电流、电压`互感器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 电流与电压互感器,重点：,掌握电流、电压互感器的作用、接线及,运行要求；理解并掌握电流互感器10%误差曲,线的含义及应用。,难点：,10%误差曲线的含义及应用。,1,2.1 电流互感器,电流互感器的作用：,由于电力设备上通过的电流大多数为数值很高的大电流，为了便于测量，采用电流互感器进行变换，其二次侧额定电流值为5A（或1A）。,一、电流互感器的极性,电流互感器极性的一般采用减极性原则标注，即：一、二次绕组中的电流在铁心中产生的磁通方向相反。如图所示，则L1与K1为一对同极性端子。,电流互感器在电路中的符号如下图所示，用“TA”来表示,一次绕组一般用一根直线表示，一次绕组和二次绕组分别标记 “”的两个端子为同名端或同极性端。,2,二、电流互感器的误差,1、比差（变比误差）,理想情况下，电流互感器的额定变流比应为常数，但实际情况下，由于铁芯损,耗、漏磁通和绕组漏电阻等因素的存在，实际变流比不等于额定变流比，所以出现数值上,的误差，该误差即为比差。,电流互感器的允许最大比差为10%,Ie，实际,比差大小要随其一次电流倍数及二次,负载阻抗大小而变化，通常把这种变化关系用10%误差曲线来表示，它反应了某台电流互,感器一次电流倍数与最大允许负载阻抗的关系。,10%误差曲线图：,2、 10%误差曲线图的使用,根据电网参数计算出一次电流倍数m,（m= ）从图中查出最大允许二次负载阻抗值，如果 实际二次负载阻抗（包括该TA二次侧串联的所有继电器线圈阻抗、二次电缆阻抗和接触电阻）小于该允许值，则认为电流互感器的比差满足要求。如果不满足要求，则应：增大电流互感器的变比；增大二次电缆截面面积；降低接触电阻；减少电流互感器二次侧串联的线圈数量等。,3,3、角差,理想情况下，电流互感器一次电流与二次电流的相量应为同相位，但因为内阻抗和磁化电流的影,响，实际二次电流相量与一次电流相量之间有一夹角，此夹角称为电流互感器的相角误差，简称角差。,角差的大小和正负，取决于空载电流和负载电流的大小和性质，电流互感器的允许角差为7。,三、电流互感器的接线方式,电流互感器在电力系统中根据所要测量的电流的不同，就有了不同的接线方式，最常见的有以下几,种，如图所示。,（a）两相星形接线 （b）两相电流差接线 （c）三相星形接线。,4,1两相星形接线,如图（a）所示。两相星形接线又称不完全星形接线，这种接线只用两组电流互感器，,一般测量两相的电流，但通过公共导线，也可测第三相的电流。主要适用于小接地电流的三,相三线制系统，在发电厂、变电所610kv馈线回路中，也常用来测量和监视三相系统的运行,状况。,2两相电流差接线,如图（b）所示。两相电流差接线也称为两相交叉接线。由相量图可知，二次侧公共线,上电流为,Ia-,Ic,，其相量值为相电流的 倍。这种接线很少用于测量回路，主要应用于中性,点不直接接地系统的保护回路。,3三相星形接线,如图（c）所示。三相星形接线又称完全星形接线，它是由三只完全相同的电流互感器,构成。由于每相都有电流流过，当三相负载不平衡时，公共线中就有电流流过，此时,公共线,是不能断开的，否则就会产生计量误差。该种接线方式适用于高压大接地电流系统、发电机,二次回路、低压三相四线制电路,.,5,四、电流互感器使用的注意事项,1电流互感器的接线应保证正确性。一次绕组和被测电路串联，而二次绕组应和连,接的所有测量仪表、继电保护装置或自动装置的电流线圈串联，同时要注意极性的正确性，,一次绕组与二次绕组之间应为减极性关系，一次电流若从同名端流入，则二次电流应从同,名端流出。,2电流互感器二次侧所接负载是测量仪表、继电器的电流线圈等，它们匝数少、阻,抗小，通过的电流非常大，因此电流互感器在正常运行状态下近似于短路状态。,3电流互感器的二次绕组绝对不允许开路。这是因为电流互感器正常工作时，二次,电流有去磁作用，使合成磁势很小。当二次绕组开路时，二次电流的去磁作用消失，一次,电流将全部用来激磁，这时，将在二次侧产生超过正常值几十倍的磁通，结果会使铁芯过,热而损坏互感器。同时，由于铁芯中磁通的急剧增加，在二次绕组上产生过电压，可能达,到数百甚至数千伏，将危及人身和设备安全。因此，为了防止二次绕组开路，规定在二次,回路中不准装熔断器等开关电器。如果在运行中必须拆除测量仪表或继电器及其他工作时，,应首先将二次绕组短路。,4电流互感器的二次侧必须可靠接地，但接地点只允许有一个。这是为了防止一、,二次绕组之间绝缘损坏或击穿时，一次高电压窜入二次回路，危及人身和设备安全。