互感器原理、接线及常见类型.ppt

2023/4/25 1 微信扫码关注“电力知识课堂”微信公众号 免费电力课件下载！微信扫码关注“电力知识课堂”2 互互 感感 器器 掌握电流、电压互感器的工作原理、接线形式；掌握电流、电压互感器的工作原理、接线形式；了解各种形式互感器的结构及性能特点；了解各种形式互感器的结构及性能特点；3 互感器的应用场合：互感器的应用场合：广泛应用于高压等级广泛应用于高压等级的交流电路中，是一、二的交流电路中，是一、二次设备之间的重要联络元次设备之间的重要联络元件。件。分类：分类：电流互感器电流互感器CTCT 电压互感器电压互感器PTPT 4 4.6.1 4.6.1 电流互感器电流互感器（TATA）1 1、TATA的作用：的作用：(1)(1)电气量的变化：将一次侧的大电流变为二次侧的标准电气量的变化：将一次侧的大电流变为二次侧的标准化小电流化小电流I I1e1e/5A/5A（1A1A）。实现设备生产的小型化、标准）。实现设备生产的小型化、标准化、系列化化、系列化 (2)(2)使二次与高压可靠隔离，保证工作人员的安全使二次与高压可靠隔离，保证工作人员的安全 (3)(3)使二次脱离一次成为独立系统使二次脱离一次成为独立系统 5 2 2、结构与工作原理、结构与工作原理 结构特点结构特点 1 1）一次绕组串联在电路中，）一次绕组串联在电路中，匝数很少，截面粗；匝数很少，截面粗；2 2）二次绕组匝数多，截面细；）二次绕组匝数多，截面细；工作特点工作特点 1 1）一次电流完全取决于被测）一次电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电路的负荷电流，而与二次电流大小无关；电流大小无关；2 2）二次电流由一次电流决定；）二次电流由一次电流决定；3 3）二次绕组所接仪表的电流）二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短况下，电流互感器在近于短路的状态下运行。路的状态下运行。6 工作原理工作原理:I I1 1N N1 1+I+I2 2N N2 2=I=I0 0N N1 100 I I1 1N N1 1=I=I2 2N N2 2 I I1 1=I=I2 2N N2 2/N/N1 1 I I1 1=I=I2 2k ki i 7 二次绕组必须可靠接地二次绕组必须可靠接地：避免一、二次绕组绝缘击穿：避免一、二次绕组绝缘击穿的的保护接地保护接地。运行中的电流互感器二运行中的电流互感器二次侧不允许开路运行次侧不允许开路运行；否则会；否则会在开路的两端产生高电压危及人身安全或使电流互感在开路的两端产生高电压危及人身安全或使电流互感器发热损坏。器发热损坏。采取的措施：采取的措施：二次侧不装开关；二次侧不设熔断器；二次侧不装开关；二次侧不设熔断器；测量和保护分开；不用的测量和保护分开；不用的CTCT二次侧应短接；二次侧应短接；使用电流试验端子；使用电流试验端子；二次连接线应保证一定的机械强度二次连接线应保证一定的机械强度 8 正常时：正常时：；对对 起去磁作用；起去磁作用；故故 很小，二次绕组感应电势也很小。很小，二次绕组感应电势也很小。二次测开路时：二次测开路时：=0 =0 ；即即 =0 =0 而一次侧磁动势而一次侧磁动势 不变，它将全部用来励磁，使不变，它将全部用来励磁，使 =。则：则：一方面一方面：二次绕组将感应高电势，危及人身和设备安全：二次绕组将感应高电势，危及人身和设备安全 另一方面：另一方面：由于磁感应强度的剧增，将使铁芯严重发热由于磁感应强度的剧增，将使铁芯严重发热损坏绕组绝缘。损坏绕组绝缘。另外：另外：剩磁剩磁测量不准确测量不准确。102211NININI22NI11NI10NI2I22NI11NI11NI10NI9 由于电流互感器存在励磁电流和内阻抗，使由于电流互感器存在励磁电流和内阻抗，使测量结果和实际值的大小和相位存有误差。测量结果和实际值的大小和相位存有误差。