《電氣設備運行與維護》學習情景3互感器及載流導體的運行與維護項目1 電流互感器

互感器及載流導體的運行與維護廣東水利電力職業(yè)技術學院學習情境3主講人：吳靚教授目錄2電流互感器的運行與維護1母線3電力電纜4電壓互感器的運行與維護2項目1：電流互感器的運行與維護33學習目標4了解互感器在電力系統(tǒng)中的作用；了解電流互感器的結構、類型和主要技術參數；掌握電流互感器的工作特性和接線方式；知曉電流互感器的運行維護內容。目錄5認識電流互感器1.1電流互感器的運行與維護1.2電流互感器的接線方式1.3常用電流互感器介紹1.41電流互感器的運行與維護互感器6概念：電力系統(tǒng)中測量和保護的一次設備。為測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電；測量線路的電壓、電流、電能；對系統(tǒng)和電氣設備提供過電壓、過電流和單相接地等保護；一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡元件；將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰娏?，使測量儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結構輕巧、價格便宜，并便于屏內安裝。使二次設備與高電壓部分隔離，且互感器二次側均接地，從而保證了設備和人身的安全。一次繞組直接與一次系統(tǒng)相連?；ジ衅髋c電力系統(tǒng)的連接方式圖7分為：電壓互感器TV、電流互感器TA。電壓互感器電流互感器互感器8電流互感器：一次繞組串接于電網（與支路負載串聯(lián)）；

二次繞組與測量儀表或繼電器的電流線圈相串聯(lián)。電壓互感器：一次繞組并接于電網；二次繞組與測量儀表或繼電器電壓線圈并聯(lián)。電流互感器電壓互感器電流互感器9功能：（1）降低電流值（2）隔離二次與一次一次、二次繞組之間只有磁聯(lián)系；二次系統(tǒng)的對地電位與一次系統(tǒng)無關；正常時處于低壓狀態(tài)（小于100V），方便維護、檢修與調試。一次系統(tǒng)大電流低壓標準小電流（5A或1A）TA電流互感器的工作原理10一次和二次之間滿足能量守恒定律：理想的電流互感器：空載電流,總磁勢,由能量守恒定律，一次二次繞組磁勢相等：則電流比，知道便可求，相位相差1800。電流互感器的有關參數11（1）變流比N1、N2——一、二次繞組的匝數。（2）誤差與準確等級（a）電流誤差Ki——電流互感器的變流比；I1——電流互感器一次實際電流;I2——電流互感器二次實際電流。電流互感器的有關參數12（b）角誤差δ（角差）定義：旋轉1800后與的夾角。單位：“分”。方向：旋轉1800后超前時取正，反之取負。大?。赫＿\行時很小，在20以下。與誤差有關的因素13（1）電流互感器一次電流的大小當=1~1.2時，誤差最小。（2）勵磁安匝數I0N1的大小I0N1↑，誤差↑。（3）二次負載阻抗的大小阻抗↑，誤差↑。（4）二次負載感抗感抗↑，電流誤差↑，角誤差↓。減小誤差的措施14（1）制造時，采用高磁導率的鐵芯，盡量增加截面積，減小磁路長度，適當增加N2。（2）根據合理選用TA以滿足測量準確度級和保護準確度級的要求，測量時，應控制一次電路I1的變化范圍。準確度級：在二次負荷允許變化的范圍內，一次電流等于額定電流時允許的最大誤差限值。測量用電流互感器準確度級：0.1、0.2、0.5、1.0、3、5。保護用電流互感器準確度級：5P、10P。減小誤差的措施15（3）測量用電流互感器，可采用匝數補償。匝數補償能減小電流誤差，不能減小角誤差；匝數補償不能提高10％誤差倍數；保護型電流互感器不采用此法。電流互感器準確度級和誤差限制16標準準確度在下列額定電流時（100%）誤差極限使用條件電流誤差（+%）相位誤差（+

