供配電技術(shù)互感器主要內(nèi)容一.互感器的作用及工作特性

二.電流互感器

三.電壓互感器第一節(jié)

互感器的作用及工作特性

一、互感器與系統(tǒng)的連接

二、互感器的作用

三、互感器的工作特性一、互感器與系統(tǒng)的連接二、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?biāo)準(zhǔn)值。2.使低電壓的二次系統(tǒng)與高電壓的一次系統(tǒng)實(shí)施電氣隔離，且互感器二次側(cè)接地，保證了人身和設(shè)備的安全。3.取得零序電流、電壓分量供反應(yīng)接地故障的繼電保護(hù)裝置使用。三、互感器的工作特性（一）電流互感器的工作特性（二）電壓互感器的工作特性（一）電流互感器的工作特性1.正常運(yùn)行時(shí)，二次繞組近似于短路工作狀態(tài)。2.一次電流的大小決定于一次負(fù)載電流，與二次電流大小無關(guān)。3.運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許開路。4.運(yùn)行中當(dāng)需要檢修、校驗(yàn)二次儀表時(shí)，必須先將電流互感器二次繞組或回路短接，再進(jìn)行拆卸操作。5.電流互感器的一次電流變化范圍很大。互感器仍要保持測量所需要的準(zhǔn)確度。6.電流互感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和電動(dòng)穩(wěn)定的要求。（二）電壓互感器的工作特性1.正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器二次繞組近似工作在開路狀態(tài)。2.電壓互感器一次側(cè)電壓決定于一次電力網(wǎng)的電壓，不受二次負(fù)載的影響。3.運(yùn)行中的電壓互感器二次側(cè)繞組不允許短路。第二節(jié)

電流互感器一電磁式電流互感器的工作原理二電流互感器測量誤差及影響誤差的運(yùn)行因素三電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量四電流互感器的接線方式五電流互感器的結(jié)構(gòu)類型和型號(hào)六電流互感器的配置原則七電流互感器使用注意事項(xiàng)一電磁式電流互感器的工作原理二、電流互感器測量誤差及影響誤差的運(yùn)行因素（一）電流誤差（又稱比差）：電流互感器實(shí)際測量出來的電流與實(shí)際一次電流之差，占的百分?jǐn)?shù)。

（二）角誤差（角差）：旋轉(zhuǎn)180o的二次電流與一次電流之間的夾角。（三）電流互感器運(yùn)行工況對(duì)誤差的影響

（三）電流互感器運(yùn)行工況對(duì)誤差的影響1.一次電流的影響：當(dāng)一次電流數(shù)倍于額定電流（即發(fā)生短路時(shí)），由于鐵芯開始飽和，誤差隨I1增加而加大。2．二次負(fù)荷阻抗及功率因數(shù)對(duì)誤差的影響（1）誤差與二次負(fù)荷阻抗成正比。（2）當(dāng)二次負(fù)荷功率因數(shù)角增加時(shí)，數(shù)值誤差增大，而角誤差減小。反之，當(dāng)二次負(fù)荷功率因數(shù)角減小時(shí)數(shù)值誤差減小，而角誤差增大。3.電流互感器二次線圈開路二次側(cè)感應(yīng)出很高的電勢，對(duì)人身和設(shè)備都是極有害的。此外，在鐵芯中還會(huì)產(chǎn)生剩磁使互感器誤差增大。會(huì)引起鐵芯和繞組過熱。三電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量（一）

電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)（二）保護(hù)級(jí)電流互感器的10%誤差曲線（三）

電流互感器的額定容量（一）電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)

電流互感器的測量誤差，可以用其準(zhǔn)確度級(jí)來表示，準(zhǔn)確度級(jí)是指在規(guī)定的二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，一次電流為額定值時(shí)的最大電流誤差。一般0.1、0.2級(jí)主要用于實(shí)驗(yàn)室精密測量和供電容量超過一定值（月供電量超過100萬kWh）的線路或用戶；0.5級(jí)的可用于收費(fèi)用的電能表；0.5-1級(jí)的用于發(fā)電廠、變電所的盤式儀表和技術(shù)上用的電能表；3級(jí)、5級(jí)的電流互感器用于一般的測量和某些繼電保護(hù)上；5P和10P級(jí)的用于繼電保護(hù)，在舊型號(hào)產(chǎn)品中用B、C、D級(jí)表示。（二）保護(hù)級(jí)電流互感器的10%誤差曲線

