认识互感器(电气设备课件)

认识互感器01互感器的种类和作用1、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（TV）和电流互感器（TA）。一、互感器的种类和作用2、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准值。电压互感器的额定二次电压为100V或100／V，电流互感器的额定二次电流为5A、1A或0.5A。二次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。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。（3）二次回路不受一次回路的限制，接线灵活方便。对二次设备进行维护、调换以及调整试验时，不需中断一次系统的运行。（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，提高了一次系统和二次系统的安全性和可靠性。一、互感器的种类和作用（5）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。02电流互感器1、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，二次绕组与二次回路串联。当一次侧流过电流I1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，在二次回路中产生电流I2。二、电流互感器二、电流互感器磁势平衡方程为：忽略很小的励磁安匝：只考虑电流数值得：电流互感器的额定电流比Ki：2、电流互感器的电流误差和相位差1)电流误差：测出值大于实际值时，互感器幅值误差为正，反之为负。2)相位差：为旋转的二次侧电流相量与一次电流相量的相角之差，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。（2）一次绕组的阻抗很小,一次绕组的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而不是由二次电流的大小决定的。（1）电流互感器的一次绕组匝数少，截面积大，串联于被测量电路内；二次绕组匝数多，截面积小，与测量仪表和继电器的电流线圈串联。（4）运行中的电流互感器二次侧不得开路。（3）在正常运行中，电流互感器是在接近于短路的状态下工作。3、电流互感器的特点运行中的电流互感器一旦二次侧开路，铁心将处于高度饱和状态。一方面导致铁芯损耗加剧、过热而损坏互感器绝缘；另一方面导致磁通波形畸变为平顶波。在磁通过零时，将产生很高的尖顶波电势，其峰值可达几千伏甚至上万伏，这将危及工作人员、二次回路及设备的安全。此外，铁心中的剩磁还会影响互感器的准确度。故运行中的电流互感器二次侧不得开路。1233、电流互感器的特点1)按照安装地点分:户内式（35kV电以下）和户外式（35kV及以上）。2)按照安装方式分:穿墙式、支持式和装入式。3)按照绝缘方式分:干式、浇注式、油浸式、瓷绝缘和气体绝缘以及电容式。5)按用途分:测量用和保护用。4)按照原绕组匝数分:单匝式和多匝式。单匝式分：贯穿型和母线型。4、电流互感器的种类和型号——(1)、电流互感器的种类电流互感器的型号以汉语拼音字母表示，由两部分组成，斜线以前部分包括产品型号符号和设计序号(2)、电流互感器的型号82346715额定电流（A）准确度等级额定电压（kV）设计序号结构形式，用途绝缘形式结构形式一次绕组安装形式产品名称型号名称表示字母字母含义型号名称表示字母字母含义产品名称L电流互感器结构形式W户外式一次绕组形式M母线式M母线式F贯穿复匝式G改进式D贯穿单匝式Q加强式安装形式A穿墙式L铝线式B支持式J加大容量Z支柱式用途B保护用R装入式D差动保护用绝缘形式Z浇注绝缘J接地保护用C瓷绝缘X小体积柜用J树脂浇注S手车柜用K塑料外壳油保护方式N不带金属膨胀器(2)、电流互感器的型号(2)、电流互感器的型号(2)、电流互感器的型号额定电压（kV）。指一次绕组对二次绕组和地的绝缘额定电压。额定电流（A）。在制造厂规定的运行状态下，通过一、二次绕组的电流。额定电流比。电流互感器一、二次侧额定电流之比值称为电流互感器的额定电流比，也称额定互感比，用kn表示，1235、电流互感器的技术参数（4）额定二次负荷。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。通常额定二次负荷值为2.5~100VA，共有12个额定值。同一台电流互感器在不同的准确级工作时，有不同的额定容量和额定负载阻抗。5、电流互感器的技术参数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电流误差限值。测量用电流互感器的准确级有：0.1，0.2，0.5，1，3和5级；保护用电流互感器按用途分为稳态保护用（P）和暂态保护（TP）两类。（5）准确级稳态保护用电流互感器规定有5P和10P两种准确级。（5）准确级准确级额定一次电流下的电流误差(士%)额定一次电流下的相位差士(′)在额定准确限值一次电流下的复合误差(%)5P10P1360无规定5106.电流互感器的接线方式（1）单相接线主要用来测量单相负荷电流或三相系统中平衡负荷的某一相电流。6.电流互感器的接线方式（2）两相V形接线（不完全星形）又称不完全星形接线，在6∼10kV中性点不接地系统中应用较广泛。6.电流互感器的接线方式（3）两相电流差接线通常应用于继电保护线路中。6.电流互感器的接线方式（4）完全星形接线用来测量负荷平衡或不平衡的三相电力系统中的三相电流。7、电流互感器的结构类型（1）.干式和浇注绝缘互感器

