互感器的原理與設(shè)計(jì)計(jì)算

111第一節(jié)互感器標(biāo)準(zhǔn)Instrumenttransformerstandard1InternationalStandard國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織InternationalStandardOrganize(ISO)國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)InternationalElectrotechnicalCommission(IEC)TC38互感器技術(shù)委員會(huì)IEC互感器標(biāo)準(zhǔn)：IEC60044—1《電流互感器》IEC60044—2《電磁式電壓互感器》IEC60044—3《組合互感器》IEC60044—4《互感器局部放電測(cè)量》IEC60044—5《電容式電壓互感器》IEC60044—6《保護(hù)用電流互感器暫態(tài)特性技術(shù)要求》IEC60044—7《電子式電壓互感器》IEC60044—8《電子式電流互感器》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修改承受國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電磁式電壓互感器》GB1208—2023《電流互感器》《保護(hù)用電流互感器暫態(tài)特性技術(shù)要求》GB17201-2023《組合互感器》GB7354-2023《互感器局部放電測(cè)量》GB/T4703-2023《電容式電壓互感器》《電子式電壓互感器》《電子式電流互感器》我國(guó)自己制訂的標(biāo)準(zhǔn)JB/T6300《掌握用電壓互感器》JB9652《掌握用電流互感器》JB8510.1《溝通電氣化鐵道用電流互感器》JB8051.2《溝通電氣化鐵道用電壓互感器》GB/T17443《500kV電流互感器技術(shù)參數(shù)和要求》JB／T10433—2023《三相電壓互感器》JB／T10432—2023《三相組合互感器》等。我國(guó)電力系統(tǒng)承受的標(biāo)準(zhǔn)電壓設(shè)備最高電壓k：<0.66,3.6,7.2,12,17.5,24,40.5,72.5,126,252,363,550 。800kV1100kV電壓等級(jí)。正在修訂的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC618691局部：通用技術(shù)要求；2局部：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求；4局部：組合互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求；222第5局部：電容式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求；7局部：電子式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求；9局部：互感器的數(shù)字接口；11局部：低功率獨(dú)立式電壓傳感器的補(bǔ)充技術(shù)要求；1213〕互感器分為以下幾個(gè)局部互感器—InstrumentTransformer電流互感器—CurrentTransformer(CT)電磁式電壓互感器—InductivevoltageTransformer(PT)電容式電壓互感器—CapacitorvoltageTransformer(CVT)組合互感器—CombinedInstramentTransformerElectronicVoltageTransformer(EPT)電子式電流互感器—ElectronicCurrentTransformer(ECT)其次節(jié)電氣產(chǎn)品常用絕緣介質(zhì)被稱作絕緣體的介質(zhì)，，絕緣體、導(dǎo)體、半導(dǎo)體的區(qū)分在于電阻率的不同，導(dǎo)體的電阻率ρ為〔10-6~10-2〕Ω·cm；半導(dǎo)體的電阻率ρ為〔10-2~10+9〕Ω·cm；絕緣體的電阻率ρ為Aa〔10+9~10+22〕Ω·Aa兩個(gè)電極間介質(zhì)的電容C

，式中ε—介質(zhì)的介電系數(shù)、約1~7之間，ɑ—兩電極間的距離，A—電極的面積。〔1〕電氣產(chǎn)品常用的絕緣材料：卷絕緣管，復(fù)合膜、聚酯膜、聚丙烯膜等各種高分子有機(jī)材料絕緣膜，云母板，各種膠帶，11種及膠帶，布帶等。三氯聯(lián)苯〔淘汰劇毒硅油，環(huán)氧樹脂，各種絕緣漆等。其中互感器最常用的有變壓器油，硅油，環(huán)氧樹脂，絕緣漆等。氣體。CurrentTransformer第一節(jié)電流互感器的用途傳遞電流信號(hào)給測(cè)量?jī)x表、繼電器和掌握裝置。使儀表、儀器與高電壓隔離。333使儀表、儀器標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。其次節(jié)電流互感器的工作原理根本原理P1P1P2N1i1φ0N2i2E2S1S2ZnU2圖1一次繞組。電網(wǎng)輸電線的電流流過電流互感器的一次繞組，稱作一次電流。電流互感器低壓繞組稱作二次繞組。經(jīng)過電流變換，流過二次繞組的電流稱二次電流。電流互感器二次繞組外部回路接有電流表、電能表、功率表和繼電器、自動(dòng)掌握裝置等，這些儀器儀表的功率稱作電流互感器二次輸出或二次負(fù)荷，用Zn磁動(dòng)勢(shì)和電動(dòng)勢(shì)平衡方程式