用于保護(hù)的電流互感器，對(duì)可能出現(xiàn)的短路電流范圍內(nèi)，要求互感器最大誤差限值不超過-10%。通常，由制造廠提供各種類型電流互感器的10%誤差曲線，以供設(shè)計(jì)時(shí)使用。（三）電流互感器的額定容量

電流互感器的額定容量SN2系指電流互感器在額定二次電流和額定二次阻抗下運(yùn)行時(shí)，二次繞組輸出的容量。由于電流互感器的額定二次電流為標(biāo)準(zhǔn)值（5A或1A），也為了便于計(jì)算，有的廠家提供電流互感器的額定阻抗ZN2值。因電流互感器的誤差和二次負(fù)荷有關(guān)，故同一臺(tái)電流互感器使用在不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，會(huì)有不同的額定容量。四電流互感器的接線方式（一）

電流互感器的極性（二）電流互感器的接線方式

（一）

電流互感器的極性

電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性，按照規(guī)定，我國互感器和變壓器的繞組端子，均采用“減極性”標(biāo)號(hào)法。用“減極性”法所確定的“同名端”，實(shí)際上就是“同極性端”，即在同一瞬間，兩個(gè)同名端同為高電位或同為低電位。按規(guī)定，電流互感器的一次繞組端子標(biāo)以L1、L2,二次繞組端子標(biāo)以K1、K2，L1與K1為同名端，L2與K2為同名端。如果一次電流從L1流向L2，則二次電流應(yīng)從K2流向K1。（二）電流互感器的接線方式（a）一相式接線（b）兩相V形接線

（c）兩相電流差接線（d）三相星形接線五電流互感器的結(jié)構(gòu)類型和型號(hào)

（一）電流互感器的分類

（二）電流互感器的結(jié)構(gòu)

（三）電流互感器的型號(hào)（一）電流互感器的分類（1）按安裝地點(diǎn)可分為屋內(nèi)（20kv及以下）和屋外式（35kv及以上）。（2）按安裝方式可分為穿墻式、支持式和裝入式（套管式）。（3）按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式等。干式用絕緣膠浸漬，用于屋內(nèi)低壓電流互感器；澆注式以環(huán)氧樹脂作絕緣，目前，僅用于35kv及以下的屋內(nèi)電流互感器；油浸式多為屋外式。（4）按一次繞組匝數(shù)可分為單匝式和多匝式。單匝式分為貫穿型和母線型兩種。（5）按電流互感器的工作原理，可分為電磁式、電容式、光電式和無線電式。（二）電流互感器的結(jié)構(gòu)

互感器的基本組成部分是繞組、鐵芯、絕緣物和外殼。為了節(jié)約材料和降低投資，一臺(tái)高壓電流互感器常安裝有相互間沒有磁聯(lián)系的獨(dú)立的鐵芯環(huán)和二次繞組，并共用一次繞組。這樣可以形成變比相同、準(zhǔn)確度級(jí)不同的多臺(tái)電流互感器。

（1）套管式電流互感器（2）充油式電流互感器（3）電容式電流互感器（4）SF6氣體絕緣倒立式電流互感器（5）穿墻式環(huán)氧電流互感器（1）套管式電流互感器

單匝式電流互感器的一次繞組由單根直導(dǎo)體構(gòu)成。二次繞組均勻的繞在鐵芯上，以利減少漏磁。制成的二次繞組套在絕緣套外面，例如變壓器套管電流互感器，穿墻套管電流互感器，斷路器套管電流互感器等都是這類結(jié)構(gòu)。（2）充油式電流互感器

35～110KV電流互感器多數(shù)采用充油式。

LCWD1-35型電流互感器有兩個(gè)環(huán)形鐵芯，鐵芯外面繞二次繞組（一個(gè)0.5級(jí)和一個(gè)P級(jí)），一次繞組穿過鐵芯與二次繞組構(gòu)成“8”字式的鏈狀，如左圖所示。L-110型電流互感器采用串級(jí)原理結(jié)構(gòu)，如右圖所示。（3）電容式電流互感器

這類產(chǎn)品采用全封閉結(jié)構(gòu)，由油箱、絕緣套、器身、油枕及膨脹器等部件組成。膨脹器又是互感器的防爆裝置。全密封結(jié)構(gòu)有兩大優(yōu)點(diǎn)：①與空氣隔絕，能延緩油的老化過程；②油因熱脹冷縮進(jìn)行呼吸過程中，不會(huì)將空氣吸入，避免了互感器因受潮進(jìn)水而引發(fā)爆炸事故。