干式互感器适用于户内、低电压的互感器。浇注式互感器广泛用于10～20kV级电流互感器。浇注绝缘电流互感器结构(多匝贯穿式)7、电流互感器的结构类型（1）.干式和浇注绝缘互感器

干式互感器适用于户内、低电压的互感器。浇注式互感器广泛用于10～20kV级电流互感器。浇注绝缘电流互感器结构(多匝贯穿式)7、电流互感器的结构类型1）LDZ1-10、LDZJ1-10型环氧树脂浇注绝缘单匝式电流互感器2）LMZ1-10、LMZD1-10型环氧树脂浇注绝缘单匝母线式电流互感器3）LFZB-10型环氧树脂浇注绝缘有保护级复匝式电流互感器4）LQZ-35型环氧树脂浇注绝缘线圈式电流互感器（2）.油浸式电流互感器35kV及以上户外式电流互感器多为油浸式结构，主要由底座（或下油箱）、器身、储油柜（包括膨胀器）和瓷套四大件组成。油浸式电流互感器的绝缘结构分：链型绝缘和电容型绝缘。链型绝缘用于63kV及以下互感器；电容型绝缘用于220kV及以上互感器。（2）.油浸式电流互感器1）LCW-110型户外油浸式瓷绝缘电流互感器2）LCLWD3-220型户外瓷箱式电流互感器3）L-110型串级式电流互感器7、电流互感器的结构类型（3）.SF6气体绝缘电流互感器

SF6电流互感器有两种结构形式，一种是与SF6组合电器（GIS）配套用的，一种是可单独使用的，通常称为独立式SF6电流互感器，这种互感器多做成倒立式结构。7、电流互感器的结构类型（4）.新型电流互感器简介新型电流互感器按耦合方式可分为无线电电磁波耦合、电容耦合和光电耦合式。光电式电流互感器性能最好，基本原理是利用材料的磁光效应或光电效应，将电流的变化转换成激光或光波，通过光通道传送，接收装置将收到的光波转变成电信号，并经过放大后供仪表和继电器使用。非电磁式电流互感器的共同缺点是输出容量较小，需要较大功率的放大器或采用小功率的半导体继电保护装置来减小互感器的负荷。（4）电流互感器必须保证一定的准确度，电流互感器的负载阻抗不得大于与准确级相对应的额定阻抗。（3）电流互感器在接线时要注意其端子的极性（1）电流互感器在工作中二次侧不得开路。规定电流互感器二次侧不允许装设熔断器，如需拆除二次设备时，必须先用导线或短路压板将二次回路短接。（2）电流互感器二次侧有一点必须接地。8、电流互感器使用注意事项8、电流互感器使用注意事项（5）电流互感器在接线时要注意其端子的极性。在安装和使用电流互感器时，一定要注意端子的极性，否则其二次仪表、继电器中流过的电流就不是预期的电流，可能引起保护的误动作、测量不准确或仪表烧坏。图中，L1和K1为同名端，L2和K2也为同名端，同名端在同一瞬间的极性相同，即同时为高电位和低电位。电流互感器必须保证一定的准确度，才能保证测量精确和保护装置正确地动作。电流互感器的负载阻抗不得大于与准确级相对应的额定阻抗。因为若负载阻抗过大，则电流互感器的准确度不能满足要求。电流互感器一次侧的额定电流小于或等于一次回路的负荷电流，且不宜小得太多，否则，电流互感器的准确度也不能满足要求。8、电流互感器使用注意事项03电压互感器1）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并联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。电磁式电压互感器二次电压U2近似与一次电压U1成正比，测出二次电压，便可确定一次电压。1、电压互感器的工作原理电动势平衡方程：忽略绕组漏阻抗压降：电压互感器的电压误差和相位差1、电压互感器的工作原理电压误差为：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。a.分压原理在被测电网的相和地之间接有主电容C1和分压电容C2，Z2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，被测电网的电压在电容C1、C2上按反比分压。2）、电容式电压互感器的工作原理分压比

