互感器講稿培訓(xùn)資料課件

相互學(xué)習(xí)共同提高

——互感器

1第一頁(yè)，共四十三頁(yè)。要點(diǎn)第一章電流互感器

原理、分類(lèi)、接線形式及使用注意事項(xiàng)第二章電壓互感器

原理、分類(lèi)、接線形式及使用注意事項(xiàng)電壓互感器的并列2第二頁(yè)，共四十三頁(yè)?；ジ衅骰ジ衅魇且环N特殊的變壓器，指用以傳遞信息供給測(cè)量?jī)x器、儀表和保護(hù)、控制裝置的變換器。互感器的作用：（1）用來(lái)使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣。這即可避免主電路的高電壓直接引入儀表、繼電器等二次設(shè)備，又可防止繼電器、儀表等二次設(shè)備的故障影響主電路，提高一、二次設(shè)備的安全性和可靠性，并有利于人身安全。（2）用來(lái)擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍。例如用5A的電流表或100V電壓表，通過(guò)不同變比的電流、電壓互感器可測(cè)量任意高的電流或電壓。而且可使二次儀表、繼電器的規(guī)格統(tǒng)一，有利于這些設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。3第三頁(yè)，共四十三頁(yè)。互感器的分類(lèi)電流互感器（縮寫(xiě)CT，文字符號(hào)TA）電流互感器可用在交換電流的測(cè)量、交換電度的測(cè)量和電力拖動(dòng)線路中的保護(hù)。

電壓互感器（縮寫(xiě)PT，文字符號(hào)TV）電壓互感器可在高壓和超高壓的電力系統(tǒng)中用于電壓和功率的測(cè)量等。

4第四頁(yè)，共四十三頁(yè)。電流互感器電流互感器是將一次側(cè)的大電流，按比例變?yōu)檫m合通過(guò)儀表或繼電器使用的，額定電流為5A或1A的變換設(shè)備。電流互感器的工作原理

電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器。它的工作原理和變壓器相似。電流互感器一、二次電流之比稱(chēng)為電流互感器的額定互感比。式中——一次線圈的額定電流，A；——二次線圈的額定電流，A；5第五頁(yè)，共四十三頁(yè)。電流互感器原理圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少,有的電流互感器還沒(méi)有一次繞組，利用穿過(guò)其鐵芯的一次電路（如母線）作為一次繞組；而且一次繞組導(dǎo)體相當(dāng)粗；其二次繞組匝數(shù)相當(dāng)多，導(dǎo)體較細(xì)。

2）電流互感器二次繞組與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路。由于這些電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。6第六頁(yè)，共四十三頁(yè)。電流互感器的分類(lèi)光電耦合式母線式單匝芯柱式按一次繞組匝數(shù)分為套管式多匝式線圈式

戶內(nèi)式線環(huán)式按安裝地點(diǎn)分為串級(jí)式戶外式電磁式測(cè)量用按用途分為保護(hù)用干式、按絕緣可分為澆注式、油浸式7第七頁(yè)，共四十三頁(yè)。8第八頁(yè)，共四十三頁(yè)。電流互感器結(jié)構(gòu)（以LMZJ1-0.5為例）

1—銘牌2—一次母線穿孔3—鐵心，外繞二次繞組，樹(shù)脂澆注4—安裝板5—二次接線端子123459第九頁(yè)，共四十三頁(yè)。銘牌型號(hào)：如LQJ-10；額定工作電壓額定一次電流、額定二次電流、變比額定負(fù)荷：電路互感器二次側(cè)以外的回路阻抗都是CT的負(fù)荷，通常以視在功率伏安或阻抗歐姆表示。額定功率因數(shù)：二次額定負(fù)荷阻抗的有功部分與額定視在功率之比準(zhǔn)確等級(jí)：測(cè)量常用的等級(jí)有0.2，0.5，0.2S，0.5S；保護(hù)用常用等級(jí)有5P，10P10第十頁(yè)，共四十三頁(yè)。電流互感器結(jié)構(gòu)（以LQJ-10為例）該電流互感器具有兩個(gè)鐵芯和兩個(gè)二次繞組1—一次接線端子2—一次繞組（樹(shù)脂澆注）3—二次接線端子4—鐵心5—二次繞組6—警示牌（上寫(xiě)“二次側(cè)不能開(kāi)路“等字樣）12345611第十一頁(yè)，共四十三頁(yè)。高壓電流互感器多制成不同準(zhǔn)確度級(jí)的兩個(gè)鐵芯和兩個(gè)副繞組的型式，分別接測(cè)量?jī)x表和繼電器，以滿足測(cè)量和繼電保護(hù)的不同要求。供測(cè)量用電流互感器的鐵芯在一次側(cè)短路時(shí)應(yīng)該容易飽和，以限制二次側(cè)電流增長(zhǎng)的倍數(shù)。供繼電保護(hù)用的鐵芯，在一次側(cè)短路時(shí)不應(yīng)飽和，使二次側(cè)的電流與一次側(cè)的電流成正比例增加,以適應(yīng)保護(hù)靈敏度的要求。12第十二頁(yè)，共四十三頁(yè)。零序電流互感器零序電流保護(hù)的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，因此，零序電流互感器的二次側(cè)繞組無(wú)信號(hào)輸出，執(zhí)行元件不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電流使執(zhí)行元件動(dòng)作，帶動(dòng)脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。13第十三頁(yè)，共四十三頁(yè)。電流互感器的接線形式一相式接線