（4）SF6氣體絕緣倒立式電流互感器LVQB-110W2型SF6氣體絕緣鐘罩形倒立式電流互感器LVQB-110w2型SF6氣體絕緣“T”形倒立式電流互感器

適用于110kv、50Hz電力系統(tǒng)中作電流、電能測量及繼電保護(hù)用。該產(chǎn)品主要由軀殼、高強(qiáng)度瓷套、底座、一次導(dǎo)電桿、二次繞組等部分組成。產(chǎn)品頂部裝有壓力釋放裝置，以避免突發(fā)性事故的發(fā)生。底座上設(shè)有SF6閥門及密度繼電器和二次接線板等。電場分布均勻，局部放電量低。倒立式結(jié)構(gòu)，氣體絕緣，抗動(dòng)熱穩(wěn)定電流能力大。絕緣性能穩(wěn)定，無老化現(xiàn)象。維護(hù)簡便，運(yùn)行安全，無爆炸及火災(zāi)可能。（5）穿墻式環(huán)氧電流互感器LA(J)-10型電流互感器為環(huán)穿墻式環(huán)氧樹脂澆注絕緣產(chǎn)品，適用于頻率50HZ或60HZ、額定電壓10KV的電力系統(tǒng)中，作電能計(jì)量、電流測量和繼電保護(hù)用。（三）電流互感器的型號(hào)六電流互感器的配置原則

1.每條支路的電源側(cè)均裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，供該支路測量、保護(hù)使用。此原則同于開關(guān)電器的配置原則，因此有斷路器與電流互感器緊鄰布置。配置的電流互感器應(yīng)滿足下列要求：①一般應(yīng)將保護(hù)與測量用的電流互感器分開；②盡可能將電能計(jì)量儀表互感器與一般測量用互感器分開，前者必須使用0.5級(jí)互感器，并應(yīng)使正常工作電流在電流互感器額定電流的左右；③保護(hù)用互感器的安裝位置應(yīng)盡量擴(kuò)大保護(hù)范圍，盡量消除主保護(hù)的不保護(hù)區(qū)；④大接地電流系統(tǒng)一般三相配置以反應(yīng)單相接地故障；小電流接地系統(tǒng)發(fā)電機(jī)、變壓器支路也應(yīng)三相配置以便監(jiān)視不對(duì)稱程度，其余支路一般配置于A、C相。電流互感器的配置原則2．為了減輕內(nèi)部故障時(shí)發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。3.配備差動(dòng)保護(hù)的元件，應(yīng)在元件各端口配置電流互感器，當(dāng)各端口屬于同一電壓級(jí)時(shí)，互感器變比應(yīng)相同，接線方式相同。Y/-11接線組別變壓器的差動(dòng)保護(hù)互感器接線應(yīng)分別為三角形與星型以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)二次電流的相位校正。4.為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。七電流互感器使用注意事項(xiàng)1.電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得開路。2.電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地。3.電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性。第三節(jié)

電壓互感器一電磁式電壓互感器二電容式電壓互感器三電壓互感器準(zhǔn)確度級(jí)和容量四電壓互感器的接線方式五電壓互感器的配置原則六新型互感器的發(fā)展簡介

一電磁式電壓互感器

（一）電磁式電壓互感器的工作原理

（二）電磁式電壓互感器的測量誤差及影響誤差的運(yùn)行因素

（三）電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型和型號(hào)（一）電磁式電壓互感器的工作原理

電壓互感器相當(dāng)于降壓變壓器。工作時(shí)，一次繞組并聯(lián)在一次電路中，而二次繞組并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。因此電壓低，額定電壓一般為100V；容量小，只有幾十伏安或幾百伏安；負(fù)荷阻抗大，工作時(shí)其二次側(cè)接近于空載狀態(tài)，且多數(shù)情況下它的負(fù)荷是恒定的。（二）電磁式電壓互感器的測量誤差及影響誤差的運(yùn)行因素1.電壓誤差：電壓誤差為二次電壓的測量值乘額定互感比所得一次電壓的近似值（）與實(shí)際一次電壓之差。2.角誤差：角誤差為旋轉(zhuǎn)180°的二次電壓向量與一次電壓相量之間的夾角。3.電壓互感器運(yùn)行工況對(duì)誤差的影響3.電壓互感器運(yùn)行工況對(duì)誤差的影響

