第5章 電流、電壓互感器

1、第五章第五章 電流互感器和電壓互感器電流互感器和電壓互感器 第一節(jié)第一節(jié) 電流互感器電流互感器一、電流互感器的特點(diǎn)一、電流互感器的特點(diǎn) 運(yùn)行中的電流互感器一旦二次側(cè)開(kāi)路，鐵心將處于運(yùn)行中的電流互感器一旦二次側(cè)開(kāi)路，鐵心將處于高度飽和狀態(tài)。一方面導(dǎo)致鐵芯損耗加劇、過(guò)熱而損壞高度飽和狀態(tài)。一方面導(dǎo)致鐵芯損耗加劇、過(guò)熱而損壞互感器絕緣；另一方面導(dǎo)致磁通波形畸變?yōu)槠巾敳??；ジ衅鹘^緣；另一方面導(dǎo)致磁通波形畸變?yōu)槠巾敳ā?在磁通過(guò)零時(shí)，將產(chǎn)生很高的尖頂波電勢(shì)，其峰值在磁通過(guò)零時(shí)，將產(chǎn)生很高的尖頂波電勢(shì)，其峰值可達(dá)幾千伏甚至上萬(wàn)伏，這將危及工作人員、二次回路可達(dá)幾千伏甚至上萬(wàn)伏，這將危及工作人員、二次回路及

2、設(shè)備的安全。及設(shè)備的安全。 此外，鐵心中的剩磁還會(huì)影響互感器的準(zhǔn)確度。故此外，鐵心中的剩磁還會(huì)影響互感器的準(zhǔn)確度。故運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)不得開(kāi)路。運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)不得開(kāi)路。 （1 1）電流互感器的一次繞組匝數(shù)少，截面積）電流互感器的一次繞組匝數(shù)少，截面積大，串聯(lián)于被測(cè)量電路內(nèi)；二次繞組匝數(shù)多，大，串聯(lián)于被測(cè)量電路內(nèi)；二次繞組匝數(shù)多，截面積小，與測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流線圈串截面積小，與測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流線圈串聯(lián)。聯(lián)。 （2 2）一次繞組的阻抗很?。┮淮卫@組的阻抗很小, ,一次繞組的電流一次繞組的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而不是由二完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而不是由二次

3、電流的大小決定的。次電流的大小決定的。 （3 3）在正常運(yùn)行中，電流互感器是在接近于）在正常運(yùn)行中，電流互感器是在接近于短路的狀態(tài)下工作。短路的狀態(tài)下工作。 （4 4）運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)不得開(kāi)路。）運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)不得開(kāi)路。 1 1、電流互感器的種類(lèi)、電流互感器的種類(lèi)按照安裝地點(diǎn)分按照安裝地點(diǎn)分: :戶內(nèi)式（戶內(nèi)式（ 35kV35kV電以下）和戶外式電以下）和戶外式（35kV35kV及以上）。及以上）。按照安裝方式分按照安裝方式分: :穿墻式、支持式和裝入式。穿墻式、支持式和裝入式。按照絕緣方式分按照絕緣方式分: :干式、澆注式、油浸式、瓷絕緣和氣體干式、澆注式、油浸式、瓷絕緣和

4、氣體絕緣以及電容式。絕緣以及電容式。按照原繞組匝數(shù)分按照原繞組匝數(shù)分: :單匝式和多匝式。單匝式和多匝式。 單匝式分：貫穿型和母線型。單匝式分：貫穿型和母線型。按用途分按用途分: :測(cè)量用和保護(hù)用。測(cè)量用和保護(hù)用。二、電流互感器的種類(lèi)和型號(hào)二、電流互感器的種類(lèi)和型號(hào) 澆注絕緣互感器澆注絕緣互感器 （1 1）LDZ1-10LDZ1-10、LDZJ1-10LDZJ1-10型環(huán)氧樹(shù)脂澆注型環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣單匝式電流互感器。絕緣單匝式電流互感器。 （2 2）LMZBJ-10LMZBJ-10、LMZB-10LMZB-10型環(huán)氧樹(shù)脂澆注型環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣單匝母線式電流互感器。絕緣單匝母線式電流互感器。 （

5、3 3）LFZB-10LFZB-10型環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣有保護(hù)型環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣有保護(hù)級(jí)復(fù)匝式電流互感器。級(jí)復(fù)匝式電流互感器。 （4 4）LQZ-35LQZ-35型環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣線圈式電型環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣線圈式電流互感器。流互感器。SFSF6 6氣體絕緣電流互感器氣體絕緣電流互感器 2 2、電流互感器的型號(hào)、電流互感器的型號(hào) 電流互感器的型號(hào)以漢語(yǔ)拼音字母表示，由兩部電流互感器的型號(hào)以漢語(yǔ)拼音字母表示，由兩部分組成，斜線以前部分包括產(chǎn)品型號(hào)符號(hào)和設(shè)計(jì)分組成，斜線以前部分包括產(chǎn)品型號(hào)符號(hào)和設(shè)計(jì)序號(hào)序號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng)產(chǎn)品名稱(chēng) 一次繞組安一次繞組安裝形式裝形式 絕緣形式絕緣形式結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 結(jié)構(gòu)形式

