第五章-互感器课件

电气设备电气设备第五章 互感器 第一节第一节 概述第二节第二节 电流互感器第三节第三节 电压互感器电气设备电气设备课程要求重点难点教学内容思考练习第五章 互感器 第一节第一节 概述电气设备电气设备课程要求课程要求教学目标：掌握互感器的工作原理。电气设备电气设备重点难点重点难点n n重点：互感器工作原理。n n难点：看懂原理接线图。电气设备电气设备教学内容教学内容n n一、电磁式电流互感器的工作原理n n二、电磁式电压互感器的工作原理n n三、电容式电压互感器的工作原理首页电气设备电气设备互感器的接线方式互感器的接线方式 AVVAN1N1N2N2TATV电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器AV电气设备电气设备一、电磁式电流互感器的工作原理一、电磁式电流互感器的工作原理 电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组与二次回路串联。与二次回路串联。与二次回路串联。与二次回路串联。当一次侧流过电流当一次侧流过电流当一次侧流过电流当一次侧流过电流I I I I1 1 1 1时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通穿过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生电流穿过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生电流穿过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生电流穿过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生电流I I I I2 2 2 2。磁势平衡方程磁势平衡方程磁势平衡方程磁势平衡方程为：为：电流数值关系电流数值关系电流数值关系电流数值关系 电流互感器的变流比电流互感器的变流比电流互感器的变流比电流互感器的变流比K Ki i：电气设备电气设备二、电磁式电压互感器的工作原理二、电磁式电压互感器的工作原理 电磁式电压互感器一次绕组与一次被测电力网并联，二电磁式电压互感器一次绕组与一次被测电力网并联，二电磁式电压互感器一次绕组与一次被测电力网并联，二电磁式电压互感器一次绕组与一次被测电力网并联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。电磁式电压互感器二次电压电磁式电压互感器二次电压电磁式电压互感器二次电压电磁式电压互感器二次电压U U U U2 2 2 2近似与一次电压近似与一次电压近似与一次电压近似与一次电压U U U U1 1 1 1成正比，成正比，成正比，成正比，测出二次电压，便可确定一次电压。测出二次电压，便可确定一次电压。测出二次电压，便可确定一次电压。测出二次电压，便可确定一次电压。电动势平衡方程：电动势平衡方程：电动势平衡方程：电动势平衡方程：忽略绕组漏阻抗压降忽略绕组漏阻抗压降忽略绕组漏阻抗压降忽略绕组漏阻抗压降 电气设备电气设备三、电容式电压互感器的工作原理三、电容式电压互感器的工作原理 1.1.1.1.电容式电压互感器的分压原理电容式电压互感器的分压原理电容式电压互感器的分压原理电容式电压互感器的分压原理 在被测电网的相和地之间接有主电容在被测电网的相和地之间接有主电容C C1 1和分压电容和分压电容C C2 2，Z Z2L2L为继电为继电器、仪表等电压线圈阻抗。电容式电压互感器实质上是一个电容串接的器、仪表等电压线圈阻抗。电容式电压互感器实质上是一个电容串接的分压器，被测电网的电压在电容分压器，被测电网的电压在电容C C1 1、C C2 2上按反比分压。上按反比分压。分分压比比 主要由电容主要由电容分压器、补偿电分压器、补偿电抗器、中间变压抗器、中间变压器、阻尼器及载器、阻尼器及载波装置、防护间波装置、防护间隙等组成。隙等组成。2.2.2.2.