電氣設(shè)備培訓(xùn)——互感器大綱11.1掌握電流、電壓互感器的任務(wù)原理、接線方式及負(fù)載要求11.2了解電流、電壓互感器在電網(wǎng)中的配置原那么及接線方式11.3了解各種方式互感器的構(gòu)造及性能特點(diǎn)11.1互感器互感器是一種特殊的變壓器，它被廣泛運(yùn)用于供電系統(tǒng)中向丈量?jī)x表和繼電器的電壓線圈或電流線圈供電。互感器的作用：〔1〕將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈芬?guī)范的低電壓和小電流，使丈量?jī)x表和維護(hù)安裝規(guī)范化、小型化，并使其構(gòu)造輕巧、價(jià)錢廉價(jià)，并便于屏內(nèi)安裝。〔2〕隔離高壓電路?；ジ衅饕淮蝹?cè)和二次側(cè)沒有電的聯(lián)絡(luò)，只需磁的聯(lián)絡(luò)。使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的平安。11.1.1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宜經(jīng)過儀表或繼電器運(yùn)用的，額定電流為5A的變換設(shè)備。1．電流互感器的任務(wù)原理電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器〔以下簡(jiǎn)稱電流互感器〕。它的任務(wù)原理和變壓器類似。電流互感器一、二次電流之比稱為電流互感器的額定互感比?！?-11-1〕式中——一次線圈的額定電流，A；——二次線圈的額定電流，5A。11.1.1電流互感器電流互感器的特點(diǎn)：1〕一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少；故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無關(guān)；2〕電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路的形狀下運(yùn)轉(zhuǎn)。11.1.1電流互感器2．電流互感器的誤差電流誤差為二次電流的丈量值乘以額定互感比后與實(shí)踐一次電流之差，以百分?jǐn)?shù)表示即〔4-11-3〕

11.1.1電流互感器3．電流互感器的接線方式電流互感器的接線方式指的是電流互感器與丈量?jī)x表或維護(hù)繼電器之間的銜接方式。三相完全星形接線兩相不完全星形接線11.1.1電流互感器〔1〕三相三完全星形接線可以準(zhǔn)確反映三相中每一相的真實(shí)電流。該接線方式運(yùn)用在大電流接地系統(tǒng)中，維護(hù)線路的三相短路、兩相短路和單相接地短路。〔2〕兩相兩繼電器不完全星形接線可以準(zhǔn)確反映兩相的真實(shí)電流。該接線方式運(yùn)用在6～10kV中性點(diǎn)不接地的小電流接地系統(tǒng)中，維護(hù)線路的三相短路、兩相短路。11.1.1電流互感器〔3〕兩相接差動(dòng)式接線反映兩相差電流。該接線特點(diǎn)是U、W相電流互感器接成電流差式，經(jīng)過繼電器的電流是U、W相電流互感器二次側(cè)電流差。該接線方式運(yùn)用在6～兩相差接線10kV中性點(diǎn)不接地的小電流接地系統(tǒng)中，維護(hù)線路的三相短路、兩相短路、小容量電動(dòng)機(jī)維護(hù)、小容量變壓器維護(hù)。11.1.1電流互感器〔4〕單相接線在三相負(fù)荷平衡時(shí)，可以用單相電流反映三相電流值，主要用于丈量電路。單相接線11.1.1電流互感器〔5〕兩相三完全星形接線中流入第三個(gè)繼電器的電流是。該接線方式運(yùn)用在大電流接地系統(tǒng)中，維護(hù)線路的三相短路、兩相短路。兩相三完全星形接線11.1.1電流互感器電流互感器在接線中應(yīng)留意以下內(nèi)容：1〕電流互感器的二次側(cè)在運(yùn)用時(shí)絕對(duì)不可開路。運(yùn)用過程中裝配儀表或繼電器時(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)必需有一端接地。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)備平安；3〕接線時(shí)要留意極性。電流互感器一、二次側(cè)的極性端子，都用字母闡明極性。4〕一次側(cè)串接在線路中，二次側(cè)的繼電器或丈量?jī)x表串接。11.1.1電流互感器高壓電流互感器多制成兩個(gè)鐵芯和兩個(gè)副繞組的型式，分別接丈量?jī)x表和繼電器，滿足丈量?jī)x表和繼電維護(hù)的不同要求。電流互感器供丈量用的鐵芯在一次側(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)；供繼電維護(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)的電流成正比例添加。11.1.1電流互感器4．電流互感器的負(fù)載要求〔1〕電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)電流互感器根據(jù)丈量時(shí)誤差的大小而劃分為不同的準(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)，一次電流為額定值時(shí)的最大誤差?！?〕電流互感器10％誤差曲線電流互感器的10％誤差曲線就是在保證電流互感器誤差不超越±10％的條件下，一次電流的倍數(shù)n與電流互感器允許最大二次負(fù)載阻抗的關(guān)系曲線。