6、，用途結(jié)構(gòu)形式，用途 設(shè)計(jì)序號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào) 額定電壓額定電壓（kVkV） 準(zhǔn)確度等級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí) 額定電流（額定電流（A A） 82346715型號(hào)名稱(chēng)型號(hào)名稱(chēng)表示字母表示字母字母含義字母含義型號(hào)名稱(chēng)型號(hào)名稱(chēng)表示字母表示字母字母含義字母含義產(chǎn)品名稱(chēng)產(chǎn)品名稱(chēng)L L電流互感器電流互感器結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式W W戶外式戶外式一次繞組一次繞組形式形式M M母線式母線式M M母線式母線式F F貫穿復(fù)匝式貫穿復(fù)匝式G G改進(jìn)式改進(jìn)式D D貫穿單匝式貫穿單匝式Q Q加強(qiáng)式加強(qiáng)式安裝形式安裝形式A A穿墻式穿墻式L L鋁線式鋁線式B B支持式支持式J J加大容量加大容量Z Z支柱式支柱式用途用途B B保護(hù)用保護(hù)用R R

7、裝入式裝入式D D差動(dòng)保護(hù)用差動(dòng)保護(hù)用絕緣形式絕緣形式Z Z澆注絕緣澆注絕緣J J接地保護(hù)用接地保護(hù)用C C瓷絕緣瓷絕緣X X小體積柜用小體積柜用J J樹(shù)脂澆注樹(shù)脂澆注S S手車(chē)柜用手車(chē)柜用K K塑料外殼塑料外殼油保護(hù)方式油保護(hù)方式N N不帶金屬膨不帶金屬膨脹器脹器三、電流互感器的技術(shù)參數(shù)三、電流互感器的技術(shù)參數(shù) （1 1）額定電壓（）額定電壓（kVkV）。指一次繞組對(duì)二次繞組和地）。指一次繞組對(duì)二次繞組和地的絕緣額定電壓。的絕緣額定電壓。 （2 2）額定電流（）額定電流（A A）。在制造廠規(guī)定的運(yùn)行狀態(tài)下，）。在制造廠規(guī)定的運(yùn)行狀態(tài)下，通過(guò)一、二次繞組的電流。通過(guò)一、二次繞組的電流。 （3

8、3）額定電流比。電流互感器一、二次側(cè)額定電流）額定電流比。電流互感器一、二次側(cè)額定電流之比值稱(chēng)為電流互感器的額定電流比，也稱(chēng)額定互感之比值稱(chēng)為電流互感器的額定電流比，也稱(chēng)額定互感比，用比，用knkn表示，即：表示，即： （4 4）額定二次負(fù)荷。指在二次電流為額定值，二次）額定二次負(fù)荷。指在二次電流為額定值，二次負(fù)載為額定阻抗時(shí)，二次側(cè)輸出的視在功率。通常額負(fù)載為額定阻抗時(shí)，二次側(cè)輸出的視在功率。通常額定二次負(fù)荷值為定二次負(fù)荷值為2.5100VA2.5100VA，共有，共有1212個(gè)額定值。同一臺(tái)個(gè)額定值。同一臺(tái)電流互感器在不同的準(zhǔn)確級(jí)工作時(shí)，有不同的額定容電流互感器在不同的準(zhǔn)確級(jí)工作時(shí)，有不同

9、的額定容量和額定負(fù)載阻抗。量和額定負(fù)載阻抗。 （5 5）準(zhǔn)確級(jí)）準(zhǔn)確級(jí) 準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的二次負(fù)荷范圍內(nèi)，一準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的二次負(fù)荷范圍內(nèi)，一次電流為額定值時(shí)的電流誤差限值。測(cè)量用次電流為額定值時(shí)的電流誤差限值。測(cè)量用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)有：電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)有：0.10.1，0.20.2，0.50.5，1.01.0，2.52.5，5.05.0級(jí)；級(jí)； 保護(hù)用電流互感器按用途分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用保護(hù)用電流互感器按用途分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用（P P）和暫態(tài)保護(hù)（）和暫態(tài)保護(hù)（TPTP）兩類(lèi)。穩(wěn)態(tài)保護(hù)用電）兩類(lèi)。穩(wěn)態(tài)保護(hù)用電流互感器規(guī)定有流互感器規(guī)定有5P5P和和10P10P兩種準(zhǔn)確級(jí)兩種準(zhǔn)確級(jí) 。準(zhǔn)確級(jí)一次電