电容式电压互感器结构原理电容式电压互感器结构原理电容式电压互感器结构原理电容式电压互感器结构原理电气设备电气设备n nL L L L补偿电抗，可补偿电容分压器的内阻抗补偿电抗，可补偿电容分压器的内阻抗补偿电抗，可补偿电容分压器的内阻抗补偿电抗，可补偿电容分压器的内阻抗 。n nTV TV TV TV 中间变压器，将测量仪表经中间变压器中间变压器，将测量仪表经中间变压器中间变压器，将测量仪表经中间变压器中间变压器，将测量仪表经中间变压器TVTVTVTV后与分压器后与分压器后与分压器后与分压器 连接，减小分压器的输出电流以减少误差。连接，减小分压器的输出电流以减少误差。连接，减小分压器的输出电流以减少误差。连接，减小分压器的输出电流以减少误差。n nr r r rd d d d阻尼电阻，在阻尼电阻，在阻尼电阻，在阻尼电阻，在TVTVTVTV副边单独设置一只线圈，接入阻尼电阻副边单独设置一只线圈，接入阻尼电阻副边单独设置一只线圈，接入阻尼电阻副边单独设置一只线圈，接入阻尼电阻 r r r rd d d d，用以抑制铁磁谐振过电压。用以抑制铁磁谐振过电压。用以抑制铁磁谐振过电压。用以抑制铁磁谐振过电压。原理接线图中各元件的作用C C C CK K K K 补偿电容器，用来补偿电磁补偿电容器，用来补偿电磁补偿电容器，用来补偿电磁补偿电容器，用来补偿电磁式电压互感器式电压互感器式电压互感器式电压互感器TVTVTVTV的磁化电流和副的磁化电流和副的磁化电流和副的磁化电流和副边负荷电流的无功分量，亦能减边负荷电流的无功分量，亦能减边负荷电流的无功分量，亦能减边负荷电流的无功分量，亦能减小测量装置的误差。小测量装置的误差。小测量装置的误差。小测量装置的误差。P P P P1 1 1 1放电间隙，用以保护放电间隙，用以保护放电间隙，用以保护放电间隙，用以保护TVTVTVTV的原的原的原的原绕组和补偿电抗器绕组和补偿电抗器绕组和补偿电抗器绕组和补偿电抗器L L L L，以防止因，以防止因，以防止因，以防止因受二次侧短路所产生的过电压而受二次侧短路所产生的过电压而受二次侧短路所产生的过电压而受二次侧短路所产生的过电压而造成的损坏。造成的损坏。造成的损坏。造成的损坏。电气设备电气设备利用补偿电抗L减小测量误差的原理 n n将电容分压器简化成将电容分压器简化成将电容分压器简化成将电容分压器简化成含源一端口含源一端口含源一端口含源一端口网络如图所示。内阻抗网络如图所示。内阻抗网络如图所示。内阻抗网络如图所示。内阻抗Z Z Z Z1 1 1 1为为为为电源电源电源电源短路后短路后短路后短路后，自，自，自，自a a a a和和和和b b b b两点所测得的入两点所测得的入两点所测得的入两点所测得的入端阻抗。其大小为：端阻抗。其大小为：端阻抗。其大小为：端阻抗。其大小为：当接通负荷后，负荷电流将当接通负荷后，负荷电流将当接通负荷后，负荷电流将当接通负荷后，负荷电流将在在在在Z Z Z Z1 1 1 1上产生压降，使上产生压降，使上产生压降，使上产生压降，使U U U Uc2c2c2c2降低。降低。降低。降低。在在在在a a a a和和和和b b b b回路中加入一电感回路中加入一电感回路中加入一电感回路中加入一电感L L L L，则内阻抗变为：，则内阻抗变为：，则内阻抗变为：，则内阻抗变为：输出电压输出电压输出电压输出电压U U U Uc2c2c2c2与负荷无与负荷无与负荷无与负荷无关。关。关。关。电气设备电气设备思考练习思考练习n n什么叫互感器，其作用是什么？电气设备电气设备课程要求重点难点教学内容思考练习第五章 互感器 第二节第二节 电流互感器电气设备电气设备课程要求课程要求教学目标：掌握电流互感器工作特点、工作原理、接线方式和使用注意事项。电气设备电气设备重点难点重点难点n n重点：电流互感器工作特点、接线方式和使用注意事项。n n难点：电流互感器的接线、电流互感器的结构。电气设备电气设备教学内容教学内容n n一、电流互感器的特点一、电流互感器的特点 n n二、电流互感器的分类二、电流互感器的分类n n三、三、准确级与额定二次负荷准确级与额定二次负荷n n四、电流互感器的接线方式四、电流互感器的接线方式n n五、电流互感器的结构类型五、电流互感器的结构类型 n n六、电流互感器使用注意事项六、电流互感器使用注意事项电气设备电气设备一、电流互感器的特点一、电流互感器的特点n n（1 1）电流互感器的一次串联于被测量电路内；二）电流互感器的一次串联于被测量电路内；二）电流互感器的一次串联于被测量电路内；二）电流互感器的一次串联于被测量电路内；二次绕组与测量仪表和继电器的电流线圈串联。