b.原理结构主要由电容分压器、补偿电抗器、中间变压器、阻尼器及载波装置、防护间隙等组成。2）、电容式电压互感器的工作原理电压互感器一次绕组匝数较多，二次绕组匝数较少，使用时一次绕组与被测量电路并联，二次绕组与测量仪表或继电器等电压线圈并联。电压互感器在正常运行时相当于一个空载运行的降压变压器，其二次电压取决于一次的电压值。二次侧负荷阻抗较大，正常情况下二次电流很小，电压互感器近于开路状态运行，容量较小，要求有较高的安全系数。1232、电压互感器的特点a.按安装地点分：户内式（35kV电压等级以下）和户外式（35kV及以上）。b.按绝缘方式分：干式（低压）、浇注式（3～35kV）、油浸式（35kV及以上）和气体绝缘式等。c.按绕组数分：双绕组、三绕组和四绕组式。e.按结构原理分：电磁式和电容式。电磁式又可分为单级式（35kV以下）和串级式（63kV以上）。d.按相数分：单相式（35kV及以上）和三相式（20kV以下）。3、电压互感器的种类和型号——（1）．电压互感器的种类电压互感器的型号用汉语拼音字母表示，分包括产品型号符号和设计序号，短横线后为电压等级（kV）。(2).电压互感器的型号234615额定电压（kV）设计序号结构形式绝缘形式相数产品名称(2).电压互感器的型号型号名称表示字母字母含义型号名称表示字母字母含义用途J电压互感器结构形式及用途X带剩余（零序）绕组相数D单相B三柱带补偿绕组式S三相W五柱三绕组绝缘形式J油浸式G空气（干式）C串级式带剩余（零序）绕组Z浇注成型固体F测量和保护分开的二次绕组Q气体油保护方式N不带金属膨胀器C瓷绝缘R电容分压式

4、电压互感器的技术参数（3）额定变比。指一、二次绕组额定电压之比，也称额定电压比或额定互感比，用ku表示。（4）额定容量。指对应于最高准确度级时的容量。通常以视在功率的伏安值表示。标准值最小为10VA，最大为500VA，共有13个标推值，负荷的功率因数为0.8（滞后）。（5）额定二次负荷。保证准确级为最高时，电压互感器二次回路所允许接带的阻抗值。4、电压互感器的技术参数（6）额定电压因数。（7）电压互感器的准确级。在规定时间内能满足热性能和准确级要求的最高一次电压与额定一次电压的比值。4、电压互感器的技术参数4、电压互感器的技术参数电压互感器的准确级就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。测量用电压互感器的准确级有：0.1，0.2，0.5，1和3级；保护用电压互感器的准确级规定有3P和6P两种。4、电压互感器的技术参数4、电压互感器的技术参数准确度级误差限值一次电压变化范围二次电压、功率因数、频率变化范围电压误差(±％)相位误差(′)0.10.20.51.03.00.10.20.51.03.03102040无规定（0.8～1.2）UN1在额定频率下，二次负荷在额定值的25%～100%范围内，功率因数0.83P6P3.06.0120240（0.05～1）UN1（1）单相电压互感器接线测量线电压，用于35kV及以下的中性点非直接接地电网中；用来连接电压表、频率表及电压继电器等。用在110kV及以上中性点有效接地系统中测量相对地电压。5、电压互感器的接线方式（2）V，V形接线不完全星形接线，用来测量三个线电压，应用于20kV及以下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中。5、电压互感器的接线方式（3）一台三相三柱式电压互感器Yyn接线，用于测量线电压。5、电压互感器的接线方式（4）一台三相五柱式电压互感器的YNynV接线，测量线电压和相电压，用作绝缘监察装置，广泛应用于小接地电流电网中。5、电压互感器的接线方式（5）三个单相三绕组电压互感器接成的YNynd接线，主要应用于3kV及以上电网中，用于测量线电压、相电压和零序电压。1.