10、流為額定值的百分?jǐn)?shù)（%）誤差限值二次負(fù)荷范圍電流誤差（%）相位差（）（0.251）SN20.2100.520200.35151001200.2100.510160200.75451001200.5301.0102120201.5901001201602.55.0501205012035未規(guī)定（0. 51）SN2四、電流互感器的連接方式四、電流互感器的連接方式（1 1）單相接線：主要用來(lái)測(cè)量單相負(fù)荷電流或三）單相接線：主要用來(lái)測(cè)量單相負(fù)荷電流或三相系統(tǒng)中平衡負(fù)荷的某一相電流。相系統(tǒng)中平衡負(fù)荷的某一相電流。（2 2）兩相）兩相V V形接線：又稱(chēng)不完全星形接線，在形接線：又稱(chēng)不完全星形接線，在6 6

11、 10kV10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。（3 3）兩相電流差接線：通常應(yīng)用于繼電保護(hù)線路）兩相電流差接線：通常應(yīng)用于繼電保護(hù)線路中。中。（4 4）星形接線：用來(lái)測(cè)量負(fù)荷平衡或不平衡的三）星形接線：用來(lái)測(cè)量負(fù)荷平衡或不平衡的三相電力系統(tǒng)中的三相電流。相電力系統(tǒng)中的三相電流。 單相接線單相接線兩相電流差接線兩相電流差接線星形接線星形接線 2. 2.油浸式電流互感器油浸式電流互感器 35kV 35kV及以上戶外式電流互感器多為油浸式及以上戶外式電流互感器多為油浸式結(jié)構(gòu)，主要由結(jié)構(gòu)，主要由底座（或下油箱）、器身、儲(chǔ)油底座（或下油箱）、器身、儲(chǔ)油柜（包括膨脹器）和瓷

12、套四大件組成柜（包括膨脹器）和瓷套四大件組成。 油浸式電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)分：鏈型絕油浸式電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)分：鏈型絕緣和電容型絕緣。緣和電容型絕緣。 鏈型絕緣用于鏈型絕緣用于63kV63kV及以下互感器；電容型及以下互感器；電容型絕緣用于絕緣用于220kV220kV及以上互感器。及以上互感器。 （1 1）LCW-110LCW-110型戶外油浸式瓷絕緣電流互感器型戶外油浸式瓷絕緣電流互感器 （2 2）LCLWD3-220LCLWD3-220型戶外瓷箱式電流互感器型戶外瓷箱式電流互感器 （3 3）L-110L-110型串級(jí)式電流互感器型串級(jí)式電流互感器 鏈型絕緣結(jié)構(gòu)鏈型絕緣結(jié)構(gòu) U U字形電容

13、絕緣原理結(jié)構(gòu)圖字形電容絕緣原理結(jié)構(gòu)圖 油浸式電流互感器油浸式電流互感器 （1 1）LJWLJW、LCDZLCDZ型戶外油浸式瓷絕緣電流型戶外油浸式瓷絕緣電流互感器互感器（2 2）LBLB、LABLAB型戶外油浸式電流互感器型戶外油浸式電流互感器（3 3）L L型戶外油浸式電流互感器型戶外油浸式電流互感器 3 3、SFSF6 6氣體絕緣電流互感器氣體絕緣電流互感器 SFSF6 6電流互感器有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是與電流互感器有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是與SFSF6 6組合電組合電器（器（GISGIS）配套用的，一種是可單獨(dú)使用的，通常稱(chēng)為獨(dú)）配套用的，一種是可單獨(dú)使用的，通常稱(chēng)為獨(dú)立式立式SF6SF6電

14、流互感器，這種互感器多做成倒立式結(jié)構(gòu)。電流互感器，這種互感器多做成倒立式結(jié)構(gòu)。 4. 4.新型電流互感器簡(jiǎn)介新型電流互感器簡(jiǎn)介 新型電流互感器按耦合方式可分為無(wú)線電電磁波耦合、新型電流互感器按耦合方式可分為無(wú)線電電磁波耦合、電容耦合和光電耦合式。電容耦合和光電耦合式。 光電式電流互感器性能最好，基本原理是利用材光電式電流互感器性能最好，基本原理是利用材料的磁光效應(yīng)或光電效應(yīng)，將電流的變化轉(zhuǎn)換成激光料的磁光效應(yīng)或光電效應(yīng)，將電流的變化轉(zhuǎn)換成激光或光波，通過(guò)光通道傳送，接收裝置將收到的光波轉(zhuǎn)或光波，通過(guò)光通道傳送，接收裝置將收到的光波轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)放大后供儀表和繼電器使用。變成電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)