次绕组与测量仪表和继电器的电流线圈串联。次绕组与测量仪表和继电器的电流线圈串联。次绕组与测量仪表和继电器的电流线圈串联。n n（2 2）一次绕组的电流完全取决于）一次绕组的电流完全取决于）一次绕组的电流完全取决于）一次绕组的电流完全取决于被测电路的负荷被测电路的负荷被测电路的负荷被测电路的负荷电流电流电流电流，而，而，而，而不是由互感器二次侧电流的大小不是由互感器二次侧电流的大小不是由互感器二次侧电流的大小不是由互感器二次侧电流的大小决定的。决定的。决定的。决定的。n n（3 3）在正常运行中，电流互感器是在接近于短路）在正常运行中，电流互感器是在接近于短路）在正常运行中，电流互感器是在接近于短路）在正常运行中，电流互感器是在接近于短路的状态下工作。的状态下工作。的状态下工作。的状态下工作。n n（4 4）运行中的电流互感器二次侧不得开路。）运行中的电流互感器二次侧不得开路。）运行中的电流互感器二次侧不得开路。）运行中的电流互感器二次侧不得开路。电气设备电气设备二、电流互感器的分类二、电流互感器的分类 n n按照安装地点分按照安装地点分按照安装地点分按照安装地点分:户内式（户内式（户内式（户内式（35kV35kV电以下）和户电以下）和户电以下）和户电以下）和户外式（外式（外式（外式（35kV35kV及以上）。及以上）。及以上）。及以上）。n n按照安装方式分按照安装方式分按照安装方式分按照安装方式分:穿墙式、支持式和装入式。穿墙式、支持式和装入式。穿墙式、支持式和装入式。穿墙式、支持式和装入式。n n按照绝缘方式分按照绝缘方式分按照绝缘方式分按照绝缘方式分:干式、浇注式、油浸式、瓷绝缘干式、浇注式、油浸式、瓷绝缘干式、浇注式、油浸式、瓷绝缘干式、浇注式、油浸式、瓷绝缘和气体绝缘以及电容式。和气体绝缘以及电容式。和气体绝缘以及电容式。和气体绝缘以及电容式。n n按照原绕组匝数分按照原绕组匝数分按照原绕组匝数分按照原绕组匝数分:单匝式和多匝式。单匝式和多匝式。单匝式和多匝式。单匝式和多匝式。单匝式分：贯穿型和母线型。单匝式分：贯穿型和母线型。单匝式分：贯穿型和母线型。单匝式分：贯穿型和母线型。n n按用途分按用途分按用途分按用途分:测量用和保护用。测量用和保护用。测量用和保护用。测量用和保护用。电气设备电气设备n n例如：例如：例如：例如：LDZ1-10LDZ1-10，LDZJ1-10QLDZJ1-10Q型为浇注绝缘型为浇注绝缘型为浇注绝缘型为浇注绝缘单匝贯穿式电流互感器，单匝贯穿式电流互感器，单匝贯穿式电流互感器，单匝贯穿式电流互感器，供额定频率为供额定频率为供额定频率为供额定频率为50HA50HA、额定电压、额定电压、额定电压、额定电压10KV10KV的电力的电力的电力的电力系统中作电流、电能测量和继电保护用。系统中作电流、电能测量和继电保护用。系统中作电流、电能测量和继电保护用。系统中作电流、电能测量和继电保护用。LDZJ1-10QLDZJ1-10Q型号含义：型号含义：型号含义：型号含义：L L：电流互感器：电流互感器：电流互感器：电流互感器DD：单匝贯穿式：单匝贯穿式：单匝贯穿式：单匝贯穿式Z Z：浇注绝缘：浇注绝缘：浇注绝缘：浇注绝缘J:J:加大容量加大容量加大容量加大容量 1 1：设计序号：设计序号：设计序号：设计序号1010：额定电压：额定电压：额定电压：额定电压 电气设备电气设备 在额定电流下用所规定的最大允许电流误差的百分数来在额定电流下用所规定的最大允许电流误差的百分数来在额定电流下用所规定的最大允许电流误差的百分数来在额定电流下用所规定的最大允许电流误差的百分数来标称。标准的准确级为标称。标准的准确级为标称。标准的准确级为标称。标准的准确级为0.10.1、0.20.2、0.50.5、l l、3 3和和和和5 5级。供特级。供特级。供特级。供特殊用途的为殊用途的为殊用途的为殊用途的为0.2S0.2S及及及及0.5S0.5S级。级。级。级。