測量用互感器(zyq)

電流互感器高供高量用戶的電能計(jì)量裝置不僅包括電壓互感器，還包括電流互感器，除了高壓用戶，低壓大電流用戶也要用到電流互感器，因?yàn)殡娏骰ジ衅魇菍⒋箅娏骰蚋邏捍箅娏髯兂傻蛪盒‰娏?，供測量儀器、儀表或繼電保護(hù)裝置使用。電流互感器是根據(jù)什么原理工作的呢？在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇使用電流互感器？電流互感器在使用過程中要注意哪些問題？在這節(jié)中我們會把上述問題全部解釋清楚。掌握電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理掌握電流互感器主要技術(shù)指標(biāo)的含義能合理地選擇電流互感器能正確的使用電流互感器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)難點(diǎn)電流互感器的工作原理電流互感器比差、角差的概念電流互感器的正確選擇如何正確地使用電流互感器一、電流互感器(TA)的結(jié)構(gòu)和工作原理TA鐵芯一、二次繞組接線端子絕緣支撐物1、電流互感器（TA）的結(jié)構(gòu)電流互感器符號圖輔助繞組、鐵芯變壓器電磁感應(yīng)原理2、電流互感器（TA）的工作原理∴理想情況下工作原理電流互感器額定變比100A/5A150A/5A200A/5A不約分表示電磁式電壓互感器電流互感器二、電流互感器(TA)的銘牌參數(shù)1、電流互感器（TA）的全型號含義L繞組、安裝型式

絕緣型式結(jié)構(gòu)型式額定電壓L電流互感器Q加強(qiáng)式；D差動保護(hù)；J加大容量型

絕緣型式結(jié)構(gòu)型式A穿墻式；B支持式；C瓷箱式；D單匝式；F多匝式；J接地保護(hù)；M母線式；Z支柱式；Q線圈式；R裝入式；Y低壓的繞組、安裝型式

C瓷絕緣的；G改進(jìn)過的；K塑料外殼式；L電纜電容式；M母線式；P中頻的；M速飽和的；S速飽和的；Z澆注式；W戶外式2、電流互感器（TA）主要技術(shù)參數(shù)額定電壓額定變比額定二次負(fù)載準(zhǔn)確度等級電流互感器的額定電壓是指一次繞組長期能承受的最大工頻有效值電壓，通常用線電壓表示

額定一次、二次電流之比，也等于一、二次繞組匝數(shù)反比

額定二次電流通過二次額定負(fù)荷阻抗時(shí)所消耗的視在功率常用測量用互感器有0.1、0.2、0.2S、0.5S、0.5、1級

S級電流互感器與普通電流互感器相比，最大的區(qū)別在于S級電流互感器在低負(fù)載時(shí)的誤差特性比普通電流互感器好寬量限S級電流互感器與普通電流互感器的區(qū)別三、電流互感器(TA)的誤差大電流I1小電流I2TA

1、電流互感器（TA）比差比差比差折算到一次回路的二次電流與實(shí)際一次電流的差值的百分比值額定電流變比與實(shí)際電流變比之間的差異程度

單位（％）；一般情況下較?。ㄐ∮?％）

導(dǎo)致

內(nèi)部損耗導(dǎo)致

2、電流互感器（TA）角差我們把旋轉(zhuǎn)180°后的二次電流相量與一次側(cè)電流相量之相位差稱為電流互感器的相位差，簡稱角差

單位（分）；一般情況下較?。ㄐ∮?°）大電流角差角差有正負(fù)為正為負(fù)TA

小電流3、影響電流互感器（TA）誤差的主要因素影響因素一次電流：二次負(fù)載：負(fù)載功率因數(shù)：一次電流越接近一次電流額定值，比差和角差越趨近于零

比差隨按正弦曲線規(guī)律變化，角差按余弦曲線規(guī)律變化

二次負(fù)荷阻抗增加，比差向負(fù)方向增大，角差向正向增大

此外，工作頻率也會對電流互感器的誤差產(chǎn)生影響。可在40Hz～60Hz的頻率范圍使用

四、電流互感器(TA)的正確使用1、電流互感器（TA）的接線方式1）電流互感器（TA）的V形混相接線方式電流互感器（TA）的V形混相接線在二次側(cè)的公共線上可獲得電流

