第4章-電力變壓器及互感器

1、第四章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第4節(jié) 電力變壓器及其選擇電力變壓器及其選擇電力變壓器及其選擇GB 1094 電力變壓器GB 64501986 干式電力變壓器GB/T 64511999 三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求GB/T 102281997 干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求GB/T 162741996 油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求 500kV級DL/T 572-1995 電力變壓器運(yùn)行規(guī)程 IEC60076 Power Transformer 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)電力變壓器及其選擇電力變壓器最基本的構(gòu)成元件是： 1、高導(dǎo)磁系數(shù)的鐵心 磁路 2、繞在鐵心上的匝數(shù)不同的一次、二次繞組 電路繞組：接電源的

2、繞組稱為一次繞組，接負(fù)荷的繞組稱為二次繞組。工作原理電力變壓器及其選擇變壓器所依據(jù)的工作原理是法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)的互感現(xiàn)象（電磁感應(yīng)原理），即：由于一個電路產(chǎn)生電流變化，而在其鄰近的另一電路中引起感生電動勢的現(xiàn)象。 在同一鐵心上繞上一次繞組和二次繞組，如果在一次繞組中通入交變電流，由于電流的交變，其產(chǎn)生的磁場也隨之變化；在二次繞組中就感應(yīng)出交變的電動勢來。注意：穿過一二次繞組中的磁通量是相同的，因而感應(yīng)電動勢之比只與匝數(shù)有關(guān)，這樣一次、二次繞組的匝數(shù)不同，就可以改變電壓了。工作原理電力變壓器及其選擇從能量角度來分析上述過程：電能（一次繞組中的交變電流）轉(zhuǎn)換成磁場能（鐵心中的交變磁場），磁場

3、能又轉(zhuǎn)換成電能（二次繞組對外輸出電流）。由此可見，變壓器是一個傳遞能量的裝置。對于理想變壓器有：U1/U2=N1/N2U1I1=U2I2I1/I2=N2/N1工作原理電力變壓器及其選擇額定電壓UN 1、一次額定電壓：一次繞組的電壓 2、二次額定電壓：變壓器空載時二次繞組的電壓額定電流IN 1、一次額定電流：一次繞組 2、二次額定電流：二次繞組。額定容量SN雙繞組變壓器的兩個繞組具有相同的額定容量電力變壓器容量應(yīng)符合R10系列：數(shù)字1-1.25-1.6-2-2.5-3.15-4-5-6.3-8及其與10n的乘積，如630kVA、800kVA、1000kVA等。主要參數(shù)電力變壓器及其選擇額定頻率：

4、50Hz空載損耗P0當(dāng)以額定電壓施加于一個繞組的端子上，其余繞組開路時變壓器所產(chǎn)生的損耗，主要是鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，因此空載損耗由稱為鐵損。短路損耗Pk 又稱負(fù)載損耗，主要是繞組的電阻引起，所以又稱銅損。對于雙繞組變壓器，短路損耗是指將變壓器的一側(cè)繞組短路，流經(jīng)另一側(cè)繞組的電流為額定電流時，變壓器所消耗的功率。主要參數(shù)電力變壓器及其選擇短路電壓uk又稱阻抗電壓。對于雙繞組變壓器，短路電壓是指當(dāng)一側(cè)繞組短接，以額定頻率的電壓施加于另一側(cè)繞組上，并使短接繞組中流過額定電流時所施加的電壓。短路電壓以施加電壓繞組額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示。 變壓器的電抗XT可由其短路電壓近似地計(jì)算（式3-23，p5

5、9）?？蛰d電流I0變壓器在額定電壓空載運(yùn)行時的電流值。一個繞組的空載電流通常以該繞組的額定電流的百分?jǐn)?shù)表示。溫升 變壓器各部分的溫度與其周圍冷卻介質(zhì)溫度的差值。主要參數(shù)電力變壓器及其選擇 變壓器在線檢測與診斷系統(tǒng) 變壓器優(yōu)化設(shè)計(jì)：電磁場仿真分析、新結(jié)構(gòu) 新材料、新工藝 超導(dǎo)變壓器研究熱點(diǎn)第四章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第5節(jié) 互感器及其選擇互感器及其選擇互感器是進(jìn)行電流、電壓變換的設(shè)備，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間最重要的聯(lián)絡(luò)元件?；ジ衅魇且环N特殊的變壓器。互感器分兩大類：1）電流互感器CT（current transformer），二次側(cè)為5A或1A2）電壓互感器PT（potential tra