（1 1）二次负荷在欧姆值为额定负荷值的）二次负荷在欧姆值为额定负荷值的）二次负荷在欧姆值为额定负荷值的）二次负荷在欧姆值为额定负荷值的2525100100之之之之间的任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不超过间的任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不超过间的任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不超过间的任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不超过限值。限值。限值。限值。（2 2）对于）对于）对于）对于0.2S0.2S和和和和0.5S0.5S级测量用电流互感器，在二次负荷级测量用电流互感器，在二次负荷级测量用电流互感器，在二次负荷级测量用电流互感器，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的欧姆值为额定负荷值的欧姆值为额定负荷值的欧姆值为额定负荷值的2525100100之间任一值时，其额之间任一值时，其额之间任一值时，其额之间任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不应超过限值。定频率下的电流误差和相位误差不应超过限值。定频率下的电流误差和相位误差不应超过限值。定频率下的电流误差和相位误差不应超过限值。（3 3）对于）对于）对于）对于3 3级和级和级和级和5 5级，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的级，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的级，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的级，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的5050100100之间任一值时，其额定频率下的电流误差和之间任一值时，其额定频率下的电流误差和之间任一值时，其额定频率下的电流误差和之间任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不应超过限值。相位误差不应超过限值。相位误差不应超过限值。相位误差不应超过限值。三、准确级与额定二次负荷三、准确级与额定二次负荷1.1.测量用电流互感器的准确级测量用电流互感器的准确级测量用电流互感器的准确级测量用电流互感器的准确级电气设备电气设备按用途分为：稳态保护用和暂态保护用按用途分为：稳态保护用和暂态保护用按用途分为：稳态保护用和暂态保护用按用途分为：稳态保护用和暂态保护用（1 1）稳态保护：）稳态保护：）稳态保护：）稳态保护：P P、PRPR、PXPX 其中其中其中其中P P类为准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误类为准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误类为准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误类为准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误差的电流互感器；差的电流互感器；差的电流互感器；差的电流互感器；PRPR类是剩磁系数有规定限值的电流互感器；类是剩磁系数有规定限值的电流互感器；类是剩磁系数有规定限值的电流互感器；类是剩磁系数有规定限值的电流互感器；而而而而PXPX类是一种低漏磁的电流互感器。类是一种低漏磁的电流互感器。类是一种低漏磁的电流互感器。类是一种低漏磁的电流互感器。P P类及类及类及类及PRPR类电流互感器的准确级以在额定准确限值一次电流类电流互感器的准确级以在额定准确限值一次电流类电流互感器的准确级以在额定准确限值一次电流类电流互感器的准确级以在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称，标准准确级为：下的最大允许复合误差的百分数标称，标准准确级为：下的最大允许复合误差的百分数标称，标准准确级为：下的最大允许复合误差的百分数标称，标准准确级为：5P5P、10P10P、5PR5PR和和和和10PR10PR。