电流电压互感器基础知识培训

电流电压互感器基础知识培训一、互感器的概述二、互感器的类型及分类三、互感器与系统的连接四、互感器的作用五、电流互感器的工作特性六、电压互感器的工作特性七、电流互感器的基础知识八、电压互感器的基础知识电力系统的一次电压很高，电流很大，且运行的额定参数千差万别，用以对一次系统进行测量、控制的仪器仪表及保护装置无法直接接入一次系统，一次系统的大电流/高电压需要使用电流/压互感器进行隔离，使二次的继电保护、自动装置和测量仪表能够安全准确地获取电气一次回路电流/压信号。互感器是一种特殊变压器，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、保护装置和控制装置提供电压或电流信号。一、互感器的概述：二、互感器的类型及分类

1.从测量内容：电流互感器和电压互感器；

2.使用环境：户内型和户外型；

3.使用对象：仪表用和保护用；

4.其它分类：绝缘、结构、原理等方面的分类。互感器的分类电压互感器（TV）

电流互感器（TA）

三、互感器与系统的连接1.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；2.电流互感器一次绕组串接于电网（与支路路负载）二次绕组与测量仪表或继电器的电流线圈相串联；3.在安装接线时同名端子不可接错，否则会造成这些装置的运行中的紊乱，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。互感器与系统的连接1.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(100V)和小电流(5A或1A)，从而使测量仪表和保护装置标准化，小型化，并使其结构轻巧，价格便宜，便于屏内安装；并可采用小截面电缆进行远距离测量，与电气仪表和继电保护及自动装置配合测量电力系统高电压回路的电流、电压、电能等参数；2.有利于使用低压、低截面电缆完成测量保护功能；3.将二次设备与高压部分隔离，保护工作人员的安全；4.互感器二次侧均接地，这样可防止当一/二次绝缘损坏时，在二次设备上发生高压危险。5.互感器二次测额定值统一，有利于二次设备标准化。四、互感器的作用五、电流互感器的工作特性1.一次绕组串联在电路中，一次绕组中的电流取决于被测电流的电流；2.电流互感器正常运行时，二次绕组近似于短路工作状态。接在电流互感器副线圈上的是仪表和继电器的电流线圈，阻抗很小，相当于在副线圈短路状态下运行。3.运行中的电流互感器二次回路不允许开路；4.二次绕组接地。六、电压互感器工作特性1.正常运行，电压互感器二次绕组近视工作开路状态；2.电压互感器一次侧电压取决于一次电力网的电压；3.运行中的电压互感器二次绕组不允许短路；4.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失电压互感器。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，原边液状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。七、电流互感器（CT）的基础知识（一）电流互感器的概述（二）电流互感器的分类（三）电流互感器的结构、原理（四）电流互感器的接线方式及选择（五）电流互感器的型号含义（六）电流互感器的技术参数（七）电流互感器的结构特点（八）电流互感器充（补）气方法（九）电流互感器操作、维护（十）电流互感器的使用、接线中的注意事项（十一）电流互感器的巡回检查（十二）电流互感器的事故处理（十三）电流互感器二次侧开路的原因分析（一）电流互感器（CT）的概述

电流互感器是一种给测量仪器、仪表、继电器及其类似装置供电的特种变压器，是电力系统中供电气测量和电气保护用的重要设备。SF6互感器是一种新型互感器。与油浸式、浇注式互感器相比，在性能上具有无可比拟的优良性，是我国目前推广应用的新型产品。电流互感器按安装方式分：贯穿式--用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。支柱式--安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。套管式--没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。母线式--没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器。（二）电流互感器的分类（三）电流互感器的结构与双绕组变压器相似，是由铁芯和一次、二次绕组两个主要部分构成。0.5kV电流互感器的一次和二次绕组都套在同一铁芯上，是结构最简单的互感器。不同的二次负荷对电流互感器有不同的精度要求。为了节省空间和成本，往往几个铁芯(没有磁联系，各自绕着相应的二次绕组)共享一个一次线圈，构成一台电流互感器。一般3～35kV电流互感器均有2个二次绕组；110kV电流互感器有3～5二次绕组；而220kV及以上则有4～7个二次绕组。另外，为了适应不同一次负荷电流的要求，110kV及以上的电流互感器常将一次绕组分成几组，通过改变一次绕组的串、并联关系，即可方便地获得2～3个额定电流比。电流互感器的原理电流互感器的原理接线如图：

