互感器原理、接線及常見類型

1、14.6 4.6 互互 感感 器器掌握電流、電壓互感器的工作原理、接線形式；掌握電流、電壓互感器的工作原理、接線形式；了解各種形式互感器的結(jié)構(gòu)及性能特點；了解各種形式互感器的結(jié)構(gòu)及性能特點；2 互感器的應(yīng)用場合：互感器的應(yīng)用場合： 廣泛應(yīng)用于高壓等級廣泛應(yīng)用于高壓等級的交流電路中，是一、二的交流電路中，是一、二次設(shè)備之間的重要聯(lián)絡(luò)元次設(shè)備之間的重要聯(lián)絡(luò)元件。件。分類：分類： 電流互感器電流互感器CTCT 電壓互感器電壓互感器PTPT34.6 .1 4.6 .1 電流互感器電流互感器（TATA） 1 1、TATA的作用：的作用：(1) (1) 電氣量的變化：將一次側(cè)的大電流變?yōu)槎蝹?cè)的標(biāo)準(zhǔn)電氣量

2、的變化：將一次側(cè)的大電流變?yōu)槎蝹?cè)的標(biāo)準(zhǔn)化小電流化小電流I I1e1e/5A/5A（1A1A）。實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的小型化、標(biāo)準(zhǔn)）。實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化化、系列化(2)(2)使二次與高壓可靠隔離，保證工作人員的安全使二次與高壓可靠隔離，保證工作人員的安全(3)(3)使二次脫離一次成為獨立系統(tǒng)使二次脫離一次成為獨立系統(tǒng) 456二次繞組必須可靠接地二次繞組必須可靠接地：避免一、二次繞組絕緣擊穿：避免一、二次繞組絕緣擊穿的的保護接地保護接地。運行中運行中的電流互感器的電流互感器二二次側(cè)不允許開路運行次側(cè)不允許開路運行；否則會否則會在開路的兩端產(chǎn)生高電壓危及人身安全或使電流互感在開路的兩端產(chǎn)

3、生高電壓危及人身安全或使電流互感器發(fā)熱損壞。器發(fā)熱損壞。二次側(cè)不裝開關(guān)；二次側(cè)不設(shè)熔斷器；二次側(cè)不裝開關(guān)；二次側(cè)不設(shè)熔斷器；測量和保護分開；不用的測量和保護分開；不用的CTCT二次側(cè)應(yīng)短接；二次側(cè)應(yīng)短接；使用電流試驗端子；使用電流試驗端子；二次連接線應(yīng)保證一定的機械強度二次連接線應(yīng)保證一定的機械強度7 正常時：正常時： ； 對對 起去磁作用；起去磁作用；故故 很小，二次繞組感應(yīng)電勢也很小。很小，二次繞組感應(yīng)電勢也很小。 二次測開路時：二次測開路時： =0 =0 ； 即即 =0 =0 而一次側(cè)磁動勢而一次側(cè)磁動勢 不變，它將全部用來勵磁，使不變，它將全部用來勵磁，使 = = 。 則：則： 一方面

4、一方面：二次繞組將感應(yīng)高電勢，危及人身和設(shè)備安全：二次繞組將感應(yīng)高電勢，危及人身和設(shè)備安全 另一方面：另一方面：由于磁感應(yīng)強度的劇增，將使鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱由于磁感應(yīng)強度的劇增，將使鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱損壞繞組絕緣。損壞繞組絕緣。 另外：另外：剩磁剩磁測量不準(zhǔn)確測量不準(zhǔn)確。102211NININI22NI11NI10NI2I22NI11NI11NI10NI8 由于電流互感器存在勵磁電流和內(nèi)阻抗，使由于電流互感器存在勵磁電流和內(nèi)阻抗，使測量結(jié)果和實際值的大小和相位存有誤差。測量結(jié)果和實際值的大小和相位存有誤差。（1 1）電流誤差電流誤差： （2 2）相位誤差相位誤差： 與與 之間的夾角之間的夾角（3 3）10

5、10誤差曲線：誤差曲線：指在保證電流互感器誤差不指在保證電流互感器誤差不超過超過1010的條件下，一次電流倍數(shù)的條件下，一次電流倍數(shù)n n與電流互感與電流互感器允許最大二次負載阻抗器允許最大二次負載阻抗Z Z2n2n的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。%100112IIIKfii2I1Ii3 3、TATA的誤差的誤差9TATA的準(zhǔn)確度等級的準(zhǔn)確度等級 在規(guī)定的二次負荷范圍內(nèi)，一次電流為額定值的100%120%時，電流互感器的電流誤差的最大限值。0.10.1與與0.20.2級：級：用于試驗室精密測量（校準(zhǔn)級）；用于試驗室精密測量（校準(zhǔn)級）；0.20.2：月供電量超過：月供電量超過100100萬度的線路或用戶