P P类及类及类及类及PRPR类电流互感器在额定频率及额定负荷下，电流误差、类电流互感器在额定频率及额定负荷下，电流误差、类电流互感器在额定频率及额定负荷下，电流误差、类电流互感器在额定频率及额定负荷下，电流误差、相位误差和复合误差应不超过限值。相位误差和复合误差应不超过限值。相位误差和复合误差应不超过限值。相位误差和复合误差应不超过限值。2.2.保护用电流互感器的准确级保护用电流互感器的准确级保护用电流互感器的准确级保护用电流互感器的准确级三、准确级与额定二次负荷三、准确级与额定二次负荷电气设备电气设备（2 2）暂态保护用）暂态保护用）暂态保护用）暂态保护用 能满足短路电流具有非周期分量的暂态过程性能要求的保能满足短路电流具有非周期分量的暂态过程性能要求的保能满足短路电流具有非周期分量的暂态过程性能要求的保能满足短路电流具有非周期分量的暂态过程性能要求的保护用电流互感器称为暂态保护用电流互感器（护用电流互感器称为暂态保护用电流互感器（护用电流互感器称为暂态保护用电流互感器（护用电流互感器称为暂态保护用电流互感器（TPTP类）类）类）类）。分为分为分为分为TPSTPS级、级、级、级、TPXTPX级、级、级、级、TPYTPY级和级和级和级和TPZTPZ级。级。级。级。2.2.保护用电流互感器的准确级保护用电流互感器的准确级保护用电流互感器的准确级保护用电流互感器的准确级三、准确级与额定二次负荷三、准确级与额定二次负荷电气设备电气设备四、电流互感器的接线方式四、电流互感器的接线方式（1）单相接线（2）两相V形接线 主要用来测量单相负荷电流或三相系统中平衡负荷主要用来测量单相负荷电流或三相系统中平衡负荷的某一相电流。的某一相电流。又称不完全星形接线，在又称不完全星形接线，在6 10kV中性点不接地系统中性点不接地系统中应用较广泛。中应用较广泛。电气设备电气设备四、电流互感器的接线方式四、电流互感器的接线方式 n n（3）两相电流差接线）两相电流差接线n n（4）星形接线）星形接线通常应用于继电保护线路中。通常应用于继电保护线路中。用来测量负荷平衡或不平衡的三相电力系统用来测量负荷平衡或不平衡的三相电力系统中的三相电流。中的三相电流。电气设备电气设备四、电流互感器的接线方式四、电流互感器的接线方式 电气设备电气设备五、电流互感器的结构类型五、电流互感器的结构类型 1.干式和浇注绝缘互感器干式互感器适用于户内、低电压的互感器。干式互感器适用于户内、低电压的互感器。浇注式互感器广泛用于浇注式互感器广泛用于1020kV级电流互感器。级电流互感器。2.油浸式电流互感器 35kV及以上户外式电流互感器多为油浸式结构，主及以上户外式电流互感器多为油浸式结构，主要由底座（或下油箱）、器身、储油柜（包括膨胀器）要由底座（或下油箱）、器身、储油柜（包括膨胀器）和瓷套四大件组成。和瓷套四大件组成。圆圈与一根线表示铁芯一次穿线，圆圈与一根线表示铁芯一次穿线，/表示二次线为两根。表示二次线为两根。电气设备电气设备五、电流互感器的结构类型五、电流互感器的结构类型 2.油浸式电流互感器油浸式电流互感器的绝缘结构分：链型绝缘和电容型绝缘。油浸式电流互感器的绝缘结构分：链型绝缘和电容型绝缘。链型绝缘用于链型绝缘用于63kV及以下互感器；电容型绝缘用于及以下互感器；电容型绝缘用于220kV及以上互感器。及以上互感器。链型绝缘结构链型绝缘结构 U字形电容绝缘原理结构图字形电容绝缘原理结构图 吊环行绕组结构图吊环行绕组结构图 电气设备电气设备五、电流互感器的结构类型五、电流互感器的结构类型 2.油浸式电流互感器（1）LCW-110型户外油浸式瓷绝缘电流互感器型户外油浸式瓷绝缘电流互感器（2）LCLWD3-220型户外瓷箱式电流互感器型户外瓷箱式电流互感器（3）L-110型串级式电流互感器型串级式电流互感器电气设备电气设备五、电流互感器的结构类型五、电流互感器的结构类型 3.SF6气体绝缘电流互感器4.