假缘，纯目前泽，仅占用于35销kv及以标下的旷屋内致电流践互感转器；纵油浸免式多御为屋红外式教。4．按错一次诱绕组惧匝数谅可分滋为单侵匝式支和多访匝式厌。单雾匝式扔分为漫贯穿打型和切母线肤型两谨种。5．按饿电流亩互感嫂器的祸工作最原理装，可坑分为黎电磁借式、倍电容软式、除光电猜式和段无线除电式该。电流浮互感异器的型号电流系互感瘦器全小型号核的表变示和披含义械如下羊：电流徒互感泛器的配置叶原则（1）每世条支唱路的虏电源麦侧均堤装设片足够杜数量障的电这流互爱感器亩，供管该支路把测量丸、保呜护使跑用。楚此原止则同禾于开苍关电尖器的次配置诱原则裁，因挥此有断路省器与形电流滥互感常器紧鸦邻布遗置。嫌配置真的电盐流互很感器羡应满绑足下分列要求：1）一竞般应孤将保苗护与创测量肥用的除电流嫌互感局器分樱开；2）尽细可能拨将电能脊计量渠仪表差互感偷器与贷一般紫测量旺用互膝感器许分开吹，前忠者必糟须使党用0.项5级互旱感器归，并瘦应使瞒正常愤工作民电流坚在电味流互紧感器圆额定述电流协的2/陈3左右；3）保泳护用派互感弓器的耐安装逮位置雨应尽换量扩黄大保初护范柱围，魂尽量甘消除主保换护的抖不保之护区疼；4）大省接地盾电流忙系统睡一般刺三相斥配置孙以反奔应单步相接地起故障傍；小弱电流魄接地呈系统耻发电欺机、极变压山器支划路也堂应三置相配裳置以便监美视不顽对称百程度调，其狼余支澡路一美般配松置于A、C相。（2）为佛了减较轻内症部故诉障时武发电使机的佳损伤臭，用纲于自费动调新节励万磁装置搞的电灶流互州感器经应布茄置在捞发电国机定覆子绕撤组的瓶出线蛇侧。俊为了严便于分析菌和在央发电律机并禾入系鸟统前鹅发现结内部虫故障宵，用下于测顾量仪誓表的宜装迁在发邀电机捷中性谢点侧怀。电流霞互感披器的配置筋原则（3）配慕备差岁动保倚护的租元件滔，应更在元爬件各蔽端口勺配置茫电流杯互感器淡，当陶各端取口属欺于同忧一电锅压级距时，搁互感土器变柳比应租相同康，接线方钥式相哥同。Y，d1绕1接线纲组别砖变压终器的杆差动经保护订互感呀器接添线应分顾别为垒三角锈形与屯星形伍，以峰实现姓两侧叛二次的电流形的相敬位校兼正同时低冶压侧愉变流顺比Kb与高椅压侧焰变流苦比Kh的关伶系为Kb=KhKT/菠3，其中KT为变讲压器帖的变快比（KT=高压/低压中）。（4）为佳了防拳止支清持式般电流罢互感揭器套吸管闪惧络造分成母约线故障，见电流爆互感色器通段常布佩置在案断路厘器的陆出线讨或变猾压器碧侧。电流念互感薄器使潜用注意强事项（1）电思流互剂感器前在工昏作时焰其二币次侧消不得皱开路（2）电评流互杏感器虽的二跳次侧脖有一食端必耽须接耽地（3）电免流互照感器她在连六接时稼，要怕注意将其端龟子的肉极性第三想节电压河互感梅器一、享电磁辱式电就压互粗感器■电磁臣式电发压互汗感器禁的工作勿原理■电磁告式电辽压互鱼感器鞭的误差■电磁意式电锄压互灰感器权的分类、结构丘类型和型号二、兔电压逗互感时器的准确墓级和额定吨容量三、副电压商互感幅器的接线踪蝶方式四、门电流壤互感童器的配置猛原则电磁茫式电聋压互言感器骗的工作锄原理电压琴互感代器的竹工作屈原理续与普娃通电语力变再压器犯相同专，结宿构原赏理和士接线穗也相权似，哗一次追绕组朗匝数卧很多枝，而凉二次剩绕组悠匝数渔很少赵，相蕉当于唉降压叨变压股器。吊工作挖时，也一次番绕组喘并联胞在一技次电及路中链，而嗽二次旨绕组皂并联纲仪表夜、继翻电器废的电肠压线迟圈。碎因此连电压道低，爹额定粘电压秘一般规为10智0V；容析量小砍，只揉有几舞十伏且安或碰几百输伏安脂；负熊荷阻谷抗大替，工颠作时纳其二掘次侧睛接近既于空叔载状送态，那且多速数情悬况下题它的身负荷的是恒飞定的阳。电客压互己感器横的一丸次电论压U1与其汪二次甩电压U2之间萄有下振列关溜系：U1≈(丧N1/N2)U2KUU2式中坚，N1、N2——为电外压互煎感器嫩一次叮和二喘次绕哲组匝衰数；KU——为电滤压互珍感器句的变爆压比育，一喇般表酱示为其额察定一网、二胜次电拣压比蠢，狗即KU=U1N/U2N，例州如10聚00枯0V欣/1迅00莫V。电磁刷式电辞压互麦感器尊的测量副误差由于议电压决互感撇器存费在励葡磁电寨流和插内阻梢抗滤，因冠此电途压互误感器滔测量煌结果耳呈现叉误差幼，通糕常用微电压茄误差凝（又延称比两值差絮）和趋角误弄差（又鞋称相若角差渡）表均示。（1）电正压误德差：化电枣压误句差为欧二次哭电压篮的测照量值方乘额盯定互脖感比旁所得膜一次活电压杰的近筹似值棍（U2ku）与亦实际例一次治电压U1之差威，而监以后贱者的穿百分帅数表碧示青，即（2）角齐误差电磁劲式电什压互俘感器榨的分类电磁绒式电吩压互熟感器职可分屯为以赚下几娘种类屠型：（1）按吼安装槽地点晴可分刊为户霉内式茅和户左外式业。（2）按使相数转可分毁为单奔相式依和三盟相式痒。（3）按饶每相宏绕组杂数可更分为选双绕椅组和厚三绕己组式疤。三屠绕组灰电压炒互感挑器有洁两个制二次志侧绕社组：狗基本权二次揭绕组赖和辅没助二老次绕险组。度辅助晨二次缘瑞绕组洽供接牙地保痒护用咬。（4）按摊绝缘骄可分垦为干焦式、泽浇注嚼式、跟油浸标式、宣串级塞油浸帖式肿和电许容式燃等。识干式馆多用响于低均压；饰浇注役式用哈于3～35纳kV；油贩浸式准主要投用于35把kV及以扎上的崖电压袖互感压器。电磁围式电配压互纺感器披的结构撤类型（1）35唇kV及以璃下的衣电压控互感厨器35劲kV及一太下电任压互盏感器即的结批构和衰普通送变压繁器基蝴本一柳致。米根据耽其绝衡缘方慈式的贱不同闷，可龙分为盼干式苏、环稀氧浇脊注式近和油佛浸式悄三种性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