15、放大后供儀表和繼電器使用。 非電磁式電流互感器的共同缺點(diǎn)是輸出容量較小，非電磁式電流互感器的共同缺點(diǎn)是輸出容量較小，需要較大功率的放大器或采用小功率的半導(dǎo)體繼電保需要較大功率的放大器或采用小功率的半導(dǎo)體繼電保護(hù)裝置來(lái)減小互感器的負(fù)荷。護(hù)裝置來(lái)減小互感器的負(fù)荷。 六、電流互感器使用注意事項(xiàng)六、電流互感器使用注意事項(xiàng) （1 1）電流互感器在工作中二次側(cè)不得開(kāi)路。規(guī)定電）電流互感器在工作中二次側(cè)不得開(kāi)路。規(guī)定電流互感器二次側(cè)不允許裝設(shè)熔斷器，如需拆除二次設(shè)備流互感器二次側(cè)不允許裝設(shè)熔斷器，如需拆除二次設(shè)備時(shí)，必須先用導(dǎo)線或短路壓板將二次回路短接。時(shí)，必須先用導(dǎo)線或短路壓板將二次回路短接。 （2 2）

16、電流互感器二次側(cè)有一點(diǎn)必須接地。）電流互感器二次側(cè)有一點(diǎn)必須接地。 （3 3）電流互感器在接線時(shí)要注意其端子的極性）電流互感器在接線時(shí)要注意其端子的極性 （4 4）電流互感器必須保證一定的準(zhǔn)確度，電流互感）電流互感器必須保證一定的準(zhǔn)確度，電流互感器的負(fù)載阻抗不得大于與準(zhǔn)確級(jí)相對(duì)應(yīng)的額定阻抗。器的負(fù)載阻抗不得大于與準(zhǔn)確級(jí)相對(duì)應(yīng)的額定阻抗。 電流互感器在接線時(shí)要電流互感器在接線時(shí)要注意其端子的極性。在安裝和注意其端子的極性。在安裝和使用電流互感器時(shí)，一定要注使用電流互感器時(shí)，一定要注意端子的極性，否則其二次儀意端子的極性，否則其二次儀表、繼電器中流過(guò)的電流就不表、繼電器中流過(guò)的電流就不是預(yù)期的電流

17、，可能引起保護(hù)是預(yù)期的電流，可能引起保護(hù)的誤動(dòng)作、測(cè)量不準(zhǔn)確或儀表的誤動(dòng)作、測(cè)量不準(zhǔn)確或儀表燒壞燒壞。圖中，。圖中，L L1 1和和K K1 1為同名端，為同名端，L L2 2和和K K2 2也為同名端，同名端在也為同名端，同名端在同一瞬間的極性相同，即同時(shí)同一瞬間的極性相同，即同時(shí)為高電位和低電位。為高電位和低電位。 電流互感器必須保證一定的準(zhǔn)確度，才能保電流互感器必須保證一定的準(zhǔn)確度，才能保證測(cè)量精確和保護(hù)裝置正確地動(dòng)作。電流互感證測(cè)量精確和保護(hù)裝置正確地動(dòng)作。電流互感器的負(fù)載阻抗不得大于與準(zhǔn)確級(jí)相對(duì)應(yīng)的額定器的負(fù)載阻抗不得大于與準(zhǔn)確級(jí)相對(duì)應(yīng)的額定阻抗。因?yàn)槿糌?fù)載阻抗過(guò)大，則電流互感器的阻

18、抗。因?yàn)槿糌?fù)載阻抗過(guò)大，則電流互感器的準(zhǔn)確度不能滿足要求。電流互感器一次側(cè)的額準(zhǔn)確度不能滿足要求。電流互感器一次側(cè)的額定電流小于或等于一次回路的負(fù)荷電流，且不定電流小于或等于一次回路的負(fù)荷電流，且不宜小得太多，否則，電流互感器的準(zhǔn)確度也不宜小得太多，否則，電流互感器的準(zhǔn)確度也不能滿足要求。能滿足要求。 第二節(jié)第二節(jié) 電壓互感器電壓互感器一、一、電壓互感器電壓互感器工作特點(diǎn)工作特點(diǎn)（1 1）是一種特殊變壓器，一次繞組與電網(wǎng)并聯(lián)；）是一種特殊變壓器，一次繞組與電網(wǎng)并聯(lián)；（2 2）二次繞組接測(cè)量?jī)x表和繼電器等的電壓繞組，）二次繞組接測(cè)量?jī)x表和繼電器等的電壓繞組，阻抗很大，負(fù)荷電流很小，相當(dāng)于變壓器空載狀態(tài)。阻抗很大，負(fù)荷電流很小，相當(dāng)于變壓器空載狀態(tài)。要求：要求：（1 1）二次側(cè)不允許短路，需裝設(shè)熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)。）二次側(cè)不允許短路，需裝設(shè)熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)。（2 2）二次繞組必須接地。）二次繞組必須接地。二、電壓互感