電流線圈通過(guò)的電流反應(yīng)一次電路相應(yīng)相的電流。通常用于負(fù)荷平衡的三相電路如低壓動(dòng)力線路中，供測(cè)量電流、電能或接過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置之用。14第十四頁(yè)，共四十三頁(yè)。兩相電流差接線

這種接線適用于中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中供作電流繼電保護(hù)之用。由向量圖可知，互感器公共線上的電流為ia-ic,其量值為相電流的倍。15第十五頁(yè)，共四十三頁(yè)。三相星型接線

它由三只完全相同的電流互感器構(gòu)成。此種接線方式適和于高壓大電流接地系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)二次回落、低壓三相四線制電路。采用此種接線方式，二次回路的電纜芯數(shù)較少。但由于二次繞組流過(guò)的電流分別為IA、IB、IC，當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，則公共線中有電流IN流過(guò)。此時(shí)，總公共線斷開(kāi)就會(huì)產(chǎn)生計(jì)量誤差，因此，公共線是不允許斷開(kāi)的。16第十六頁(yè)，共四十三頁(yè)。兩相V形接線

也稱(chēng)為兩相不完全星型接線。在中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中，廣泛用于測(cè)量三相電流、電能及作為過(guò)電流繼電保護(hù)之用。這種接線方式是根據(jù)三相交流電路中三相電流之和為零的原理構(gòu)成的,公共線上的電流為ia+ic=-ib，反應(yīng)的是B相的相電流。+17第十七頁(yè)，共四十三頁(yè)。優(yōu)點(diǎn)：（1）少使用了一個(gè)電流互感器，節(jié)約了成本。（2）在減少二次電纜芯數(shù)的情況下，取得了第三相電流。缺點(diǎn)：

（1）由于只有兩只電流互感器，當(dāng)其中一點(diǎn)相性接反時(shí)，則公共線中的電流變?yōu)槠渌鼉上嚯娏鞯南嗔坎?，造成錯(cuò)誤計(jì)量，且錯(cuò)誤接線的機(jī)率較多。（所以在新裝或整改時(shí)都必須對(duì)互感器的極性進(jìn)行效驗(yàn)）。（2）這種接線線方式對(duì)A、C相接地和相間短路都可以起到很好的保護(hù)作用，可是當(dāng)B相發(fā)生接地的時(shí)候，它就顯的無(wú)能為力。因?yàn)锽相的電流為負(fù)的A、C相之和。現(xiàn)在公司大部分開(kāi)關(guān)柜都是選用的此種接線方式。還有一小部分比較重要的開(kāi)關(guān)柜使用的是三相星形接線。18第十八頁(yè)，共四十三頁(yè)。19第十九頁(yè)，共四十三頁(yè)。電流互感器在接線中應(yīng)注意以下內(nèi)容：

1）電流互感器的二次側(cè)在使用時(shí)絕對(duì)不可開(kāi)路。

使用過(guò)程中拆卸儀表或繼電器時(shí)，應(yīng)事先將二次側(cè)短路。安裝時(shí)，接線應(yīng)可靠，不允許二次側(cè)安裝熔絲；2）二次側(cè)必須有一端接地。防止一、二次側(cè)絕緣損壞，高壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備安全；3）一次側(cè)串接在線路中，二次側(cè)與繼電器或測(cè)量?jī)x表串接。