（1 1）电流误差电流误差：（2 2）相位误差相位误差：与与 之间的夹角之间的夹角 （3 3）1010误差曲线：误差曲线：指在保证电流互感器误差不指在保证电流互感器误差不超过超过1010的条件下，一次电流倍数的条件下，一次电流倍数n n与电流互感与电流互感器允许最大二次负载阻抗器允许最大二次负载阻抗Z Z2n2n的关系曲线。的关系曲线。%100112IIIKfii2I1Ii3 3、TATA的误差的误差 10 TATA的准确度等级的准确度等级 在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值的100%120%时，电流互感器的电流误差的最大限值。测量用测量用0.1/0.2/0.5/1.0/3.0 保护用保护用5P/10P 0.10.1与与0.20.2级：级：用于试验室精密测量（校准级）；用于试验室精密测量（校准级）；0.20.2：月供电量超过：月供电量超过100100万度的线路或用户计费测量；万度的线路或用户计费测量；0.50.5：用于计费测量；：用于计费测量；1.01.0：用于盘式仪表和技术上用的电能表（估量）：用于盘式仪表和技术上用的电能表（估量）5P/10P5P/10P：用于继电保护：用于继电保护 11 表4-1 电流互感器的准确度等级和误差限值 准确度准确度 等级等级 一次电流为额定一次电流为额定 电流的百分数（电流的百分数（%）误差限值误差限值 二次负荷变二次负荷变化范围化范围 电流误差电流误差（%）相位差相位差（分）分）0.1 20 100 120 0.2 0.1 0.1 8 5 5(0.251)S2N 0.2 10 20 100120 0.5 0.35 0.2 20 15 10(0.251)S2N 0.5 10 20 100120 1 0.75 0.5 60 45 30(0.251)S2N 1 10 20 100120 2 1.5 1 120 90 60(0.251)S2N 3 50120 3 不规定不规定(0.51)S2N 12（1 1）额定电压额定电压U Ue e：指一次绕组主绝缘能长期承受的工作电压：指一次绕组主绝缘能长期承受的工作电压 （2 2）额定一次电流额定一次电流I I1e1e：指一次绕组按长期发热条件允许通：指一次绕组按长期发热条件允许通过的工作电流。过的工作电流。（3 3）额定二次电流额定二次电流I I2e2e：指标准化的二次电流，一般为：指标准化的二次电流，一般为5A5A （4 4）额定二次阻抗额定二次阻抗Z Z2e2e：当二次绕组通过额定电流时，与规：当二次绕组通过额定电流时，与规定的准确度等级对应的负载阻抗。定的准确度等级对应的负载阻抗。（5 5）额定二次容量额定二次容量S S2e2e：与额定二次电流和额定二次阻抗相：与额定二次电流和额定二次阻抗相对应的二次容量。对应的二次容量。TA的主要参数 eeeeZZIS222222513(6)(6)1S1S热稳定电流倍数热稳定电流倍数K Krw(1)rw(1)：指按短时发热条件在一秒钟内一：指按短时发热条件在一秒钟内一次绕组允许通过的最大有效值电流次绕组允许通过的最大有效值电流I Irw(1)rw(1)与额定一次电流与额定一次电流I I1e1e的的比值。比值。(7)(7)动稳定倍数动稳定倍数K Kdwdw：指能够承受的最大电动力相应的一次绕组：指能够承受的最大电动力相应的一次绕组电流峰值电流峰值i idwdw与额定一次电流的幅值得比值。与额定一次电流的幅值得比值。TA的主要参数 电流互感器的动稳定倍数：edwdwIiK12电流互感器的热稳定倍数：erwrwIIK1)1(14 TA极性和标志 P1 P2 S1 S2 4、TA的接线（极性）15 4、TA的接线（极性）TA电气量正方向 一次电流同名端进（出），异名端出（进）二次电流同名端出（进），异名端进（出）16 4、TA的接线方式 TA常见接常见接线方式线方式（1 1）单相接线：测一相电流，用于三相对称电路。）单相接线：测一相电流，用于三相对称电路。