新型电流互感器简介 SF6电流互感器有两种结构形式，一种是与电流互感器有两种结构形式，一种是与SF6组合电器（组合电器（GIS）配套用的，一种是可单独使用的，通常称为独立式配套用的，一种是可单独使用的，通常称为独立式SF6电流互感器，这电流互感器，这种互感器多做成倒立式结构。种互感器多做成倒立式结构。新型电流互感器按耦合方式可分为无线电电磁波新型电流互感器按耦合方式可分为无线电电磁波耦合、电容耦合和光电耦合式。其中光电式电流互感耦合、电容耦合和光电耦合式。其中光电式电流互感器性能最好，基本原理是利用材料的磁光效应或光电器性能最好，基本原理是利用材料的磁光效应或光电效应，将电流的变化转换成激光或光波，通过光通道效应，将电流的变化转换成激光或光波，通过光通道传送，接收装置将收到的光波转变成电信号，并经过传送，接收装置将收到的光波转变成电信号，并经过放大后供仪表和继电器使用。非电磁式电流互感器的放大后供仪表和继电器使用。非电磁式电流互感器的共同缺点是输出容量较小，需要较大功率的放大器或共同缺点是输出容量较小，需要较大功率的放大器或采用小功率的半导体继电保护装置来减小互感器的负采用小功率的半导体继电保护装置来减小互感器的负荷。荷。电气设备电气设备六、电流互感器使用注意事项六、电流互感器使用注意事项（1 1）电流互感器在工作中二次侧不得开路。规定电）电流互感器在工作中二次侧不得开路。规定电）电流互感器在工作中二次侧不得开路。规定电）电流互感器在工作中二次侧不得开路。规定电 流互感器二次侧不允许装设熔断器，如需拆除二次流互感器二次侧不允许装设熔断器，如需拆除二次流互感器二次侧不允许装设熔断器，如需拆除二次流互感器二次侧不允许装设熔断器，如需拆除二次 设备时，必须先用导线或短路压板将二次回路短接。设备时，必须先用导线或短路压板将二次回路短接。设备时，必须先用导线或短路压板将二次回路短接。设备时，必须先用导线或短路压板将二次回路短接。（2 2）电流互感器二次侧有一点必须接地。）电流互感器二次侧有一点必须接地。）电流互感器二次侧有一点必须接地。）电流互感器二次侧有一点必须接地。（3 3）电流互感器在接线时要注意其端子的极性。）电流互感器在接线时要注意其端子的极性。）电流互感器在接线时要注意其端子的极性。）电流互感器在接线时要注意其端子的极性。（4 4）电流互感器必须保证一定的准确度，电流互感）电流互感器必须保证一定的准确度，电流互感）电流互感器必须保证一定的准确度，电流互感）电流互感器必须保证一定的准确度，电流互感 器的负载阻抗不得大于与准确级相对应的额定阻抗。器的负载阻抗不得大于与准确级相对应的额定阻抗。器的负载阻抗不得大于与准确级相对应的额定阻抗。器的负载阻抗不得大于与准确级相对应的额定阻抗。电流互感器在接线时要注意其端子的极性。在安装和电流互感器在接线时要注意其端子的极性。在安装和使用电流互感器时，一定要注意端子的极性，否则其二次使用电流互感器时，一定要注意端子的极性，否则其二次仪表、继电器中流过的电流就不是预期的电流，可能引起仪表、继电器中流过的电流就不是预期的电流，可能引起保护的误动作、测量不准确或仪表烧坏。保护的误动作、测量不准确或仪表烧坏。电气设备电气设备思考练习思考练习n n1.电流互感器的特点是什么？运行中的电流互感器二次侧为什么不允许开路？n n2.电压互感器的特点是什么？运行中的电压互感器二次侧为什么不允许短路？n n3.电流互感器常见的接线方式有几种？各有何用途？电气设备电气设备课程要求重点难点教学内容思考练习第五章 互感器 第三节第三节 电压互感器电气设备电气设备课程要求课程要求教学目标：掌握电压互感器工作特点、工作原理、接线方式和使用注意事项。首页电气设备电气设备重点难点重点难点n n重点：电压互感器工作特点、接线方式和使用注意事项。n n难点：电压互感器的接线、电压互感器的结构。首页电气设备电气设备教学内容教学内容n n一、电压互感器的分类n n二、电压互感器的接线方式n n三、对电压互感器接线的要求n n四、电压互感器的结构类型首页电气设备电气设备一、电压互感器的分类一、电压互感器的分类 n n按安装地点分：户内式（按安装地点分：户内式（按安装地点分：户内式（按安装地点分：户内式（35kV35kV电压等级以下）和户外式电压等级以下）和户外式电压等级以下）和户外式电压等级以下）和户外式（35kV35kV及以上）。