4）接線時(shí)要注意其端子的極性。電流互感器一、二次側(cè)的極性端子，都用字母表明極性。按照規(guī)定我國(guó)互感器和變壓器的繞組端子，均采用“減極性”標(biāo)號(hào)法。當(dāng)一次側(cè)電流從同名端流入，則二次側(cè)電流從同名端流出。20第二十頁(yè)，共四十三頁(yè)。電壓互感器電壓互感器是將一次側(cè)的高電壓按比例變?yōu)檫m合于儀器、儀表和保護(hù)控制裝置使用的變換設(shè)備。電壓互感器及其二次回路的重要性：電壓互感器作為一重要的一次設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，因?yàn)殡妷夯ジ衅魇且环N公用設(shè)備，無(wú)論是互感器本身出現(xiàn)問(wèn)題或是其二次回路出現(xiàn)問(wèn)題，都將給整個(gè)二次系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重影響。保障電壓互感器及其二次回路的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。21第二十一頁(yè)，共四十三頁(yè)。（3）電壓互感器的分類(lèi)1.按照結(jié)構(gòu)分類(lèi)：三相三柱式三相式三相五柱式單相電壓互感器2.按照安裝位置不同母線PT:測(cè)量母線電壓線路PT:測(cè)量線路電壓3.按照原理分類(lèi)電磁式電壓互感器電容式電壓互感器22第二十二頁(yè)，共四十三頁(yè)。23第二十三頁(yè)，共四十三頁(yè)。電磁式電壓互感器工作原理:電磁式電壓互感器的工作原理和變壓器相同，可以說(shuō)是一個(gè)被限定結(jié)構(gòu)和使用形式的特殊變壓器。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）容量很小，類(lèi)似一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上要求有較高的安全系數(shù)；2）電壓互感器二次繞組所接儀表的電壓線圈阻抗很大，正常情況下，電壓互感器在近于空載的狀態(tài)下運(yùn)行。24第二十四頁(yè)，共四十三頁(yè)。一次接線端子高壓絕緣套管一、二次繞組，樹(shù)脂澆注絕緣鐵心二次接線端子1234525第二十五頁(yè)，共四十三頁(yè)。電容式電壓互感器（CVT）

我國(guó)110kV及以上電力系統(tǒng)目前使用的電壓互感器主要有電容式電壓互感器(CVT)、SF6氣體絕緣電磁式電壓互感器和電壓／電流組合式互感器。CVT具有絕緣強(qiáng)度高、能夠降低雷電沖擊波頭陡度、不會(huì)與系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振、造價(jià)低且能兼作耦合電容器用于電力線載波通信等優(yōu)點(diǎn)。工作原理：電容式電壓互感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電容分壓器，在被測(cè)裝置的相和地之間接有電容C1和C2，按反比分壓，C2上的電壓為26第二十六頁(yè)，共四十三頁(yè)。電壓互感器的接線（1）單相接線

該接法僅適用于測(cè)量相間電壓。如果互感器一次繞組的一端接在線路上，另一端接地，互感器可測(cè)量某一相對(duì)地電壓。27第二十七頁(yè)，共四十三頁(yè)。（2）V－V接線兩個(gè)電壓互感器分別接于線電壓UAB和UBC上，一次繞組不能接地，二次繞組為安全，一端接地，這種接線方式適用于中性點(diǎn)非直接接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。1)只用兩個(gè)單相電壓互感器可以得到對(duì)稱(chēng)的三個(gè)線電壓；2）不能測(cè)量相電壓；3）一次繞組接入系統(tǒng)線電壓，二次繞組電壓為100V。當(dāng)繼電保護(hù)裝置和測(cè)量表計(jì)只需用線電壓時(shí)，可采用這種接線方式。28第二十八頁(yè)，共四十三頁(yè)。（3）Y0－Y0接線

由三個(gè)單相互感器一、二次側(cè)均接成Y0形，可供給要求線電壓的儀表和繼電器以及要求相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。由于小電流接地系統(tǒng)在一次電路發(fā)生單相接地時(shí)，另兩個(gè)完好相的相電壓要升高到線電壓，所以絕緣監(jiān)視電壓表表要按線電壓選擇否則在發(fā)生單相接地時(shí)，電壓表可能被燒毀。29第二十九頁(yè)，共四十三頁(yè)。（4）Y0/Y0/接線

