互感器培訓講義2

發(fā)電廠和變電所的一次設備

互感器（一）教學內(nèi)容本節(jié)教學內(nèi)容一、互感器的連接和作用二、電流互感器首頁一、互感器的連接和作用

互感器是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡元件，用以變換電壓或電流，分別為測量儀表、保護裝置和控制裝置提供電壓或電流信號，反映電氣設備的正常運行和故障情況，分為電壓互感器（TV）和電流互感器（TA）。

（一）與系統(tǒng)的連接TV一次繞組并接于一次系統(tǒng)TA原邊繞組串接于一次電路副邊繞組與測量儀表和繼電器的電流線圈串聯(lián)二次繞組與測量儀表和繼電器的電壓線圈并聯(lián)一、互感器的連接和作用

（二）互感器的作用（1）將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉藴手怠ｋ妷夯ジ衅鞯念~定二次電壓為100V或100／V，電流互感器的額定二次電流為5A或1A。二次設備的絕緣水平可按低壓設計，使測量儀表和繼電保護裝置標準化、小型化，結構輕巧、價格便宜。一、互感器的連接和作用一、互感器的種類和作用（2）所有二次設備可用低電壓、小電流的控制電纜來連接，使配電屏內(nèi)布線簡單、安裝方便；便于集中管理，可以實現(xiàn)遠距離控制和測量。（3）二次回路不受一次回路的限制，接線靈活方便。對二次設備進行維護、調(diào)換以及調(diào)整試驗時，不需中斷一次系統(tǒng)的運行。（4）使一次設備和二次設備實現(xiàn)電氣隔離。使二次設備和工作人員與高電壓部分隔離，保證了設備和人身安全。二次設備出現(xiàn)故障也不會影響到一次側，提高了一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的安全性和可靠性。（5）取得零序電流、電壓分量供反應接地故障的繼電保護裝置使用。

一、互感器的連接和作用二、電流互感器

電流互感器的一次繞組串聯(lián)于被測量電路內(nèi)，二次繞組與二次回路串聯(lián)。

當一次側流過電流I1時，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，此磁通穿過二次繞組，產(chǎn)生電動勢，在二次回路中產(chǎn)生電流I2。(一)電流互感器的工作特點1.電流互感器的工作原理二、電流互感器磁勢平衡方程為：忽略很小的勵磁安匝只考慮電流數(shù)值得電流互感器的額定電流比Ki：2.電流互感器的工作特點（1）電流互感器的一次繞組匝數(shù)少，截面積大，串聯(lián)于被測量電路內(nèi)；二次繞組匝數(shù)多，截面積小，與測量儀表和繼電器的電流線圈串聯(lián)。（2）一次繞組的阻抗很小，一次繞組的電流完全取決于被測電路的負荷電流，而不是由二次電流的大小決定的。（3）在正常運行中，電流互感器是在接近于短路的狀態(tài)下工作。二、電流互感器（4）運行中的電流互感器二次側不得開路。二次回路開路的危害：∵，∴時，失去了去磁作用，激磁劇增，使鐵芯的磁路高度飽和

①Φ↑↑→磁通由原來的低幅正弦波ф0變成高幅值的交流平頂方波Φ→↑↑→ｅ2↑↑,將危及二次元件和人身安全；②Φ↑↑→鐵芯飽和→磁滯渦流↑↑→熱燒毀。

二、電流互感器注：①運行中當需要檢修、校驗二次儀表時，必須先將電流互感器二次繞組或回路短接，再進行拆卸操作。②為了防止電流互感器二次側開路，二次側不允許裝設熔斷器，且二次連接導線應采用截面積不應小于2.5mm2的銅芯材料。③為了防止絕緣損壞時高壓竄入二次側，危及人身和設備安全，電流互感器二次繞組一端及鐵芯必須接地。二、電流互感器（二）電流互感器的誤差測量誤差包括電流誤差（又稱比差）和相位誤差（又稱角差）。與鐵芯質量、本身結構及尺寸、制造工藝，運行中的一次側電流的大小和二次負載有關。