及以上）。及以上）。及以上）。n n按绝缘方式分：干式（低压）、浇注式（按绝缘方式分：干式（低压）、浇注式（按绝缘方式分：干式（低压）、浇注式（按绝缘方式分：干式（低压）、浇注式（3 335kV35kV）、油浸式、油浸式、油浸式、油浸式（35kV35kV及以上）和气体绝缘式等几种。及以上）和气体绝缘式等几种。及以上）和气体绝缘式等几种。及以上）和气体绝缘式等几种。n n按绕组数分：双绕组、三绕组和四绕组式。按绕组数分：双绕组、三绕组和四绕组式。按绕组数分：双绕组、三绕组和四绕组式。按绕组数分：双绕组、三绕组和四绕组式。n n按相数分：单相式（按相数分：单相式（按相数分：单相式（按相数分：单相式（35kV35kV及以上）和三相式（及以上）和三相式（及以上）和三相式（及以上）和三相式（20kV20kV以下）以下）以下）以下）。n n按结构原理分：电磁式和电容式。按结构原理分：电磁式和电容式。按结构原理分：电磁式和电容式。按结构原理分：电磁式和电容式。电磁式又可分为单级式（电磁式又可分为单级式（电磁式又可分为单级式（电磁式又可分为单级式（35kV35kV以下）和串级式（以下）和串级式（以下）和串级式（以下）和串级式（63kV63kV以上）。以上）。以上）。以上）。500KV电压互感器只生产电容式电压互感器只生产电容式电气设备电气设备二、电压互感器的接线方式二、电压互感器的接线方式（1）单相电压互感器接线）单相电压互感器接线（2）V，V形接线形接线不完全星形接线，只用来测量三个线电压，应用于不完全星形接线，只用来测量三个线电压，应用于20kV及以及以下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中。下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中。用在用在110kV及以上中性点有效接地系统中测量相对地电压。及以上中性点有效接地系统中测量相对地电压。测量线电压，用于测量线电压，用于35kV及以下的中性点非直接接地电网中；及以下的中性点非直接接地电网中；用来连接电压表、频率表及电压继电器等。用来连接电压表、频率表及电压继电器等。电气设备电气设备二、电压互感器的接线方式二、电压互感器的接线方式（3）三相三柱式电压互感器三相三柱式电压互感器Y，yn接线接线（4）三相五柱式电压互感器的）三相五柱式电压互感器的Yn，yn，d0接线接线 （5）三个单相三绕组电压互感器接成的）三个单相三绕组电压互感器接成的Yn，yn，d接线接线 线电压和相对地电压都可测量。在小接地电流系统中，可用来监视线电压和相对地电压都可测量。在小接地电流系统中，可用来监视电网对地绝缘的状况。电网对地绝缘的状况。应用于应用于3kV及以上电网中，用于测量线电压、相及以上电网中，用于测量线电压、相电压和零序电压。电压和零序电压。测量线电压和相电压，测量线电压和相电压，可用于监视电网对地的绝缘状况和实现单可用于监视电网对地的绝缘状况和实现单相接地的继电保护相接地的继电保护，广泛应用于小接地电流电网中。，广泛应用于小接地电流电网中。只用于测量线电压，只用于测量线电压，不许用来测量相对地的电压，即不能用来监视不许用来测量相对地的电压，即不能用来监视电网对地绝缘，因此它的原绕组没有引出的中性点。电网对地绝缘，因此它的原绕组没有引出的中性点。电气设备电气设备(6)(6)电容式电压互感器的接线电容式电压互感器的接线电容式电压互感器的接线电容式电压互感器的接线n n测量线电压和相电压，可测量线电压和相电压，可测量线电压和相电压，可测量线电压和相电压，可用于监视电网对地的绝缘用于监视电网对地的绝缘用于监视电网对地的绝缘用于监视电网对地的绝缘状况和实现单相接地的继状况和实现单相接地的继状况和实现单相接地的继状况和实现单相接地的继电保护电保护电保护电保护n n适用于适用于适用于适用于110110500kV500kV的的的的中性点直接接地电网中。中性点直接接地电网中。中性点直接接地电网中。中性点直接接地电网中。二、电压互感器的接线方式二、电压互感器的接线方式 电气设备电气设备1.1.1.1.