用三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成Y0/Y0/接線，用于3～220kV系統(tǒng)（110kV及以上無(wú)高壓熔斷器），供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電保護(hù)用。三相五柱式電壓互感器只用于3～15kV系統(tǒng)，其接線與三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成Y0/Y0/接線基本相同。該接線方式其二次繞組用來(lái)測(cè)量相間電壓和相對(duì)地電壓，輔助二次繞組接成開(kāi)口三角形檢測(cè)零序電壓。30第三十頁(yè)，共四十三頁(yè)。小電流接地系統(tǒng)為什么正常運(yùn)行時(shí)電壓互感器的開(kāi)口三角形兩端無(wú)電壓，而當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)就出現(xiàn)電壓?31第三十一頁(yè)，共四十三頁(yè)。60kV及以下系統(tǒng)，一次側(cè)一般經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)和熔斷器接入高壓電網(wǎng)。電壓互感器一次側(cè)熔斷器的作用：（1）保護(hù)電壓互感器本身，當(dāng)電壓互感器本身故障時(shí)，熔斷器迅速熔斷，防止事故擴(kuò)大；（2）防止高壓電網(wǎng)受電壓互感器本身及其引線的影響。110kV及以上系統(tǒng)，電壓互感器一次側(cè)不裝熔斷器（1）主要原因是考慮到系統(tǒng)滅弧問(wèn)題較大，熔斷器的斷流容量亦很難滿足要求，熔斷器制造困難；（2）這一類(lèi)互感器采用單相串級(jí)式，絕緣強(qiáng)度高，發(fā)生事故的可能性比較小；（3）110kV及以上系統(tǒng)，中性點(diǎn)一般采用直接接地，接地故障時(shí)，瞬時(shí)跳閘，不會(huì)過(guò)電壓運(yùn)行。電壓互感器的一次側(cè)與二次側(cè)32第三十二頁(yè)，共四十三頁(yè)。電壓互感器的二次側(cè)：（1）裝設(shè)熔斷器或低壓斷路器，當(dāng)電壓互感器二次側(cè)及回路發(fā)生故障時(shí)，能夠快速熔斷或切斷，保證電壓互感器不遭受損壞及不造成保護(hù)誤動(dòng)。（2）計(jì)量、測(cè)量二次繞組裝設(shè)熔斷器。（3）保護(hù)用二次繞組裝設(shè)快速低壓斷路器。二次熔絲熔斷時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)及時(shí)更換二次熔絲。若再次熔斷，則不應(yīng)再更換，應(yīng)查明原因后再處理。此時(shí)禁止進(jìn)行兩臺(tái)PT二次側(cè)的并列操作，防止將故障引入另一臺(tái)PT。33第三十三頁(yè)，共四十三頁(yè)。

使用電壓互感器應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

1）電壓互感器的二次側(cè)在工作時(shí)不能短路。在正常工作時(shí)，其二次側(cè)近于開(kāi)路狀態(tài)，電流很小，當(dāng)二次側(cè)短路時(shí)，其電流很大（二次側(cè)阻抗很?。龤гO(shè)備甚至危及人身安全。2）電壓互感器的二次側(cè)必須有一端接地。防止一、二次側(cè)擊穿時(shí)，高壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備安全。3）電壓互感器接線時(shí)，應(yīng)注意一、二次側(cè)接線端子的極性。以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。4）電壓互感器的一、二次側(cè)通常都應(yīng)裝設(shè)熔絲作為短路保護(hù)，同時(shí)一次側(cè)應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)作為安全檢修用。5）一次側(cè)并接在線路中。6）電壓互感器送電時(shí)必須先合一次側(cè)后合二次側(cè)，停電時(shí)先停二次側(cè)后停一次側(cè)，防止反送電危及設(shè)備安全。7）兩段PT二次并列時(shí)，一次必須先并列（防止反充電）。（反充電：運(yùn)行中的電壓互感器由二次向不帶電的電壓互感器反充電，造成運(yùn)行中電壓互感器二次熔斷器熔斷，低壓開(kāi)關(guān)跳開(kāi),引起保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置失壓）8）在倒換PT前必須先將PT并列運(yùn)行（防止二次設(shè)備在PT倒換過(guò)程中失壓）34第三十四頁(yè)，共四十三頁(yè)。PT的并列

母聯(lián)隔離刀閘系統(tǒng)一次運(yùn)行方式35第三十五頁(yè)，共四十三頁(yè)。圖中紅色為電壓小母線,電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置/容器保護(hù)裝置/備自投裝置所檢測(cè)的電壓即來(lái)自壓小母線.電壓小母線同樣為分段運(yùn)行方式,分別各段PT二次側(cè)輸出.YMa2#PT一次側(cè)二次側(cè)YMbYMcYMlYMnYMaYMbYMcYMlYMnPT并列裝置電動(dòng)機(jī)保護(hù)1#PT一次側(cè)二次側(cè)電容器保護(hù)電容器保護(hù)電動(dòng)機(jī)保護(hù)備自投裝置36第三十六頁(yè)，共四十三頁(yè)。YMa2#PT一次側(cè)二次側(cè)YMbYMcYMlYMnYMaYMbYMcYMlYMnPT并列裝置電動(dòng)機(jī)保護(hù)1#PT一次側(cè)二次側(cè)電容器保護(hù)電容器保護(hù)電動(dòng)機(jī)保護(hù)備自投裝置

一段母線上的PT故障或檢修退出后，可通過(guò)PT并列裝置并列，這樣可證兩段電壓小母線電壓正常。