）0.11201002050.10.10.20.455815(25%～100%)S2N0.21201002050.20.20.350.75101015300.51201002050.50.50.751.53030459011201002051.01.01.53.06060901803120503.03.0無規(guī)定(50%～100%)S2N5120505.05.0無規(guī)定5P501201.01.06060S2N10P501203.03.06060S2N電流互感器的有關參數17（3）10%誤差曲線短路情況下，保護級電流互感器電流誤差∣fI∣10%當短路電流I1=nIN1時，∣fI∣=10%，稱n為10％額定一次電流倍數，簡稱10％電流倍數。電流互感器的有關參數18（3）10%誤差曲線n的數值與二次負荷阻抗Z2L

的大小有關，二者之間的關系曲線n=f(Z2L)即為10%誤差曲線，由制造廠家提供。使用時，根據n在曲線上找出實際負載阻抗，若小于Z2L，則誤差在10%以內。電流互感器的有關參數19（4）額定容量??????ZN2——額定二次負荷阻抗。TA二次電流為標準值(5A或1A)，故??????也常用ZN2來表示。同一臺TA，不同準確級，??????不同；例：LMZ1-10-3000/5型TA，0.5級時ZN2＝1.6Ω（40VA），1級時ZN2＝2.4Ω（60VA）。Z2L>ZN2時，TA的準確級將下降。電流互感器的有關參數20（5）熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數即TA承受短路電流的熱作用和電動力(機械力)作用的能力。熱穩(wěn)定電流：TA承受短路電流在1s內無損壞時，一次電流的有效值。熱穩(wěn)定倍數：TA熱穩(wěn)定電流與一次額定電流的比值。動穩(wěn)定電流：一次線路發(fā)生短路時，TA承受電動力作用無機械損壞時，最大一次電流的峰值。一般動穩(wěn)定電流為熱穩(wěn)定電流的2.55倍。動穩(wěn)定倍數：TA動穩(wěn)定電流與一次額定電流的比值。目錄21認識電流互感器1.1電流互感器的運行與維護1.2電流互感器的接線方式1.3常用電流互感器介紹1.41電流互感器的運行與維護電流互感器的工作特性22（1）TA一次電流的大小決定于一次系統(tǒng)的負載電流，與二次負載無關。一次繞組串聯(lián)在電路中，且匝數很少。（2）正常情況下，TA在近于短路的狀態(tài)下運行。（3）運行中的TA二次回路不允許開路。一旦開路，會在開路的兩端產生高電壓危及人身安全或使電流互感器發(fā)熱損壞。電流互感器的工作特性23（4）TA二次繞組一端及鐵芯必須可靠接地。防止一、二次繞組絕緣擊穿時，一次側的高壓竄入二次側，危及人身和設備的安全。（5）TA結構應滿足熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的要求。防范電流互感器二次繞組開路的措施24（1）若需接入儀表測試電流或功率、或更換表計及繼電器等，應先將電流回路進線一側短路或就地造成并聯(lián)支路，確保作業(yè)過程中無瞬間開路；（2）二次回路不得裝設熔斷器或其他開關設備；（3）二次回路聯(lián)結所用導線或電纜芯線必須是截面大于2.5mm2的銅線，以保證必要的機械強度和可靠性。電流互感器的運行與維護25運行中，電流互感器二次回路可能因振動引起端子螺絲自行脫開等原因，造成二次回路開路?，F(xiàn)象：在開路處有放電的火花和由于電磁振動發(fā)出的“嗡嗡”聲。儀表用TA：開路相電流表指示為零，電能表轉速下降，有功表、無功表指示降低。保護用TA：零序、負序及差動保護可能誤動。此時應先對TA所帶的負荷回路進行檢查，將其所帶的差動、零序、負序保護退出運行。電流互感器的運行與維護26若TA外部開路：運行值班人員應穿絕緣鞋和帶絕緣手套，先將其二次側接地短路，然后將斷線或松脫處理好，再取下接地短路線，使其恢復正常運行。