缺點(diǎn)：接線容易出錯(cuò)，且發(fā)生錯(cuò)誤接線后，不易查找

常用于三相三線系統(tǒng)1、電流互感器（TA）的接線方式2）電流互感器（TA）的V形分相接線方式各相電流相互獨(dú)立，使得錯(cuò)誤接線機(jī)率相對減少，提高了準(zhǔn)確度與可靠性DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中，將分相接法列為三相三線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接線方式電流互感器（TA）的V形分相接線兩臺電流互感器宜采用四線連接1、電流互感器（TA）的接線方式3）電流互感器（TA）的Y形混相接線方式當(dāng)三相電流平衡時(shí)中線電流為零，否則中線電流不為零

常用于高壓大電流接地系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)二次回路，低壓三相四線電路嚴(yán)禁公共線斷開，否則,會造成較大的計(jì)量誤差電流互感器（TA）的Y形混相接線1、電流互感器（TA）的接線方式4）電流互感器（TA）的Y形分相接線方式電流互感器（TA）的Y形分相接線各相電流相互獨(dú)立，使得錯(cuò)誤接線機(jī)率相對減少，提高了準(zhǔn)確度與可靠性DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中，將分相接法列為三相四線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接線方式三臺電流互感器宜采用六線連接2、電流互感器（TA）的選擇額定電壓準(zhǔn)確度等級額定容量額定變比為保證良好的電流特性，不應(yīng)使其工作在一次額定電流的1/3以下，應(yīng)該盡量使其在額定電流的2/3以上運(yùn)行

—TA安裝處電壓，kV；—TA額定電壓，kV

—TA額定容量，VA；—二次總負(fù)載視在功率，VADL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定，Ⅰ、Ⅱ類電能計(jì)量裝置，應(yīng)選用0.2S級的電流互感器，對其它類電能計(jì)量裝置應(yīng)選用0.5S級的電流互感器。

3、電流互感器（TA）使用注意事項(xiàng)極性連接

電流互感器的極性，一般按減極性標(biāo)注即一次電流從同名端流入互感器時(shí)，二次電流從同名端流出互感器，這樣的極性稱為減極性

單電流比：一次繞組標(biāo)為，；二次繞組標(biāo)為，

多量限：一次繞組標(biāo)為,

,……

；二次繞組標(biāo)為,,……目前多用P，S表示電流互感器一、二次側(cè)3、電流互感器（TA）使用注意事項(xiàng)二次側(cè)嚴(yán)禁開路二次側(cè)保護(hù)接地計(jì)量回路專用二次側(cè)開路，出現(xiàn)高電壓,危及人身和儀表的安全；出現(xiàn)不應(yīng)有的過熱,可能燒壞線圈繞組；誤差增大

用于電能計(jì)量的電流互感器，其二次回路不應(yīng)再接入繼保護(hù)裝置和自動控制裝置等，以防互相影響

防止電壓互感器一、二次間絕緣擊穿，高電壓竄入低壓側(cè)造成人員傷亡或設(shè)備損壞；接地點(diǎn)只允許有一個(gè)電流互感器的極性，一般按減極性標(biāo)注即一次電流從同名端流入互感器時(shí)，二次電流從同名端流出互感器，這樣的極性稱為減極性

極性連接

電流互感器的作用是什么？電流互感器的比差和角差是如何定義的？使用電流互感器時(shí)要注意哪些事項(xiàng)？電壓互感器一、電磁式電壓互感器■電磁式電壓互感器的工作原理■電磁式電壓互感器的誤差■電磁式電壓互感器的分類、結(jié)構(gòu)類型和型號二、電壓互感器的準(zhǔn)確級和額定容量三、電壓互感器的接線方式四、電壓互感器的配置原則電壓互感器的工作原理與普通電力變壓器相同，結(jié)構(gòu)原理和接線也相似，一次繞組匝數(shù)很多，而二次繞組匝數(shù)很少，相當(dāng)于降壓變壓器。工作時(shí)，一次繞組并聯(lián)在一次電路中，而二次繞組并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。因此電壓低，額定電壓一般為100V；容量小，只有幾十伏安或幾百伏安；負(fù)荷阻抗大，工作時(shí)其二次側(cè)接近于空載狀態(tài)，且多數(shù)情況下它的負(fù)荷是恒定的。電壓互感器的一次電壓U1與其二次電壓U2之間有下列關(guān)系：U1≈(N1/N2)U2=