6、計費測量；萬度的線路或用戶計費測量；0.50.5：用于計費測量；：用于計費測量； 1.01.0：用于盤式儀表和技術(shù)上用的電能表（估量）：用于盤式儀表和技術(shù)上用的電能表（估量）5P/10P5P/10P ：用于繼電保護：用于繼電保護 10表4-1 電流互感器的準(zhǔn)確度等級和誤差限值準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度等級等級一次電流為額定一次電流為額定電流的百分數(shù)（電流的百分數(shù)（%）誤差限值誤差限值二次負荷變二次負荷變化范圍化范圍電流誤差電流誤差（%）相位差相位差（分）分）0.1201001200.20.10.1855(0.251)S2N0.210201001200.50.350.2201510(0.251)S2N0.51

7、02010012010.750.5604530(0.251)S2N1102010012021.511209060(0.251)S2N3501203不規(guī)定不規(guī)定(0.51)S2N11（1 1）額定電壓額定電壓U Ue e：指一次繞組主絕緣能長期承受的工作電壓：指一次繞組主絕緣能長期承受的工作電壓（2 2）額定一次電流額定一次電流I I1e1e：指一次繞組按長期發(fā)熱條件允許通：指一次繞組按長期發(fā)熱條件允許通過的工作電流。過的工作電流。（3 3）額定二次電流額定二次電流I I2e2e：指標(biāo)準(zhǔn)化的二次電流，一般為：指標(biāo)準(zhǔn)化的二次電流，一般為5A5A（4 4）額定二次阻抗額定二次阻抗Z Z2e2e：當(dāng)二

8、次繞組通過額定電流時，與規(guī)：當(dāng)二次繞組通過額定電流時，與規(guī)定的準(zhǔn)確度等級對應(yīng)的負載阻抗。定的準(zhǔn)確度等級對應(yīng)的負載阻抗。（5 5）額定二次容量額定二次容量S S2e2e：與額定二次電流和額定二次阻抗相：與額定二次電流和額定二次阻抗相對應(yīng)的二次容量。對應(yīng)的二次容量。TA的主要參數(shù)eeeeZZIS222222512(6)(6) 1S 1S熱穩(wěn)定電流倍數(shù)熱穩(wěn)定電流倍數(shù)K Krw(1)rw(1)：指按短時發(fā)熱條件在一秒鐘內(nèi)一：指按短時發(fā)熱條件在一秒鐘內(nèi)一次繞組允許通過的最大有效值電流次繞組允許通過的最大有效值電流I Irw(1)rw(1)與額定一次電流與額定一次電流I I1e1e的的比值。比值。 (7)

9、(7)動穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)K Kdwdw：指能夠承受的最大電動力相應(yīng)的一次繞組：指能夠承受的最大電動力相應(yīng)的一次繞組電流峰值電流峰值i idwdw與額定一次電流的幅值得比值。與額定一次電流的幅值得比值。TA的主要參數(shù)電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)：edwdwIiK12電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)：erwrwIIK1)1(13TA極性和標(biāo)志 P1P2S1S24、TA的接線（極性）144、TA的接線（極性）TA電氣量正方向 一次電流同名端進（出），異名端出（進）二次電流同名端出（進），異名端進（出）154、TA的接線方式TA常見接常見接線方式線方式（1 1）單相接線：測一相電流，用于三相對稱電路。）單相接線：測

10、一相電流，用于三相對稱電路。（2 2）三相完全星形接線：測三相電流，用于）三相完全星形接線：測三相電流，用于110kV110kV及以上的及以上的三相系統(tǒng)不對稱或三相系統(tǒng)不對稱或380380220V220V電路；以及某些繼電保護回路。電路；以及某些繼電保護回路。（3 3）兩相不完全星形接線：廣泛用于）兩相不完全星形接線：廣泛用于35kV35kV及以下小接地短及以下小接地短路電流系統(tǒng)的三相測量；以及除差動保護外的保護回路。路電流系統(tǒng)的三相測量；以及除差動保護外的保護回路。（4 4）兩相差接線：用于一般保護、勵磁或自動裝置中。）兩相差接線：用于一般保護、勵磁或自動裝置中。（5 5）三角形接線：用于變