磁势平衡方程式如下：支柱式电流互感器结构防爆片外壳铁芯外壳一次引线二次引线套管复合绝缘套管二次接线盒底座（四）电流互感器的接线方式及选择不完全星形接线：有两相电流互感器组成，与三相星形接线相比，它缺少一只电流互感器（一般为B相），所以又叫不完全星形接线。常用的电流互感器二次回路接线方式有单相接线、两相星形（或不完全形）接线和三相星形（或全星形）接线。单相式接线：只有一只电流互感器组成，接线简单。它可以用于小电流接地系统零序电流的测量，也可以用于三相对称电流中电流的测量或过负荷保护等。

三相星形接线：三相星形接线又叫全星形接线。这种接线由三只互感器按星形连接而成，相当于三只互感器公用零线。零线在系统正常运行时没有电流通过（3I0=0），但该零线不能省略。能反应任何一相、任何形式的电流变化。电流互感器的接线方式的应用（1）单相接线：这种接线用于三相对称负荷的一相电流测量，也用于保护回路的单相接线，例如一次系统星形中性线上的单相接线，当一次系统负荷不平衡或出现短路故障时，可反映流过星形中性点的零序电流。（2）不完全星形接线：这种接线通常用于6~10kV厂用电动机、35kV及以下线路、厂用变压器及厂用母线进线的测量和保护回路。不仅可用接于二次两相上的电流装置反映出该两相（U、W相）的电流值，还可用接于公共导线上的电流装置反映第三相（V相）的电流值，故可用于三相对称或不对称系统。（3）星形接线：这种接线用于发电机、变压器及输电线路测量和保护回路。装在二次回路各相上的电流装置可反映各相的电流值；装在公共线上的电流装置可反映零序电流值。另外，还有：两相差电流接线，输出两相二次电流差值，通常用于6~10kV厂用电动机保护回路；三角形接线，也是输出两相二次电流差值，主要用于发电机、变压器及输电线路测量和保护回路电流互感器的选择根据安装地点（户内或户外式）和安装方式（如穿墙式、支持式、装入式）选择其型式（五）、电流互感器型号含义LVQB–110W2

L---------电流互感器V---------倒立式结构

Q--------绝缘介质为气体

B---------带有保护级110--------设备额定电压（kV）W2---------污秽等级Ⅲ级（六）、电流互感器技术参数1、型号：LVQB-110W2；

2、型式：户外、单相；3、额定工作电压（kV）：110；

4、设备最高电压Um（kV）：126；

5、额定频率（Hz）：50；6、额定电流比：2*800/1；7、额定一次电流：2×600A；额定二次电流5A8、互感器的额定气压：0.4MPa；9、互感器的补气压力：0.35MPa，10、SF6气体年泄漏率≤1%

互感器部位温升限值（K）二次绕组、二次端子55P1、P2接线端子5016、电流互感器绝缘水平16.1一分钟工频耐受电压（有效值）一次绕组对二次绕组及地230kV一次绕组段间3kV二次绕组之间及对地3kV16.2雷电冲击全波耐受电压一次绕组对二次绕组及地

450kV16.3局部放电水平在SF6气体压力0.35MPa工频电压87kV下，视在放电量不大于5p。互感器的变比、误差、准确度及额定二次容量(1)变比：电流互感器一、二次侧额定电流之比，称为电流互感器的额定电流比，用Ki表示：(2）误差：电流互感器的误差用电流误差和相位差来表示。(3）额定二次负荷：电流互感器的额定二次负荷（或额定二次容量）是指在二次电流为额定值，二次负载为额定阻抗时，二次侧输出的视在功率。(4）准确级：准确级是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的误差限值。我国测量用电流互感器的准确级有：0.1，0.2，0.5，1，3和5级，负荷的功率因数为0.8（滞后）。电流互感器级次（七）SF6电流互感器的结构特点1、互感器采用倒立式结构，器身由躯壳、瓷套和底座构成（见外形图），造