影響電壓互感器誤差的運(yùn)行工況是二次負(fù)荷、功率因數(shù)和一次電壓的值。（1）一次電壓的影響。電壓互感器一次額定電壓已標(biāo)準(zhǔn)化，將一臺(tái)互感器用于高或低的電壓等級(jí)中，或運(yùn)行中離額定電壓偏離太遠(yuǎn)，勵(lì)磁電流和角都會(huì)隨著發(fā)生變化，電壓互感器的誤差就會(huì)增大。故正確地使用互感器，應(yīng)使一次額定電壓與電網(wǎng)的額定電壓相適應(yīng)。（2）二次負(fù)荷及功率因數(shù)的影響。如果一次電壓不變，則二次負(fù)載阻抗及功率因數(shù)直接影響誤差的大小。當(dāng)接帶的負(fù)荷過多，二次負(fù)載阻抗下降，二次電流增大，在電壓互感器繞組上的電壓降上升，使誤差增大；二次負(fù)載的功率因數(shù)過大或過小時(shí)，除影響電壓誤差外，角誤差也會(huì)相應(yīng)的增大。因此，要保證電壓互感器的測量誤差不超過規(guī)定值，應(yīng)將其二次負(fù)載阻抗和功率因數(shù)限制在相應(yīng)的范圍內(nèi)。（三）電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型和型號(hào)1.電磁式電壓互感器的分類

2.電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型

3.電磁式電壓互感器的型號(hào)1.電磁式電壓互感器的分類（1）按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。（2）按相數(shù)可分為單相式和三相式。只有20kV以下才制成三相式。（3）按每相繞組數(shù)可分為雙繞組和三繞組式。三繞組電壓互感器有兩個(gè)二次側(cè)繞組：基本二次繞組和輔助二次繞組。輔助二次繞組供接地保護(hù)用。（4）按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式、串級(jí)油浸式和電容式等。干式多用于低壓；澆注式用于3～35kV；油浸式主要用于35kV及以上的電壓互感器。2.電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型

（1）35kV及以下的電壓互感器。（2）110～220kV電壓互感器。（1）35kV及以下的電壓互感器

35kV及一下電壓互感器的結(jié)構(gòu)和普通變壓器基本一致。根據(jù)其絕緣方式的不同，可分為干式、環(huán)氧澆注式和油浸式三種。干式電壓互感器一般只用于低壓的戶內(nèi)配電裝置。澆注式電壓互感器用于3～35kV戶內(nèi)配電裝置。油浸式電壓互感器JDJJ2-35型、JDJ2-35型被廣泛用于35kV系統(tǒng)中。110～220kV電壓互感器

JCC1-110串級(jí)式電壓互感器由兩臺(tái)110kV電壓互感器串接組成的220kV電壓互感器JDX-110型電壓互感器的鐵芯是接地的，為單級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)。

JCC型電壓互感器有一個(gè)二次繞組，供測量和保護(hù)用；一個(gè)剩余電壓繞組，三相接成開口三角，測量零序電壓用。

JDCF型和JDX-110型電壓互感器均由兩個(gè)二次繞組，測量和保護(hù)分開，以及一個(gè)剩余電壓繞組。防止鐵磁諧振的發(fā)生引起事故的措施：降低電壓互感器磁密是減少此類事故發(fā)生的措施之一。JCC1-110串級(jí)式電壓互感器由兩臺(tái)110kV電壓互感器串接組成的220kV電壓互感器電磁式電壓互感器的型號(hào)二、電容式電壓互感器

（一）電容式電壓互感器的工作原理

（二）電容式電壓互感器的誤差

（三）電容式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型（一）電容式電壓互感器的工作原理

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：（二）電容式電壓互感器的誤差電容式電壓互感器的誤差由空載誤差，負(fù)載誤差和阻尼器負(fù)載電流產(chǎn)生的誤差等幾部分組成。電容式電壓互感器的誤差除受的影響外，還與電源頻率有關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)頻率變化超出50±0.5Hz范圍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生附加誤差。電容式電壓互感器應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、占地少、成本低，且電壓越高效果越顯著。此外，分壓電容還可兼作載波通信的耦合電容，因此，廣泛應(yīng)用于110～500中性點(diǎn)直接