KUU2

式中，N1、N2——為電壓互感器一次和二次繞組匝數(shù)；KU——為電壓互感器的變壓比，一般表示為其額定一、二次電壓比，即KU=U1N/U2N，如10000V/100V。電磁式電壓互感器的工作原理電磁式電壓互感器的測量誤差

由于電壓互感器存在勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，因此電壓互感器測量結(jié)果呈現(xiàn)誤差，通常用電壓誤差（又稱比值差）和角誤差（又稱相角差）表示。（1）電壓誤差：電壓誤差為二次電壓的測量值乘額定互感比所得一次電壓的近似值（U2ku）與實(shí)際一次電壓U1之差，而除以后者的百分?jǐn)?shù)表示，即（2）角誤差

電磁式電壓互感器的分類電磁式電壓互感器可分為以下幾種類型：（1）按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。（2）按相數(shù)可分為單相式和三相式。（3）按每相繞組數(shù)可分為雙繞組和三繞組式。三繞組電壓互感器有兩個(gè)二次側(cè)繞組：基本二次繞組和輔助二次繞組。輔助二次繞組供接地保護(hù)用。（4）按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式、串級油浸式和電容式等。干式多用于低壓；澆注式用于3～35kV；油浸式主要用于35kV及以上的電壓互感器。（1）35kV及以下的電壓互感器35kV及一下電壓互感器的結(jié)構(gòu)和普通變壓器基本一致。根據(jù)其絕緣方式的不同，可分為干式、環(huán)氧澆注式和油浸式三種。干式電壓互感器一般只用于低壓的戶內(nèi)配電裝置。澆注式電壓互感器用于3～35kV戶內(nèi)配電裝置。油浸式電壓互感器JDJJ2-35型、JDJ2-35型被廣泛用于35kV系統(tǒng)中。這類電壓互感器的鐵芯和一、二次繞組放在充有變壓器油的油箱內(nèi)。繞組出線端經(jīng)固定在油箱蓋上的套管引出。電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型（2）110～220kV電壓互感器隨著電壓的升高，電壓互感器絕緣尺寸需增大。為了減少繞組絕緣厚度，縮短磁路長度，110kV及以上電壓互感器采用串級式，鐵芯不接地，帶電位，由絕緣板支撐。國產(chǎn)JCC型和JDCF型電壓互感器就是采用這種結(jié)構(gòu)。一次繞組分兩部分，分別繞在上下兩鐵芯上，二次繞組只繞在下鐵芯柱上并置于一次繞組的外面。鐵芯和一次繞組的中點(diǎn)相連。當(dāng)電網(wǎng)電壓U加到互感器一次繞組時(shí)，其鐵芯的電位為(1/2)U。而且一次繞組的兩個(gè)出線端與鐵芯間的電位差、一、二次繞組間的電位差及二次繞組和鐵芯間的電位差將都是(1/2)U。這就降低了對鐵芯與一次繞組之間以及一、二次繞組之間的絕緣要求。電磁式電壓互感器的型號電壓互感器全型號的表示和含義如下：電壓互感器的準(zhǔn)確級電壓互感器的測量誤差，以用其準(zhǔn)確度級來表示。電壓互感器的準(zhǔn)確度級，是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷的功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差的最大值。