二、電流互感器1.一次電流I1的影響一次側電流比額定電流小得多時，由于I1N1較小，不足以建立激磁，則誤差較大；當一次電流增大，大大超過一次額定電流時，I1N1

很大，使磁路飽和，其誤差很大。為此，正確使用電流互感器，應使一次額定電流與一次電路電流相配套。二、電流互感器二、電流互感器2.二次負載阻抗Z2的影響若一次電流不變，Z2

增大，二次輸出電流將減小，即I2N2

下降，對一次的去磁程度減弱，電流誤差和角誤差都會增加；二次功率因數(shù)角變化時，電流誤差和相位誤差會出現(xiàn)不同的變化。因此，要保證電流互感器的測量誤差不超過規(guī)定值，應將其二次負載阻抗和功率因數(shù)限制在相應的范圍內(nèi)。（三）電流互感器的準確度級和額定容量1.電流互感器的準確度級

準確度級是指在規(guī)定的二次負荷變化范圍內(nèi)，一次電流為額定值時的最大電流誤差。

六個準確度級—0.1、0.2、0.5、1、3、50.1、0.2級：主要用于實驗室精密測量和供電容量超過一定值（月供電量超過100萬KW·h）的線路或用戶；二、電流互感器0.5級：可用于收費用的電度表；

0.5—1級的用于發(fā)電廠、變電所的盤式儀表和計量上用的電度表；

3級、5級的電流互感器用于一般的測量和某些繼電保護上。

二、電流互感器2.電流互感器的額定容量S2N

額定容量S2N是指在額定二次電流I2N

和在某一準確度級的額定二次阻抗Z2N

下，二次繞組的輸出容量，即：

S2N=I22NZ2N

由于I2N已標準化（5Ａ或1A），I22N為一常數(shù)，所以可用Z2N（稱為二次額定阻抗，單位為歐姆（Ω））來表示TA的額定容量S2N

。

二、電流互感器

同一臺電流互感器使用在不同的準確度級時，規(guī)定有相應的額定容量。例如LMZ1—10—3000/5型電流互感器，0.5級對應的二次額定負載Z2N

為1.6Ω（40V·A），1級時，Z2N

為2.4Ω（60V·A）。當該電流互感器使用于向收費用電度表供電時，應控制二次負載阻抗數(shù)不大于1.6Ω，否則會降低準確度級，使測量的電能數(shù)不準確。二、電流互感器L1、K1和L2、K2

為兩對同名端子，當一次電流I1

從L1

流入時，同時二次電流I2從K1流出。（四）電流互感器的接線

1.電流互感器的極性(用減極性原則）

二、電流互感器2.電流互感器的接線方式

（1）單相接線

主要用來測量單相負荷電流或三相系統(tǒng)中平衡負荷的某一相電流。二、電流互感器

又稱不完全星形接線，在6～10kV中性點不接地系統(tǒng)中應用較廣泛。（2）兩相V形接線二、電流互感器（3）星形接線

用來測量負荷平衡或不平衡的三相電力系統(tǒng)中的三相電流。二、電流互感器（五）電流互感器的種類和型號1.電流互感器的種類

二、電流互感器

按一次繞組匝數(shù)分：單匝式和多匝式（復匝式）。

按工作原理分：電磁式、電容式、光電式和無線電式。

按安裝地點分：戶內(nèi)式（35kV以下）和戶外式（35kV及以上）。

按絕緣方式分：干式、澆注式、油浸式、瓷絕緣和氣體絕緣、串級式以及電容式

干式用絕緣膠浸漬，用于低壓的屋內(nèi)配電裝置中；澆注式以環(huán)氧樹脂作絕緣，用于3～35KV的電壓等級中；油浸式和串級式用變壓器油作絕緣，用于10～220KV的電流互感器中；電容式用電容器作絕緣，用于110KV及以上的電壓等級中。二、電流互感器