,6,2.2 电压互感器,电压互感器是一种小型的降压变压器 ，由铁芯、一次绕组、二次绕组、接线端子和绝缘,支持物等构成 ，一次绕组并接于电力系统一次回路中，其二次绕组并接了测量仪表、继电保,护装置或自动装置的电压线圈 (即负载为多个元件时，负载并联后接入二次绕组，且额定电,压为100V)。由于电压互感器是将高电压变成低电压，所以它的一次绕组的匝数较多，而二,次绕组的匝数较少。,电压互感器在电路中的符号如图b所示，用“TV”来表示，一、二次绕组绝缘套管分别标记,“”的两个端子为同名端或同极性端。,7,一、影响误差的运行因素,电压互感器在运行中与电流互感器一样也会产生误差，影响电压互感器误差的主要原因,除了互感器本身铁芯、绕组等因素外，还有运行中一次电压、二次负载和负荷功率因数等参,数对其也有影响。因此，为了减少电压互感器的误差，在结构上，应采用导磁率高的冷轧硅,钢片，减少电压互感器的损耗；在运行时，则应根据准确度的要求，把一次电压、二次负载,和负荷功率因数等参数控制在相应的范围内。,二、电压互感器的接线方式,电压互感器在电力系统中要测量的电压有线电压、相电压、相对地电压和单相接地时出,现的零序电压。为了测取这些电压，电压互感器就有了不同的接线方式，最常见的有以下几,种，如图所示：,8,1单相电压互感器接线,如图（a）所示为一只单相电压互感器接线，可用于测量35kv及以下中性点不直接接地,系统的线电压或110kv以上中性点直接接地系统的相对地电压。,2电压互感器的V，v接法,如图（b）所示，V，v接法就是将两台全绝缘单相电压互感器的高低压绕组分别接于相与,相间构成不完全三角形。这种接法广泛用于中性点不接地或经消弧线圈接地的35kV及以下的,高压三相系统中，特别是10kV的三相系统中。V，v接法不仅能节省一台电压互感器，还能满,足三相表计所需要的线电压。这种接线方法的缺点是不能测量相电压，不能接入监视系统绝,缘状况的电压表。,3电压互感器的Y，yn接法,如图（c）所示。这种接法是用三台单相电压互感器构成一台三相电压互感器，也可以用,一台三铁芯柱式三相电压互感器，将其高低压绕组分别接成星形。Y，yn接法多用于小电流,接地的高压三相系统，可以测量线电压，这种接线方法的缺点是：当三相负载不平衡时，,会引起较大的误差；当一次高压侧有单相接地故障时，它的高压侧中性点不允许接地，否,则，可能烧坏互感器，故而高压侧中性点无引出线，也就不能测量对地电压。,4电压互感器的YN，yn接法,如图（d）所示。这种接法常用三台单相电压互感器构成三相电压互感器组，主要用于大,电流接地系统中。YN，yn接法其主二次绕组既可测量线电压，又可测量相对地电压，辅助,绕组二次绕组接成开口三角形供给单相接地保护使用。,当YN，yn接法用于小接地电流系统时，通常都采用三相五柱式的电压互感器，如图所,示。其一次绕组和主二次绕组接成星形，并且中性点接地，辅助二次绕组接成开口三角形。,故三相五柱式的电压互感器可以测量线电压和相对地电压，辅助二次绕组可以接入交流电网,绝缘监视用的继电器和信号指示器，以实现单相接地的继电保护。,9,三、电压互感器使用的注意事项,1电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。例如，测极性、连,接组别、摇绝缘、核相序等。,2电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二次绕组应和所接,的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联，同时要注意极性的正确性。,3接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧的负荷不应超过,其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。,4电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，,会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断,器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设熔断器以保护高,压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。,5为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕组必须有一点接,地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高电压危,及人身安全。,10,