形美观大方。2、一次绕组采用内外同心导杆与二次绕组形成贯穿式结构，提高了一次绕组的机械强度和电绝缘性能；3、采用具有优良绝缘特性SF6气体做主绝缘，使互感器具有良好的电绝缘性，

克服了老产品的绝缘易老化的弊端，并且具有很好的击穿自恢复性，同时也避免了油浸式互感器因泄漏而容易吸附灰尘的缺点，减少了运行中的维修量；4、由于SF6气体的不可燃性，故本互感器具有可靠的防火性；5、互感器上装有防爆装置，因而具有防爆性；6、本互感器的二次绕组是在接地的屏蔽筒内安装的，因结构设计上的合理使

一次高压不会直接对二次造成击穿，提高了运行中的安全性、可靠性；7底座上装有SF6密度继电器，供监测产品内SF6气体的压力，当气体压力

低于最低工作压力时，密度继电器导通，接通外设报警装置，发出补气信号。（八）SF6电流互感器的充/补气方法出厂的SF6互感器，SF6气体压力都没有达到额定工作压力，因此运行前必须进行一次充气，使其达到额定工作压力。互感器经长期运行后，其压力下降至补气压力时，就要及时进行补气。1、充气（补气）操作前，在气瓶上安装一个减压器，减压后接一根高压增强胶管，胶管的另一端装有专用的抽真空气阀，具体操作步骤如下：1.1把胶管与SF6气瓶上的减压器连接好，先要开气瓶阀门，再调节减压器至一定压力范围（0.4－0.5Mpa）；1.2用Ø8圆钢（或其它物体）把抽真空充气阀的阀芯顶开一点，将管内的空气排出，冲洗管道（10~15秒视管道长度而定）；1.3将产品底座上的堵头旋下，将抽真空充气阀与产品上的自封阀相连，注意：自封阀上加有Ø20密封圈），这时开始充气，观察密度继电器，充至额定压力后，将SF6气瓶阀门关闭，再把抽真空充气阀与自封阀分离，然后把自封阀上的堵头堵好，整个充气过程结束。SF6电流互感器的充气（补气）方法2、密度继电器表盘上有一绿色区域为额定压力，当表针从绿色区域指向0.35MPa时，产品应进行补气密度继电器有温度补偿装置，当温度变化时，其内部温度补偿装置对其变化进行补偿，使指针不产生位移。只有当SF6气体泄漏产生压力下降，继电器指针才下降，当降至补气压力设定值时，触头闭合输出补气信号，此时应及时补气。密度继电器的触头接线方法见下图图中常闭接点容量：AC380V、30VA、DC220V、30VA3、充气结束一小时后，互感器方能投入运行（九）电流互感器的操作、维护1、电流互感器的起、停操作在停电下停用TA将纵向连接端子板取下，将标有“进”侧的端子横向短接起用TA将横向短接端子板取下，用取下的端子板将TA纵向端子接通在运行中停用TA将标有进侧的端子，先用备用端子板横向短接，然后取下纵向端子板，起用TA先用备用端子板将纵向端子接通，然后取下横向端子板。注意！在电流互感器起停中，应注意在取下端子板时是否有火花，若发现火花，应立即将端子板拧紧装上并，然后查明原因。另外，工作人员站在绝缘垫上，身体不得碰到接地物体。SF6电流互感器的维护六氟化硫电流互感器在运行中基本上不需要维护。只要保证六氟化硫气体压力和六氟化硫气体水分含量符合标准要求，便可长期可靠运行。六氟化硫气体压力，可以通过常规人工巡视，监视六氟化硫密度继电器的压力，来判断六氟化硫气体压力是否符合技术要求。同时，六氟化硫密度继电器还可在线监测六氟化硫的气体压力，当六氟化硫气体压力下降到一定程度，则密度继电器动作，发出补气信号。从而保证互感器稳定可靠的工作。六氟化硫气体水分含量监测：在运行过程中定期检查六氟化硫气体水分含量，对保证可靠运行是必要的。按运行规程要求定期测量产品中的六氟化硫气体水分含量，其值应小于500×10（十）电流互感器使用的注意事项1．电流互感器的接线应保证正确性。一次绕组和被测电路串联，而二次绕组应和连接的所有测量仪表、继电保护装置或自动装置的电流线圈串联；同时要注意极性的正确性，一次绕组与二次绕组之间应为减极性关系，一次电流若从同名端（减极性标示法）流入，则二次电流应从同名端流出。