11、壓器差動保護回路中。）三角形接線：用于變壓器差動保護回路中。圖4-2016兩相電流差接線 三角形接線圖4-1 TA的接線方式175、TA的分類1、按安裝地點分：戶內(nèi)式（略）和戶外式（W）2、按絕緣結(jié)構(gòu)分：干式（略）、瓷絕緣式（C）、澆注式 （Z）、油浸式（J）3、按整體結(jié)構(gòu)及安裝方法分：穿墻式（A）、支持式 （B）、裝入式（R）4、按一次繞組匝數(shù)分：復(fù)匝式（線圈式）F（Q）和單匝 式（母線式）D（M）。5、按原理分：電磁式、光電式18TA的型號額定電壓（KV）設(shè)計序號用途：C或D（差動保護）B（保護）安裝地點和絕緣型式：安裝方法及繞組匝數(shù)型式：電流互感器：LLRQ1-1019TA的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TA

12、的內(nèi)部接線(a)單匝式(b)多匝式20TA的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TA的外形結(jié)構(gòu)21TA的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TA的外形結(jié)構(gòu)110KV正立式電流互感器型號LBT-110WB220KV倒立式電流互感器型號 LVB220WB22TA的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TA的外形結(jié)構(gòu)220KVSF6電流互感器型號 LVQB-220WB500KVSF6電流互感器型號LVQB-500WB 23TA的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TA的外形結(jié)構(gòu)110KV油紙電容式穿墻套管與電流互感器組合電器型號 CRLR-110W244.6 .2 4.6 .2 電壓互感器電壓互感器（TVTV） (1) (1) 電氣量的變化：將一次側(cè)的高電壓變?yōu)槎蝹?cè)的標(biāo)準(zhǔn)電氣量的變化：將一次側(cè)的高電壓變?yōu)槎?/p>

13、側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化低電壓化低電壓U U1e1e/100V/100V。實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、。實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化系列化(2)(2)使二次與高壓可靠隔離，保證工作人員的安全使二次與高壓可靠隔離，保證工作人員的安全(3)(3)使二次脫離一次成為獨立系統(tǒng)使二次脫離一次成為獨立系統(tǒng) （一）TV的作用：252627(1)(1)二次繞組必須可靠接地二次繞組必須可靠接地：避免一、二次繞組絕緣擊：避免一、二次繞組絕緣擊穿的穿的保護接地保護接地方式：二次側(cè)中性點接地或方式：二次側(cè)中性點接地或b b相接地（現(xiàn)少用）；相接地（現(xiàn)少用）；(2)(2)運行中運行中的電壓互感器的電壓互感器二二次側(cè)不允許短

14、路運行次側(cè)不允許短路運行（應(yīng)裝（應(yīng)裝設(shè)熔斷器）設(shè)熔斷器）(3)(3)容量容量( (即二次側(cè)負載即二次側(cè)負載) ) 在額定值內(nèi)在額定值內(nèi)28( (三三) ) TVTV的誤差的誤差（1 1）電壓誤差電壓誤差：以電壓互感器的測量值與一次側(cè)電壓的實：以電壓互感器的測量值與一次側(cè)電壓的實際值之差，對一次側(cè)電壓的實際值的百分比表示際值之差，對一次側(cè)電壓的實際值的百分比表示 NNNuKNNUUK2121100%112UUUKUfuu（2 2）相位誤差相位誤差 ： 與與 之間的夾角之間的夾角2U1Uu29（四）（四）TVTV的主要參數(shù)的主要參數(shù)1 1、準(zhǔn)確度等級、準(zhǔn)確度等級根據(jù)測量時誤差的大小而劃分為不同的準(zhǔn)

15、確度等級：根據(jù)測量時誤差的大小而劃分為不同的準(zhǔn)確度等級：0.20.2：用于試驗室精密測量（校準(zhǔn)級）：用于試驗室精密測量（校準(zhǔn)級） 0.50.5：用于計費測量：用于計費測量 1 1：用于盤式儀表和技術(shù)上用的電能表（估量）：用于盤式儀表和技術(shù)上用的電能表（估量） 3 3：用于某些測量儀表或繼電保護：用于某些測量儀表或繼電保護 3P6P3P6P：繼電保護：繼電保護 302、額定一次電壓U1e：使電壓互感器的誤差不超過允許限值 的最佳一次工作電壓等級。對應(yīng)電網(wǎng) 額定電壓Ue；高壓側(cè)采用星形接線的 單相式TV為Ue/3、額定二次電壓U2e：基本二次U2e=100V（或100/ V） 附加二次U2e：小接