11.1.1電流互感器〔3〕電流互感器的額定容量電流互感器的額定容量系指電流互感器在額定二次電流和額定二次阻抗下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，二次線圈輸出的容量?！?-11-4〕由于電流互感器的二次電流為規(guī)范值〔5A或1A〕，故其容量也常用額定二次阻抗來表示。因電流互感器的誤差和二次負(fù)荷有關(guān)，故同一臺(tái)電流互感器運(yùn)用在不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，會(huì)有不同的額定容量。電流互感器對(duì)負(fù)載的要求就是負(fù)載阻抗之和不能超越互感器的額定二次阻抗值。11.1.2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宜儀表或繼電器運(yùn)用的額定電壓為100V的變換設(shè)備。1．電磁式電壓互感器〔1〕電磁式電壓互感器的任務(wù)原理和變壓器一樣。電壓互感器的特點(diǎn)1〕容量很小，類似一臺(tái)小容量變壓器，但構(gòu)造上要求有較高的平安系數(shù)；2〕電壓互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很大，正常情況下，電壓互感器在近于空載的形狀下運(yùn)轉(zhuǎn)。11.1.2電壓互感器〔2〕額定變比電壓互感器一、二次繞組電壓之比稱為電壓互感器的額定互感比?！?-11-5〕式中——等于電網(wǎng)的額定電壓，kV；——額定電壓為100V。11.1.2電壓互感器〔3〕電壓互感器誤差電壓誤差為二次電壓的丈量值與額定互感比的乘積與實(shí)踐一次電壓之差，以百分?jǐn)?shù)表示；〔4-11-6〕

11.1.2電壓互感器2．電容式電壓互感器隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的增高，電磁式電壓互感器的體積越來越大，本錢隨之增高，普遍采用電容式電壓互感器。〔1〕電容式電壓互感器的任務(wù)原理電容式電壓互感器本質(zhì)上是一個(gè)電容分壓器，在被測(cè)安裝的相和地之間接電容式電壓互感器原理接線圖有電容和，按反比分壓，上的電壓為11.1.2電壓互感器3．電壓互感器的接線方式〔1〕單相接線該接法僅適用于丈量相間電壓。假設(shè)互感器一次繞組的一端接在線路上，另一端接地，互感器可丈量某一相對(duì)地電壓。單相接線11.1.2電壓互感器〔2〕V－V接線由兩個(gè)單相互感器接線成不完全星形〔V－V形〕，用來丈量各相間電壓，但不能丈量相對(duì)地電壓，它廣泛運(yùn)用在20kV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圖接地的電網(wǎng)中。V－V接線11.1.2電壓互感器〔3〕Y－Y接線由三個(gè)單相互感器一、二次側(cè)均接成Y形，可供應(yīng)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。Y－Y接線11.1.2電壓互感器〔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，該接線方式其二次繞組用來丈量相間電壓和相對(duì)地電壓，輔助二次繞組接成開口三角形檢測(cè)零序電壓。用于3～220kV系統(tǒng)〔110kV及以上無高壓熔斷器〕，供接入交流電網(wǎng)絡(luò)緣監(jiān)視儀表和繼電器用。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Y0/Y0/接線電壓互感器構(gòu)成Y0/Y0/接線根本一樣。11.1.2電壓互感器運(yùn)用電壓互感器應(yīng)留意以下事項(xiàng)：1〕電壓互感器的二次側(cè)在任務(wù)時(shí)不能短路。在正常任務(wù)時(shí)，其二次側(cè)的電流很小，近于開路形狀，當(dāng)二次側(cè)短路時(shí)，其電流很大〔二次側(cè)阻抗很小〕將燒毀設(shè)備。2〕電壓互感器的二次側(cè)必需有一端接地，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)備平安。3〕電壓互感器接線時(shí)，應(yīng)留意一、二次側(cè)接線端子的極性。以保證丈量的準(zhǔn)確性。4〕電壓互感器的一、二次側(cè)通常都應(yīng)裝設(shè)熔絲作為短路維護(hù)，同時(shí)一次側(cè)應(yīng)裝設(shè)隔分開關(guān)作為平安檢修用。5〕一次側(cè)并接在線路中。11.1.2電壓互感器4．電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)和容量電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)，是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差的最大值。由于電壓互感器誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以同一臺(tái)電壓互感器對(duì)應(yīng)于不同的準(zhǔn)確級(jí)便有不同的容量。通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。