电压互感器的电源侧要有隔离开关电压互感器的电源侧要有隔离开关电压互感器的电源侧要有隔离开关电压互感器的电源侧要有隔离开关 。2 2 2 2.在在在在35kV35kV35kV35kV及以下电压互感器的电源侧加装高压熔断器进行短路保及以下电压互感器的电源侧加装高压熔断器进行短路保及以下电压互感器的电源侧加装高压熔断器进行短路保及以下电压互感器的电源侧加装高压熔断器进行短路保护护护护。3 3 3 3.电压互感器的负载侧也应加装熔断器，用来保护过负荷电压互感器的负载侧也应加装熔断器，用来保护过负荷电压互感器的负载侧也应加装熔断器，用来保护过负荷电压互感器的负载侧也应加装熔断器，用来保护过负荷。4 4 4 4.6OkV6OkV6OkV6OkV及以上的电压互感器，其电源侧可不装设高压熔断器及以上的电压互感器，其电源侧可不装设高压熔断器及以上的电压互感器，其电源侧可不装设高压熔断器及以上的电压互感器，其电源侧可不装设高压熔断器。5 5 5 5.三相三柱式电压互感器不能用来进行交流电网的绝缘监察。三相三柱式电压互感器不能用来进行交流电网的绝缘监察。三相三柱式电压互感器不能用来进行交流电网的绝缘监察。三相三柱式电压互感器不能用来进行交流电网的绝缘监察。6 6 6 6.电压互感器副边的保安接地点不许设在副边熔断器的后边，必电压互感器副边的保安接地点不许设在副边熔断器的后边，必电压互感器副边的保安接地点不许设在副边熔断器的后边，必电压互感器副边的保安接地点不许设在副边熔断器的后边，必须设在副边熔断器的前边。须设在副边熔断器的前边。须设在副边熔断器的前边。须设在副边熔断器的前边。7.7.7.7.凡需在副边连接交流电网绝缘监视装置的电压互感器，其一次凡需在副边连接交流电网绝缘监视装置的电压互感器，其一次凡需在副边连接交流电网绝缘监视装置的电压互感器，其一次凡需在副边连接交流电网绝缘监视装置的电压互感器，其一次侧中性点必须接地，否则无法进行绝缘监察侧中性点必须接地，否则无法进行绝缘监察侧中性点必须接地，否则无法进行绝缘监察侧中性点必须接地，否则无法进行绝缘监察。三、对电压互感器接线的要求三、对电压互感器接线的要求 电气设备电气设备四、电压互感器的结构类型四、电压互感器的结构类型 n n1.浇注式电压互感器n n2.油浸式电压互感器 浇注式结构紧凑、维护简单，适用于浇注式结构紧凑、维护简单，适用于335kV的户内产品，随着户外的户内产品，随着户外用树脂的发展，亦将逐渐在大于用树脂的发展，亦将逐渐在大于35kV户外产品上采用。户外产品上采用。（1）JSJW-10型油浸式三相五柱电压互感器型油浸式三相五柱电压互感器（2）JCC-20型串级式电压互感器型串级式电压互感器 电气设备电气设备四、电压互感器的结构类型四、电压互感器的结构类型 n n3.SF6气体绝缘电压互感器n n4.电容式电压互感器 SF6电压互感器有两种结构形式，一种是为电压互感器有两种结构形式，一种是为GIS配套使用的组合配套使用的组合式，另一种为独立式。独立式增加了高压引出线部分，包括一次绕式，另一种为独立式。独立式增加了高压引出线部分，包括一次绕组高压引出线、高压瓷套及其夹持件等。组高压引出线、高压瓷套及其夹持件等。电容式电压互感器结构简电容式电压互感器结构简单，质量轻、体积小，成本低，单，质量轻、体积小，成本低，而且电压越高效果越显著，此而且电压越高效果越显著，此外，分压电容还可以兼作为载外，分压电容还可以兼作为载波通信的耦合电容。广泛应用波通信的耦合电容。广泛应用于于110500kV中性点直接接地中性点直接接地系统中，作电压测量、功率测系统中，作电压测量、功率测量、继电防护及载波通讯用。量、继电防护及载波通讯用。其缺点是输出容量小，误差较其缺点是输出容量小，误差较大时暂态特性不如电磁式电压大时暂态特性不如电磁式电压互感器。互感器。电气设备电气设备思考练习思考练习n n1.1.电压互感器常见的接线方式有几种？各有何用途电压互感器常见的接线方式有几种？各有何用途？n n2.2.电流互感器有哪些结构类型？电压互感器呢？电流互感器有哪些结构类型？电压互感器呢？n n3.3.电流互感器和电压互感器在使用时应注意什么？电流互感器和电压互感器在使用时应注意什么？n n4.4.互感器的二次绕组在使用时为什么必须接地？互感器的二次绕组在使用时为什么必须接地？