16、地系統(tǒng)為100/3V 大接地系統(tǒng)為100V4、額定容量Se：最高準(zhǔn)確度等級所允許的二次負荷的限值。如：對于三相電壓互感器，只有最大相負載不超過其額定容量的如：對于三相電壓互感器，只有最大相負載不超過其額定容量的1/3，才能保持最高的準(zhǔn)確度等級。才能保持最高的準(zhǔn)確度等級。 33（四）（四）TVTV的主要參數(shù)的主要參數(shù)31（五）TV的接線TV極性和標(biāo)志 TV電氣量正方向 一次電壓從同名端到異名端二次電壓從同名端到異名端32（五）TV的接線TV的常見接線方式 圖4-42（1）相間單相接線：用于小接地系統(tǒng)線路同期電壓的引入（2）相對地單相接線：用于大接地系統(tǒng)線路同期電壓的引入 （3）V/V接線：提供同

17、期、測量、保護所需的三相線電壓。 不能提供相電壓。33圖4-42 TV的接線方式34（五）TV的接線TV的常見接線方式 圖4-42（4）Y/Y0接線：提供同期、測量、保護所需的三相線電壓, 不能提供相電壓。若由一臺三相三柱式 ，原邊中性點不接地，只能提供三相線電壓 ；若由三臺單相雙繞組 ，原邊中性點可接地，還可提供三相對地電壓 。（5）萬能式接線：Y0/Y0/ 35（五）TV的接線分析：正常情況下開口電壓正常情況下開口電壓=0=0；當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，則有以下兩種情況：當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，則有以下兩種情況： （1 1）對于小接地電流系統(tǒng)對于小接地電流系統(tǒng)，發(fā)生，發(fā)生A A相接地時的電壓向量

18、相接地時的電壓向量圖如圖圖如圖4 44242（f f）所示，取互感器每相附加二次繞組的額）所示，取互感器每相附加二次繞組的額定電壓為定電壓為100/3V100/3V。 （2 2）對于大接地電流系統(tǒng)對于大接地電流系統(tǒng)，發(fā)生，發(fā)生A A相接地時的電壓向量相接地時的電壓向量圖如圖圖如圖4 44242（g g）所示，二次繞組）所示，二次繞組 的額定值仍定為的額定值仍定為100 V100 V，故其附加二次繞組的額定電壓也為故其附加二次繞組的額定電壓也為100V100V。36 萬能式接線的典型配置舉例：萬能式接線的典型配置舉例： JDZJ-10,單相澆注式，3臺， Uew/3， 0.1 /3kV ，0.1

19、 /3kV JSJW-10,三相油浸式，1臺， Uew/3， 0.1 /3kV ，0.1 /3kV JCC-110,單相瓷絕緣，單相瓷絕緣，3臺，臺， Uew /3 ， 0.1 /3 kV ，0.1 kV YDR-220,單相復(fù)合絕緣，單相復(fù)合絕緣，3臺，臺， Uew /3 ， 0.1 /3 kV ，0.1 kV 37（六）TV的分類與型號（1）按安裝地點分：戶內(nèi)式和戶外式（2）按絕緣結(jié)構(gòu)分：干式（G）、澆注式（Z）、油浸式 （J）、SF6氣體絕緣（Q）（3）按相數(shù)不同分：單相式（D）、三相式（S）（4）按每相繞組數(shù)不同分：雙繞組式和三繞組式。38額定電壓（KV）設(shè)計序號結(jié)構(gòu)特征：W（五柱三線

20、圈） J（接地保護）絕緣型式（G、Z、J、Q）相數(shù)：單相式（D）、三相式（S）電壓互感器類別：J（或JL電流電壓組合互感器、JZJRJPJG）JDZ9-35W：額定電壓為35KV的第9代單相全封閉環(huán)氧樹脂澆注式電壓互感器（六）TV的分類與型號39（七）TV的產(chǎn)品介紹1、干式電壓互感器，如、干式電壓互感器，如JDG、JSGW，該類產(chǎn)品主要，該類產(chǎn)品主要用于低壓，最高電壓可達用于低壓，最高電壓可達6 kV。只限于戶內(nèi)且空氣干燥。只限于戶內(nèi)且空氣干燥的場所。優(yōu)點是重量輕，便于裝入低壓配電盤內(nèi)。的場所。優(yōu)點是重量輕，便于裝入低壓配電盤內(nèi)。 JDG4-0.5 JSGW2-0.540（七）TV的產(chǎn)品介紹2