電壓互感器按照在最高任務(wù)電壓下長(zhǎng)期任務(wù)允許的發(fā)熱條件，還規(guī)定了最大容量。電壓互感器的負(fù)載要求就是負(fù)載容量之和不能超越互感器的額定二次容量值。11.2互感器的配置原那么互感器在主接線中的配置與丈量?jī)x表、同期點(diǎn)的選擇、維護(hù)和自動(dòng)安裝的要求以及主接線的方式有關(guān)。11.2.1電流互感器的配置〔1〕為了滿足丈量和維護(hù)安裝的需求，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對(duì)于大接地短路電流系統(tǒng)，普通按三相配置；對(duì)于小接地短路電流系統(tǒng)，依詳細(xì)要求按二相或三相配置。〔2〕對(duì)于維護(hù)用電流互感器應(yīng)盡量消除主維護(hù)安裝的不維護(hù)區(qū)。例如，假設(shè)有兩組電流互感器，且位置允許時(shí)應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉維護(hù)范圍之中。〔3〕為了減輕內(nèi)部缺點(diǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁安裝的電流互感器應(yīng)配置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺點(diǎn)，用于丈量的電流互感器宜裝設(shè)在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。11.2.2電壓互感器的配置〔1〕母線除分路母線外，普通任務(wù)及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同期、丈量?jī)x表和維護(hù)安裝。〔2〕線路35kV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視野路有無電壓、進(jìn)展同期和設(shè)置重合閘，裝有一臺(tái)單相電壓互感器。〔3〕發(fā)電機(jī)普通裝二組電壓互感器。一組〔D，y接線〕，用于自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁安裝。另一組供丈量?jī)x表、同期和維護(hù)安裝運(yùn)用，該互感器采用三相五柱式或三只單相接地公用互感器，其開口三角形供發(fā)電機(jī)未并列之前檢查接地之用。當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全星形銜接的互感器，專供丈量?jī)x表運(yùn)用。20萬kW及以上發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器，用于100％靜子接地維護(hù)?！?〕變壓器變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或維護(hù)的要求，設(shè)有一組不完全星形接線的電壓互感器。11.3互感器構(gòu)造特點(diǎn)1．電流互感器的分類〔1〕按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。20kV以下制成戶內(nèi)式；35kV及以上多制成戶外式。〔2〕按安裝方式可分為穿墻式、支持式和裝入式。穿墻式裝在墻壁或金屬構(gòu)造的孔中，可節(jié)約穿墻套管；支持式那么安裝在平面或支柱上；裝入式是套在35kV及以上變壓器或多油斷路器油箱內(nèi)的套管上，故也稱為套管式?！?〕按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式等。干式用絕緣膠浸漬，適用于低壓戶內(nèi)的電流互感器；澆注式利用環(huán)氧樹脂作絕緣，多用于35kV及以下的電流互感器；油浸式多為戶外型?！?〕按一次繞組匝數(shù)可分為單匝和多匝式。11.3.1電流互感器類型〔5〕新型電流互感器按高、低壓部分的耦合方式，可分為無線電電磁波耦合、電容耦合和光電耦合式，其中光電式電流互感器性能更佳。新型電流互感器的特點(diǎn)是高低壓間沒有直接的電磁聯(lián)絡(luò)，使絕緣構(gòu)造大為簡(jiǎn)化；丈量過程中不需求耗費(fèi)很大能量；沒有飽和景象，丈量范圍寬，暫態(tài)呼應(yīng)快，準(zhǔn)確度高；分量輕、本錢低。11.3.1電流互感器類型2．電流互感器的構(gòu)造〔1〕單匝式構(gòu)造有貫穿式〔一次繞組為單根銅管或銅桿〕和母線式〔以母線穿過互感器作為一次繞組〕?！?〕額定電流在400A以下采用多匝式。多匝式接構(gòu)造可分為線圈式、“8〞字型和“U〞字型?！?〞字型繞組構(gòu)造的電流互感器，只用于35～110kV電壓級(jí)。220kV“U〞字型繞組電流互感器，在110kV及以上的高壓電流互感器中得到廣泛的運(yùn)用。在同一回路中，往往需求數(shù)量很多的電流互感器，高壓電流互感器常由多個(gè)沒有磁聯(lián)絡(luò)的獨(dú)立鐵芯和二次繞組與共用的一次繞組組成同一電流比、多二次繞組的電流互感器。對(duì)于110kV及以上的電流互感器，常將一次繞組分成幾組，經(jīng)過切換來改動(dòng)繞組的串、并聯(lián)，以獲得2～3種互感比。11.3.2電壓互感器類型1．電壓互感器的分類〔1〕按安裝地點(diǎn)分戶內(nèi)和戶外；〔2〕按相數(shù)分單相和三相式，只需20kV以下才有三相式；〔3〕按繞組數(shù)分雙繞組和三繞組；〔4〕按絕緣分澆注式、油浸式，澆注式用于3～35kV，油