若TA內部開路：應停電處理，在電流互感器開路運行期間應適當減小一次電流并及時通知保護班進行處理。若發(fā)現(xiàn)TA發(fā)熱溫度過高、內部有放電聲、嚴重漏油等，須立即停電。若發(fā)現(xiàn)TA內部冒煙或著火，則應用斷路器將其切除，并用二氧化碳等滅火器滅火。27崗位技能1：電流互感器運行前的檢查項目崗位技能1：電流互感器運行前的檢查項目28檢查套管，看有無裂紋、破損現(xiàn)象；檢查充油電流互感器，其外觀應清潔，油量充足，無滲漏油現(xiàn)象；檢查引線和線卡子及二次回路各連接部分，應接觸良好，不得松弛；檢查外殼及一、二次側接地情況，應接地正確、良好，接地線應堅固可靠；按電氣試驗規(guī)程，進行全面試驗并應合格。29崗位技能2：電流互感器的巡視檢查項目崗位技能2：電流互感器的巡視檢查項目30檢查瓷套管是否清潔，有無缺損、裂紋和放電現(xiàn)象，聲音是否正常；檢查充油電流互感器油位是否正常，有無滲漏現(xiàn)象；檢查各接頭有無過熱及打火現(xiàn)象，螺栓有無松動，有無異常氣味；檢查二次繞組有無開路，接地線是否良好，有無松動和斷裂現(xiàn)象；檢查電流表的三相指示是否在允許范圍之內，電流互感器有無過負荷運行。目錄31認識電流互感器1.1電流互感器的運行與維護1.2電流互感器的接線方式1.3常用電流互感器介紹1.41電流互感器的運行與維護電流互感器的接線方式32極性極性接錯：功率和電度表計不能正確測量、某些保護繼電器會發(fā)生誤動作。一次繞組首、尾兩端標志有L1、L2字樣，分別與二次繞組的K1、K2端子同極性。方向：若一次電流由L1流向L2，則相同相位的二次電流由繞組K1端流出至外接回路，再從K2端流入繞組。電流互感器的接線方式33常用接線方式（a）單相電流互感器接線通常用在三相負荷平衡的電路中，供測量電流或接過負荷保護裝置之用。（b）完全星形接線用于110kV及以上的三相電路和低壓三相四線制電路的測量，以及某些繼電保護回路。電流互感器的接線方式34（c）單相電流互感器接線用于35KV及以下小電流接地系統(tǒng)的三相測量回路，以及除差動保護外的保護回路。（d）AC兩相電流差接線方式適用于中性點不接地的三相三線制電路中的過電流繼電保護之用。目錄35認識電流互感器1.1電流互感器的運行與維護1.2電流互感器的接線方式1.3常用電流互感器介紹1.41電流互感器的運行與維護電流互感器的分類36按作用：測量用電流互感器、保護用電流互感器。二者標準準確度不同：標準儀表0.2級、計量儀表0.5級、一般測量儀表1~3級，保護用0.2、0.5級。按安裝地點：戶內式、戶外式。戶內式：20kV及以下；戶外式：多35kV及以上。按安裝方式：穿墻式、支持式、裝入式。穿墻式：裝在墻壁或金屬結構的孔中，可節(jié)約穿墻套管；支持式：安裝在平面或支柱上；裝入式：套在35kV及以上變壓器的套管上。電流互感器的分類37按絕緣：干式、澆注式、油浸式等。干式：用絕緣膠浸漬，適用于低壓戶內的電流互感器；澆注式：利用環(huán)氧樹脂作絕緣，目前僅用于35kV及以下的電流互感器；油浸式：多為戶外型。按一次繞組匝數：單匝、多匝式。電流互感器的型號含義38

例如LQJ-10，表示額定電壓為l0kV的繞組式樹脂澆注絕緣的電流互感器。電流互感器的結構39單匝式結構貫穿式：一次繞組為單根銅管或銅桿；

母線式：以母線穿過互感器作

為一次繞組。優(yōu)點：結構簡單、尺寸小、價格低，其內部電動力不大，熱穩(wěn)定也容易借選擇原電路的導體截面來保證。缺點：一次電流較小時，一次安匝與勵磁安匝相差不大，故誤差較大，故額定電流在400A以下采用多匝式。電流互感器的結構40多匝式結構線圈式、“8”字型和“U”字型?！?”字型：電場不均勻，故只用于35～110kV電壓級。常用電流互感器41LMZJ--0.5型AT利用穿過其鐵心的一次電路作為一次繞組（相當于1匝）。用于500V及以下的配電裝置。常用電流互感器42LQJ-10型AT0.5級和3級兩