21、、環(huán)氧樹脂澆注絕緣電壓互感器、環(huán)氧樹脂澆注絕緣電壓互感器（1）使用在屋內(nèi)）使用在屋內(nèi)JDZ335系列，單相戶內(nèi)式環(huán)系列，單相戶內(nèi)式環(huán)氧樹脂澆注全封閉式，為雙繞組型氧樹脂澆注全封閉式，為雙繞組型 JDZX335，單相戶內(nèi)，單相戶內(nèi)式環(huán)氧樹脂澆注全封閉式，式環(huán)氧樹脂澆注全封閉式，為三繞組型為三繞組型 41（七）TV的產(chǎn)品介紹2、環(huán)氧樹脂澆注絕緣電壓互、環(huán)氧樹脂澆注絕緣電壓互感器感器（1）使用在屋內(nèi)）使用在屋內(nèi)JSZF3,6,10G型電壓互感器型電壓互感器為半封閉環(huán)氧樹脂澆注結(jié)構(gòu)，為半封閉環(huán)氧樹脂澆注結(jié)構(gòu)，用于屋內(nèi)用于屋內(nèi)10kV及以下的中性點及以下的中性點非有效接地電力系統(tǒng)中。非有效接地電力系統(tǒng)中

22、。JSZV610R采用環(huán)氧樹脂澆注全封采用環(huán)氧樹脂澆注全封閉式結(jié)構(gòu)，由兩臺全絕緣電壓互感器組閉式結(jié)構(gòu)，由兩臺全絕緣電壓互感器組成成“V”式接線，一次繞組帶有熔斷器保式接線，一次繞組帶有熔斷器保護，二次輸出為護，二次輸出為100V做測量使用，另外做測量使用，另外帶有帶有110V、220V輸出電壓端子作操作輸出電壓端子作操作機構(gòu)電源，電源容量為機構(gòu)電源，電源容量為1100VA。熔斷器。熔斷器裝在一次端子內(nèi)部。裝在一次端子內(nèi)部。42（七）TV的產(chǎn)品介紹2、環(huán)氧樹脂澆注絕緣電壓互感器、環(huán)氧樹脂澆注絕緣電壓互感器（2）使用在屋外）使用在屋外 JSZVR610W型采型采用環(huán)氧樹脂澆注全封閉用環(huán)氧樹脂澆注全

23、封閉式結(jié)構(gòu)，由兩臺單相電式結(jié)構(gòu)，由兩臺單相電壓互感器分別帶有熔斷壓互感器分別帶有熔斷器燒注為一體。器燒注為一體。 JDZF35W、JDZ35W、JDZFW35、JDZW35型產(chǎn)品是采型產(chǎn)品是采用專用環(huán)氧樹脂真空澆用專用環(huán)氧樹脂真空澆注的全封閉式結(jié)構(gòu)，適注的全封閉式結(jié)構(gòu)，適用于戶外用于戶外35kV系統(tǒng)。系統(tǒng)。JDZW-10、JDZ-10W型電壓互感器，為戶型電壓互感器，為戶外全封閉式電壓互感外全封閉式電壓互感器，采用具有耐電弧、器，采用具有耐電弧、耐紫外線、耐老化的耐紫外線、耐老化的戶外專用絕緣樹脂澆戶外專用絕緣樹脂澆注成形。注成形。43（七）TV的產(chǎn)品介紹3、油浸絕緣電壓互感器、油浸絕緣電壓互

24、感器油浸式電壓互感器的絕緣性能高，使用電壓范圍廣闊，目前主要油浸式電壓互感器的絕緣性能高，使用電壓范圍廣闊，目前主要使用在使用在35kV及以上電壓等級電網(wǎng)中。及以上電壓等級電網(wǎng)中。(1)舊型號舊型號:JDJ和和JDJJ系列，相應(yīng)新型號表示為系列，相應(yīng)新型號表示為JD和和JDX系列。系列。JD635為雙繞組型，含一個一次繞組和一個二次繞組，電壓比為雙繞組型，含一個一次繞組和一個二次繞組，電壓比為為10/0.1kV，可構(gòu)成圖，可構(gòu)成圖442（a）、（）、（c）、（）、（d）等接線方式；）等接線方式；JDX635為三繞組型，含一個一次繞組和兩個二次繞組，較前者為三繞組型，含一個一次繞組和兩個二次繞組，較前者增加一個附加繞組，電壓比為增加一個附加繞組，電壓比為kV，可用于接地保護，用三只組成，可用于接地保護，用三只組成萬能式接線方式。萬能式接線方式。 44（七）TV的產(chǎn)品介紹(2)JSJW型電壓互感器型電壓互感器三相五柱三繞組戶內(nèi)油浸式三相五柱三繞組戶內(nèi)油浸式 45（七）TV的產(chǎn)品介紹（3）JCC1110型是型是110 kV的串級式電壓互感器的串級式電壓互感器 一次繞組分為兩段，分別繞在上、下鐵芯