6、nsformer），二次側(cè)一般為100V互感器作用：1）使低壓二次設(shè)備（測量儀表、繼電器等）與主回路（一次回路） 實(shí)現(xiàn)電氣隔離2）有利于擴(kuò)大低壓二次設(shè)備的應(yīng)用范圍3）有利于低壓二次設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，因?yàn)榛ジ衅鞫?側(cè)額定電流/額定電壓是一定的。概述互感器及其選擇 GB 12071997 電壓互感器 GB 12081997 電流互感器 GB/T 47032001 電容式電壓互感器 GB 172011997 組合互感器 GB/T 174431998 500kV電流互感器技術(shù)參數(shù)和要求 JBT8169-1999 耦合電容器及電容分壓器 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)互感器及其選擇由于電流互感器本身的勵磁損耗和磁

7、路飽和等因素的影響，測量所得的二次電流與一次電流在數(shù)值和相位上都存在著一定的差異，這就是電流互感器的誤差。它包括電流誤差（用%表示）、相位差（用表示）、復(fù)合誤差（對于保護(hù)用CT）。準(zhǔn)確級：1）測量用CT有：0.1、0.2、0.5、1、3、5級及0.2S、0.5S等幾種。 例：0.5級表示一次電流為額定電流的11.2倍時，電流誤差最大 為0.5%，相位差為30 。2）保護(hù)用CT有：5P、10P（P表示保護(hù)用） 例：5P表示復(fù)合誤差最大為5%。電流互感器誤差及準(zhǔn)確級互感器及其選擇按用途分：1）測量用CT：測量一次回路正常運(yùn)行時的電流（短路時應(yīng)飽和）2）保護(hù)用CT：測量一次回路非正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下

8、的電流，并 傳遞到保護(hù)和控制裝置（短路時不應(yīng)飽和）。按一次繞組匝數(shù)分：單匝式（適于大電流）、多匝式（400A以下）按安裝方式分：貫穿式、套管式、支柱式、母線式按電流比分：單電流比、多電流比按一次電壓分：高壓CT、低壓CT按使用條件分：戶內(nèi)式（10kV及以下）、戶外式（35kV及以上）電流互感器類型互感器及其選擇額定電壓：表示一次繞組的絕緣水平額定一次電流額定二次電流：5A或1A額定容量：二次繞組輸出容量（S2N=I2N2Z2N）其標(biāo)準(zhǔn)值為：5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100kVA電流比：一次電流與二次電流之比額定動穩(wěn)定電流：二次繞組短路時，CT能承受的最大一次電流

9、峰值額定連續(xù)熱電流：通常等于額定一次電流額定短時熱電流：二次繞組短路時，CT在短時間內(nèi)能承受的最大一次電流有效值電流互感器主要參數(shù)互感器及其選擇電流互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件、額定電壓、一次電流、二次電流、準(zhǔn)確級等條件進(jìn)行選擇，并校驗(yàn)其短路動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。電流互感器電流互感器的選擇和校驗(yàn)在工作時，電流互感器二次側(cè)不得開路，所以其二次側(cè)不得接入熔斷器或開關(guān)。二次側(cè)有一端必須接地。連接時，應(yīng)注意電流互感器端子的極性。使用注意事項(xiàng) p126互感器及其選擇電磁式電壓互感器原理與變壓器相似：一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組匝數(shù)較少，相當(dāng)于一臺小型降壓變壓器。工作時，一次繞組與一次電路并聯(lián)，二次繞組與低壓二次

10、設(shè)備（儀表、繼電器）的電壓線圈并聯(lián)，二次側(cè)接近于空載狀態(tài)。PT的一次電壓與二次電壓的關(guān)系見式4-22。電磁式電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)主要由繞組、鐵心和絕緣等部分構(gòu)成。電磁式PT誤差分為電壓誤差（%表示）和相位差。準(zhǔn)確級：與CT的含義一樣。測量用PT準(zhǔn)確級有0.1、0.2、0.5、1、3共5級；保護(hù)用PT有3P、6P。電壓互感器電磁式電壓互感器互感器及其選擇電容式電壓互感器具有沖擊絕緣強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、體積小、占地面積小、價格低等優(yōu)點(diǎn)，已在高壓和超高壓系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。準(zhǔn)確級分0.2、0.5、1、3、3P、6P。電壓互感器電容式電壓互感器（CVT）電容式電壓互感器電容式電壓互感器等級有：35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等。互感器及其選擇電壓互感器電容式電壓互感器（CVT）121112CCUUKUCC式中，K為分壓比。電容式電壓互感器原理接線圖電容式電壓互感器最基本的部分是電容分壓器，以及中間繼電器、補(bǔ)償電抗器、阻尼器等電磁部分?；ジ衅骷捌溥x擇電壓互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件、一次電壓、二次電壓、準(zhǔn)確級等條件進(jìn)行選擇。電壓互感器電壓互感器的選擇在工作時，電壓互感器二次側(cè)不得短路。因?yàn)橐淮?、二次繞組都是在并聯(lián)狀態(tài)下工作，所以其一次側(cè)、二次側(cè)都必須接入熔斷器。二次側(cè)有一端必須接地。連接時，應(yīng)注意電壓互感器端子的極性。使用注意事項(xiàng)