2．电流互感器的二次绕组绝对不允许开路。为了防止二次绕组开路，规定在二次回路中不准装熔断器等开关电器。如果在运行中必须拆除测量仪表或继电器及其他工作时，应首先将二次绕组短路。3．电流互感器的二次侧必须可靠接地这是为了防止一、二次绕组之间绝缘损坏或击穿时，一次高电压窜入二次回路，危及人身和设备安全。电流互感器在接线中应注意以下内容1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短路。安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝；2）二次侧必须有一端接地。防止一、二次侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全；3）一次侧串接在线路中，二次侧与继电器或测量仪表串接。4）接线时要注意其端子的极性。电流互感器一、二次侧的极性端子，都用字母表明极性。按照规定我国互感器和变压器的绕组端子，均采用“减极性”标号法。当一次侧电流从同名端流入，则二次侧电流从同名端流出。（十）电流互感器的巡回检查项目1.检查瓷套管是否清洁、完好，无裂纹、放电痕迹；2.检查一次引线接头有无过热变色、放电现象；检查金具是否完整，连接螺栓是否齐全，接地牢固；3.检查端子箱二次端子无松动、脱落，无开路放电现象；4.互感器端子箱内有无异常；5.检查电流互感器本体运行声音正常；6.检查外壳有无锈蚀，SF6气压是否正常电流互感器的巡回检查项目（十一）电流互感器安装后的检查

检查一次绕组的串并联方式，看所获得的电流比与要求的电流比是否相符。所有接线端子必须紧固可靠，防止接线不良，造成温升过高或二次开路互感器二次绕组不得开路。如果某一个二次绕组不用时，则必须将二次接线端子短接，底座上的接地螺栓，必须可靠接地。

检查

SF6密度继电器，是否压力达到额定要求外观检查，零部件齐全，瓷套完好。检查金属部件的喷漆面，如有损伤，应及时补喷。（十二）电流互感器的事故处理：原因现象差动保护的电流回路断线光字亮；电流表指示零；铁心发出“嗡嗡”声；二次电压高使二次端子出现放电火花处理①应及时记录故障性质，汇报调度。②减少一次负荷电流或转移负荷，停电检查处理。③将电流互感器的端子用短路线或专用短接线短接④在二次侧短接时，要坚持操作监护制。与带电设备保持安全距离。禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作。端子排上导线端子的螺丝脱扣造成；保护盘上的压板，未与铜片接触而压在胶木上；经切换读三相电流值的电流表的切换开关接触不良；电流互感器二次导线因受机械磨擦而断电流互感器二次开路使用中的电流互感器如发生二次回路开路，使得铁芯中的磁通急剧地增加而达到饱和状态。

1、二次绕组内将感应出很高的感应电动势，其峰值可达数千伏之高，这对工作人员和二次设备以及二次电缆的绝缘都是极危险的。

2、因铁芯内磁通的剧增，引起铁芯损耗增大，造成严重发热也会使电流互感器烧毁。

3、因铁芯剩磁过大，使电流互感器的误差增加。（十三）电流互感器二次侧不允许开路的原因分析八、电压互感器的基本知识（一）电压互感器的概述（二）电压互感器的分类（三）电压互感器的作用（四）电容式电压互感器的特点（五）电容式电压互感器的组成（六）工作原理（七）电容型电压互感器型号及含义（八）电容型电压互感器的技术参数（九）电压互感器运行、停用的注意事项（十）电压互感器的保护措施（十一）电压互感器的巡视检查（十二）电压互感器的维护（十三）电压互感器常见异常现象（十四）电压互感器产生误差的主要原因（一）电压互感器的概述目前，在电力系统中广泛采用的电压互感器，按其工作原理可分为电磁式和电容式两种