（2 2）三相完全星形接线：测三相电流，用于）三相完全星形接线：测三相电流，用于110kV110kV及以上的及以上的三相系统不对称或三相系统不对称或380380220V220V电路；以及某些继电保护回路。电路；以及某些继电保护回路。（3 3）两相不完全星形接线：广泛用于）两相不完全星形接线：广泛用于35kV35kV及以下小接地短及以下小接地短路电流系统的三相测量；以及除差动保护外的保护回路。路电流系统的三相测量；以及除差动保护外的保护回路。（4 4）两相差接线：用于一般保护、励磁或自动装置中。）两相差接线：用于一般保护、励磁或自动装置中。（5 5）三角形接线：用于变压器差动保护回路中。）三角形接线：用于变压器差动保护回路中。图4-20 17 两相电流差接线 三角形接线 图4-1 TA的接线方式 18 5、TA的分类 1、按安装地点分：户内式（略）和户外式（W）2、按绝缘结构分：干式（略）、瓷绝缘式（C）、浇注式 （Z）、油浸式（J）3、按整体结构及安装方法分：穿墙式（A）、支持式 （B）、装入式（R）4、按一次绕组匝数分：复匝式（线圈式）F（Q）和单匝 式（母线式）D（M）。5、按原理分：电磁式、光电式 19 TA的型号 额定电压（KV）设计序号 用途：C或D（差动保护）B（保护）安装地点和绝缘型式：安装方法及绕组匝数型式：电流互感器：L LRQ1-10 20 TA的产品结构 TA的内部接线(a)单匝式(b)多匝式 21 TA的产品结构 TA的外形结构 22 TA的产品结构 TA的外形结构 110KV正立式电流互感器 型号LBT-110WB 220KV倒立式电流互感器 型号 LVB220WB 23 TA的产品结构 TA的外形结构 220KVSF6电流互感器 型号 LVQB-220WB 500KVSF6电流互感器 型号LVQB-500WB 24 TA的产品结构 TA的外形结构 110KV油纸电容式穿墙套管与 电流互感器组合电器 型号 CRLR-110W 25 4.6.2 4.6.2 电压互感器电压互感器（TVTV）(1)(1)电气量的变化：将一次侧的高电压变为二次侧的标准电气量的变化：将一次侧的高电压变为二次侧的标准化低电压化低电压U U1e1e/100V/100V。实现设备生产的小型化、标准化、。实现设备生产的小型化、标准化、系列化系列化 (2)(2)使二次与高压可靠隔离，保证工作人员的安全使二次与高压可靠隔离，保证工作人员的安全 (3)(3)使二次脱离一次成为独立系统使二次脱离一次成为独立系统 （一）TV的作用：26（二）结构与原理（二）结构与原理 1、结构特点、结构特点 1）一次绕组并联在电路中，）一次绕组并联在电路中，匝数很多；匝数很多；2）二次绕组匝数少；）二次绕组匝数少；2、工作特点、工作特点 1）一次电压由一次系统决）一次电压由一次系统决定，而与二次电压大小无定，而与二次电压大小无关；关；2）二次电压由一次电压决）二次电压由一次电压决定；定；3）二次绕组所接仪表的电）二次绕组所接仪表的电压线圈阻抗很大，所以正压线圈阻抗很大，所以正常情况下，电压互感器在常情况下，电压互感器在近于开路的状态下运行。近于开路的状态下运行。27 3、工作原理、工作原理:U1 1EE1 1=4.44f=4.44f1 1N N1 1 U2 2EE2 2=4.44f=4.44f2 2N N2 2 U1 1/U2 2 =N=N1 1/N N2 2 U U1 1=U=U2 2N N1 1/N/N2 2 U U1 1=U=U2 2k ku u 28(1)(1)二次绕组必须可靠接地二次绕组必须可靠接地：避免一、二次绕组绝缘击：避免一、二次绕组绝缘击穿的穿的保护接地保护接地 方式：二次侧中性点接地或方式：二次侧中性点接地或b b相接地（现少用）；相接地（现少用）；(2)(2)运行中的电压互感器二运行中的电压互感器二次侧不允许短路运行次侧不允许短路运行（应装（应装设熔断器）设熔断器）(3)(3)容量容量(即二次侧负载即二次侧负载)在额定值内在额定值内 29(三三)TVTV的误差的误差 （1 1）电