按照安裝方式分：穿墻式、支持式和裝入式。

支持式安裝在平面和支柱上，裝入式（套管式）可以節(jié)省套管絕緣子而套裝在變壓器導體引出線穿出外殼處的油箱上；穿墻式主要用于室內(nèi)的墻體上，可兼作導體絕緣和固結設施。

按用途分：測量用和保護用。二、電流互感器2.電流互感器的型號電流互感器的型號以漢語拼音字母表示，由兩部分組成，斜線以前部分包括產(chǎn)品型號符號和設計序號產(chǎn)品名稱

一次繞組安裝形式

絕緣形式結構形式

結構形式，用途

設計序號

額定電壓（kV）

準確度等級

額定電流（A）

82346715二、電流互感器二、電流互感器型號名稱表示字母字母含義型號名稱表示字母字母含義產(chǎn)品名稱L電流互感器結構形式W戶外式一次繞組形式M母線式M母線式F貫穿復匝式G改進式D貫穿單匝式Q加強式安裝形式A穿墻式L鋁線式B支持式J加大容量Z支柱式用途B保護用R裝入式D差動保護用絕緣形式Z澆注絕緣J接地保護用C瓷絕緣X小體積柜用J樹脂澆注S手車柜用K塑料外殼油保護方式N不帶金屬膨脹器二、電流互感器1.電磁式電流互感器的結構原理（六）電流互感器的結構原理、各種類型二、電流互感器

互感器的基本組成部分是繞組、鐵芯、絕緣物和外殼。為使TA具有一定的準確度和規(guī)定的額定二次電流，除應有適當?shù)蔫F芯外，對于一次側電流較小的TA，其一次側繞組必須做成較多匝數(shù)（多匝式）；對于一次側電流較大的TA，其一次側繞組必須做成較少匝數(shù)（單匝式）二、電流互感器單匝式優(yōu)點：結構簡單，尺寸較小，價格便宜缺點：被測電流很小時，由于一次側磁動勢較小，測量的準確度很低。常用于較大電流的回路中。通常當一次側電流超過600~1000A時都制成單匝式多匝式優(yōu)點：由于一次側繞組匝數(shù)較多，所以即使額定一次電流很小，也能獲得較高的準確度。缺點：當過電壓加于TA，或當大的短路電流通過時，一次側繞組的匝間可能承受很高的電壓。二、電流互感器2.各種類型的電流互感器（1）干式和澆注絕緣互感器干式互感器適用于戶內(nèi)、低電壓的互感器。澆注式互感器廣泛用于10～20kV級電流互感器。二、電流互感器澆注絕緣互感器

LDZ1-10、LDZJ1-10型環(huán)氧樹脂澆注絕緣單匝式電流互感器。澆注絕緣互感器

LMZBJ-10、LMZB-10型環(huán)氧樹脂澆注絕緣單匝母線式電流互感器。澆注絕緣互感器LFZB-10型環(huán)氧樹脂澆注絕緣有保護級復匝式電流互感器。澆注絕緣互感器LQZ-35型環(huán)氧樹脂澆注絕緣線圈式電流互感器。

（2）油浸式電流互感器35kV及以上戶外式電流互感器多為油浸式結構，主要由底座（或下油箱）、器身、儲油柜（包括膨脹器）和瓷套四大件組成。油浸式電流互感器油浸式電流互感器LJW、LCDZ型戶外油浸式瓷絕緣電流互感器油浸式電流互感器

LB、LAB型戶外油浸式電流互感器油浸式電流互感器L型戶外油浸式電流互感器

穿墻式電流互感器穿墻式電流互感器一般用在從室內(nèi)到室外的連接，它可以作為穿墻套管，又是電流互感器，可以減少占地面積，減少設備。裝入式電流互感器裝入式電流互感器是為了節(jié)省空間面設計的，它沒有外殼，可裝入到其它電氣設備中，一般安裝在大容量變壓器和多油式斷路器的油箱內(nèi)部。支持式電流互感器

LCWD1-35型支持式3.SF6氣體絕緣電流互感器SF6電流互感器有兩種結構形式，一種是與SF