互感器及运行（电气设备运行）

互感器及运行电压互感器及运行1本节目录电磁式电压互感器的工作原理和特点电容式电压互感器（CVT）电压互感器的接线ON目前电力系统广泛应用的电压互感器，用TV表示（旧符号为PT或YH）。按其工作原理主要可分为电磁式、电容分压式两种。110kV及以下多为电磁式电压互感器，220kV及以上多为电容分压式电压互感器。3电磁式电压互感器电容式电压互感器电磁式电压互感器的工作原理、构造和接线方式都与变压器相似。其一次绕组匝数很多，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，而二次绕组并联接入测量仪表、继电器等的电压线圈。电磁式电压互感器与电力变压器主要区别在于电磁式电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安，并且在大多数情况下，其负荷是恒定的。

Ku＝UN1/UN2≈N1/N2≈U1/U25⑴电压互感器一次侧的电压U1为电网电压，不受互感器二次侧负荷的影响，一次侧电压高，需有足够的绝缘强度；⑵互感器二次侧负荷主要是测量仪表和继电器的电压线圈，其阻抗很大，通过的电流很小，所以电压互感器的正常工作状态接近于空载状态，二次电压接近于二次电动势，并取决于一次电压值；⑶电压互感器二次侧不允许短路。如果短路会出现很大的短路电流，会烧坏电压互感器。为了及时切断二次侧的短路电流,在电压互感器二次回路内必须安装熔断器或小型空气自动开关。1油压计

2膨胀膜

3电容单元

4绝缘油

5瓷绝缘子

6密封件

7外壳

8低压端子箱/中性(N)和高频(HF)端子

9串联电感

10中间互感器

11铁磁谐振效应阻尼电路

随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压互感器的体积越来越大，成本随之增高，因此研制了电容式电压互感器，又称CVT。电容分压式电压互感器是在电容套管电压抽取装置的基础上研制而成的，广泛用于110kV及以上中性点直接接地系统测量电压用，目前我国500kV电压互感器只生产电容式的。71油压计

2膨胀膜

3电容单元

4绝缘油

5瓷绝缘子

6密封件

7外壳

8低压端子箱/中性(N)和高频(HF)端子

9串联电感

10中间互感器

11铁磁谐振效应阻尼电路

与电磁式电压互感器相比，具有以下优点：（1）除作为电压互感器使用外，还可将其分压电容兼作高频载波通信的耦合电容；（2）电容式电压互感器的冲击绝缘强度比电磁式电压互感器高；（3）体积小，质量轻，成本低；（4）在高压配电装置中占地面积较小。电容式电压互感器的测量原理：图3-12电容分压原理图U1为电网相对地电压；C1为主电容；C2为分压电容；Z2表示仪表、继电器等电压线圈负荷；U2=UC2改变C1和C2的比值，可得到不同的分压比。由于U2与一次电压U1成比例变化，故通过测得U2就可得到U1，即可测出相对地电压。9991.单相接线(a)测量35KV及以下的中性点非直接接地电网任意两相之间的线电压（b）测量110KV及以上中性点直接接地系统的相对地电压101010102.V－V接线为两只单相电压互感器接成的不完全星形接线（V/V接线），这种接线只能测量线电压，不能测量相电压，用于接入只需要线电压的测量仪表和继电器，广泛用于20kV及以下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中。11111111113.三相三柱式的电压互感器的星形接线（Yyn接线）三相三柱式电压互感器只能测量线电压，不能用来测量相对地电压。一次绕组中性点不能引出，不能测量相电压，不能用来监视电网对地绝缘，故这种接线在电力系统中很少采用。1212121212124.三相五柱式电压互感器的接线其一次侧绕组和基本二次绕组接成星形，且中性点接地，辅助二次绕组接成开口三角形。基本二次绕组可测量相电压和线电压,单相接地时由辅助二次绕组测量零序电压，实现单相接地的继电保护。在20kV以下的屋内配电装置中广泛采用。一次绕组辅助二次绕组基本二次绕组131313131313135.三台单相电压互感器的YNynd接线其一次绕组和基本二次绕组均接成星形，两者的中性点都接地，可供测量线电压和相电压；辅助二次绕组接成开口三角形，测量零序电压。用于监视电网对地绝缘状况和实现单相接地的继电保护。互感器及运行电流互感器及运行14本节目录电磁式电流互感器的工作原理电流互感器二次侧开路的影响电流互感器的极性及接线方式ON电流互感器将大电流变为小电流(5A或1A)，作为测量仪表和继电器的交流电源及电流信号。电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器，用TA表示（旧符号为CT或LH）。16电流互感器也是按电磁感应原理工作的。它的构造与普通变压器相似，主要由铁心、一次绕阻和二次绕阻等几个主要部分组成。图3-1电流互感器的原理结构图和接线图（a）原理结构图

（b）接线图电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定

变（流）比Ki，可表示为：

电流互感器的二次额定电流有5A和1A两种，一般强电系统用5A，弱电系统用1A，当配电装置距离控制室较远时亦可考虑用1A。目前电流互感器的一次额定电流等级有：5,10,15,20,30,40,50,75,100,150,200,300,400,600,800,1000,1200,1500,2000,3000,4000,5000,6000,8000,10000,15000,20000,25000A。18⑴一次绕组串联在被测电路中，匝数很少。一次绕组中的电流完全取决于被测电路的电流，而与二次电流无关。图3-1电流互感器的原理结构图和接线图（a）原理结构图

（b）接线图⑵二次绕组匝数多，且所串联的仪表或继电器的电流线圈阻抗很小，所以正常运行时，电流互感器二次侧接近于在短路状况下工作。19运行中的电流互感器，二次回路必须接有负荷或直接短路，绝对不允许开路。正常时：分析：F2对F1起去磁作用，F0很小；开路时：F2＝0，F1不变，则F0很大，铁心饱和，成了平顶波。2020运行中的电流互感器，二次回路必须接有负荷或直接短路，绝对不允许开路。后果:①二次侧电压高达上千伏，危及设备绝缘；②磁通大，铁心损耗增大，严重发热，甚至烧毁互感器；③误差增大。212121运行中的电流互感器，二次回路必须接有负荷或直接短路，绝对不允许开路。为了防止电流互感器二次侧开路，二次侧不允许装设熔断器或低压空开，且二次连接导线应采用截面积不应小于2.5mm2的铜芯材料。在运行中，如果需要更换电流互感器二次回路仪表或继电器时，必须先将电流互感器的二次回路短接后，再断开需更换的仪表或继电器。电流互感器的极性按减极性原则标注，如图所示。当一次侧电流I1由L1流向L2，二次侧电流I2，在二次绕组内部从K2流向K1，在二次负荷中从K1流向K2时，规定L1和Kl为同极性端（L2和K2亦为同极性端）。对于功率表和继电保护装置，电流互感器的极性很重要，极性接错能引起功率表计数错误或继电保护装置发生误动作。23单相接线：电流表通过的电流为一相的电流，通常用于测量对称三相负荷的一相电流。三相星形接线:三只电流互感器分别反映三相电流和各种类型的短路故障电流。广泛用于负荷不论平衡与否的三相三线制电路和低压三相四线制电路中，供测量和保护使用。2424不完全星形接线:公共线中流过的电流为两相电流之和，所以这种接线又叫两相电流和