表4-3電壓互感器的準(zhǔn)確級和誤差限值電壓互感器的額定容量電壓互感器的誤差與二次負(fù)荷有關(guān)，因此對應(yīng)于每個(gè)準(zhǔn)確度級，都對應(yīng)著一個(gè)額定容量，但一般說電壓互感器的額定容量是指最高準(zhǔn)確度級下的額定容量。例如JDZ-10型電壓互感器，各準(zhǔn)確級下的額定容量為：0.5級-80VA，1級-120VA，3級-300VA，則該電壓互感器的額定容量為80VA。同時(shí)，電壓互感器按最高電壓下長期工作允許的發(fā)熱條件出發(fā)，還規(guī)定最大容量，上述電壓互感器的最大容量為500VA，該容量是某些場合用來傳遞功率的，例如：給信號燈，斷路器的分閘線圈供電等。電壓互感器要求在某些準(zhǔn)確度級下測量時(shí)，二次負(fù)載不應(yīng)超過該準(zhǔn)確級規(guī)定的容量，否則準(zhǔn)確度級下降，測量誤差是滿足不了要求的。電壓互感器的接線方式在三相電力系統(tǒng)中，通常需要測量的電壓有線電壓、相對地電壓和發(fā)生單相接地故障時(shí)的零序電壓。為了測量這些電壓下圖示出了幾種常見的電壓互感器接線。電壓互感器的配置原則電壓互感器配置原則是：應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便地取壓。通常如下配置：（1）母線。6～220kV電壓級的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。（2）線路。當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路斷路器外側(cè)有無電壓，供同期和自動重合閘使用，該側(cè)裝一臺單相電壓互感器。（3）發(fā)電機(jī)。一般在出口處裝兩組。一組（三只單相、雙繞組D，y接線）用于自動調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置。一組供測量儀表、同期和繼電保護(hù)使用，該組電壓互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，Y，y，Δ接成接線，輔助繞組接成開口三角形，供絕緣監(jiān)察用。電壓互感器的配置原則當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器，專供測量儀表使用。50MW及以上發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常還設(shè)一單相電壓互感器，用于100%定子接地保護(hù)。（4）變壓器變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。（5）330～500kV電壓級的電壓互感器配置：雙母線接線時(shí)，在每回出線和每組母線三相上裝設(shè)。一個(gè)半斷路器接線時(shí)，在每回出線三相上裝設(shè)，主變壓器進(jìn)線和每組母線上則根據(jù)繼電保護(hù)裝置、自動裝置和測量儀表的要求，在一相或三相上裝設(shè)。線路與母線的電壓互感器二次回路不切換。電壓互感器的選擇1．選擇結(jié)構(gòu)類型．接線方式和準(zhǔn)確級*根據(jù)配電裝置類型，相應(yīng)地電壓互感器可選擇戶內(nèi)式或戶外式。35kV及以下可選用澆注式結(jié)構(gòu)；110kV及以上可選用油浸式結(jié)構(gòu)（尤其是串級式）或電容分壓式結(jié)構(gòu)。

3~20kV當(dāng)只需要測量線電壓時(shí)，可采用兩只單相電壓互感器的V—V接線。

35kV以下，當(dāng)需要測量線電壓，同時(shí)又需要測量相電壓和監(jiān)視電網(wǎng)絕緣時(shí)，可采用三相五柱式電壓互感器或由三個(gè)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成Y0／Y0／△接線。

110kV及以上的電網(wǎng)，則根據(jù)需要選擇三個(gè)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成Y0／Y0／△接線。電壓互感器一次繞組的額定電壓應(yīng)與安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓相等。其絕緣水平應(yīng)該能夠承受電網(wǎng)長期運(yùn)行電壓，并承受可能出現(xiàn)的雷電過電壓、操作過電壓及異常運(yùn)行方式下的電壓。2．選擇額定電壓電壓互感器的二次電壓標(biāo)準(zhǔn)值，對接于三相系統(tǒng)相間電壓的單相電壓互感器，二次額定電壓為100V。對接在三相系統(tǒng)相與地間的單相電壓互感器，當(dāng)其額定一次電壓為某一數(shù)值除以根號3時(shí)，其額定二次電壓必須為100/根號3V，以保持額定電壓比的不變。特別要注意開口三角形繞組額定電壓的選擇：用在小接地電流系統(tǒng)時(shí)的額定電壓為1