。电压互感器型式很多，在结构上主要由一次绕组、二次绕组、铁芯、绝缘、支持件等几个部分组成。电容式电压互感器（CVT）是由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，作为表计、继电保护等的一种电压互感器，电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处。（二）电压互感器的分类按用途分测量用保护用按变换原理分电磁式电压互感器电容式电压互感器按相数分单相三相按绝缘方式分干式环氧浇注式油浸式气体绝缘式（三）电压互感器的作用对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员安全隔离高电压，并把高电压变为低电压，供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次侧电压信息。将一次回路的高电压变为二次回路的标准值，使测量仪表和继电器小型化和标准。使二次设备的绝缘水平按低电压设计，从而结构轻巧，价格便宜。通常电压互感器副边的额定电压为100V或者100/√3。(四)电容式电压互感器的特点

TYD是国产电容式电压互感器的型号，其作用是测量母线或线路的电压，同时还能起到耦合电容器的作用，用于母线PT时，仅测量母线电压；用于线路PT时，还能与阻波器和高频率波器配合，用于载波通讯。电容式电压互感器，多应用于高压和超高压变电站中。电容式电压互感器的英文简称是CVT，

具有以下特点：

1.耐电强度高，绝缘裕度大，运行可靠；2.能可靠的阻尼铁磁谐振；3.可兼作耦合电容器用于电力线载波通信系统；

4.具有优良的顺变响应特性，特别适用于快速继电保护；5.可用于监测电网谐波。（五）电容式电压互感器的组成电容式电压互感器的组成（六）工作原理利用电磁感应定律工作；电压互感器的的变比：电压互感器的原边匝数多，副边匝数少，二次阻抗大，I1

和I2很小，可以忽略阻抗上的电压降落：（七）电容型电压互感器型号含义电压互感器型号：TYD110/√3-0.01H（八）电容式电压互感器的技术参数1、型号：TYD110/√3-0.02H2、额定一次电压：110/√3kV3、绝缘水平：126/230/550kV4、额定频率：50Hz5、额定的二次电压：110/√3V6、额定中间电压：20.2kV（九）电压互感器运行的注意事项

电压互感器在额定容量下允许长期运行，但在任何情况下，不允许超过最大容量运行。电压互感器在运行中不能短路。当电压互感器的二次侧运行中短路，二次线圈的阻抗大大减小，就会出现很大的短路电流，使副线圈因严重发热而烧毁。一般电压互感器二次侧要用熔断器（低压断路器）。只有35千伏及以下的互感器中，才在高压侧有熔断器其目的是：当互感器发生短路时把它从高压电路中切断。为保证设备和人身安全，电压互感器的下列部位应予良好接地：

1）分级绝缘的电压互感器，其一次绕组的接地引出端子，电容式电压互感器应按制造厂家规定执行。2）电压互感器的外壳。3）电压互感器的二次回路必须而且只能一点接地。停用电压互感器注意事项1、不使保护及自动装置失去电压。2、必须进行电压切换。3、防止反充电，取下二次熔断器或二次空气开关。4、二次负荷全部断开后，断开互感器一次侧电源。电压互感器的二次侧运行中不允许短路的原因：如果电压互感器的二次侧运行中短路，二次线圈的阻抗大大减小，就会出现很大的短路电流，使副线圈因严重发热而烧毁。因此在运行中互感器不允许短路。注意：一般电压互感器二次侧要用熔断器。只有35千伏及以下的互感器中，才在高压侧装设有熔断器，其目的是当互感器发生短路时把它从高压电路中切断。（十）电压互感器的保护措施110kV及以上系统，电压互感器一次侧不装熔断器的原因是：1、考虑到系统灭弧问题较大，熔断器的断流容量亦很难满足要求，熔断器制造困难；2、这一类互感器采用单相串级式，绝缘强度高，发生故障的可能性比较小；3、110kV及以上系统，中性点一般采用直接接地，接地故障时，瞬时跳闸，不会过电压运行。电压互感器二次侧保护1、