表示。1I時(shí)，建立勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)IN11 1

，鐵心被勵(lì)磁，在鐵心中產(chǎn)生匝鏈著一、二次繞組的磁通，在二次繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。二次繞組接通負(fù)荷后流過電流I，I 也0 0 2 2 2IN2 2

。I1N1稱一次磁動(dòng)勢(shì)，I2N2稱二次磁動(dòng)勢(shì)。磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式：IN－IN=IN1 1 0 1 2 2N1

——一次繞組匝數(shù)N——二次繞組匝數(shù)2I——鐵心勵(lì)磁所需要的勵(lì)磁電流〔互感器產(chǎn)生誤差的緣由〕0IIN0 0

I0

I1

IN才0 1能產(chǎn)生磁通0

，使鐵心產(chǎn)生損耗。鐵心損耗分為渦流損耗和磁滯損耗。0電流互感器二次繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2與二次繞組端電壓及二次繞組的阻抗壓降組成電動(dòng)勢(shì)平衡方程式：EUIR I(R jX)=EU2或中：U

2

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2Z2 2 2ZU —二次繞組阻抗壓降2ZU

Z

(RjX)2Z2 因：2

2 2Z I

2 2 2(R jX有功重量和無(wú)功重量所以：

n 2 n nE I[(R R)j(X X)]2 2 2 n 2 n444二次繞組端電壓的代數(shù)表達(dá)公式：(E)(E)2(U22Z)22電流互感器一次和二次電流相互折算便利。設(shè)法把一、二次電流折算成同一匝數(shù)的量。通常是將一次電流折算到二次去，把匝數(shù)是N的一次繞組當(dāng)做一個(gè)和它等值的、并和二次繞組有同樣匝數(shù)N 的被折算過的繞組來(lái)考1 2I1

I。勵(lì)磁電流1I I0

II0

也可折算到一次去。II。2 2II額定電流比：K 1nIn2nI N在抱負(fù)互感器中〔IN0 1

0，I N1n

I N 2n 2n

I1nN2n2n 1nN1n

、N —一次和二次繞組的額定匝數(shù)2n所以額定電流比也可以近似表示為：Kn

N2nN1nNII1 1相量圖和等值電路圖相量圖

1 IK 2n利用相量圖，磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式和等值電路圖分析電流互感器是最常的方法。畫相量圖時(shí)從0

畫起較為簡(jiǎn)潔，把0

畫在與橫座標(biāo)正方向全都，見圖2。將一次側(cè)各量II, III2 0 1I,

1Kn

0

I2 0。E落2Kn1 后于0

90o，按感性負(fù)荷考慮，I落后于U一222個(gè)功率因數(shù)角 〔如cos 0.8則δ 2 2I, I,

3870)落后于2一個(gè)阻抗角β。2 2 0 Iopθ I,

φ0 φ

和2 1

2也是同相位的。為0 om2β-U2

I和電壓2 2〔第三象限，前面加負(fù)號(hào)。依據(jù)NN N ，可導(dǎo)出1 1 0 1 2 2NN N N-I -IR

I 1I1N

1I2

,可以表示為III ,或1 0 2222 E2-IX 2

2

22 1 2 0圖22有差異，這就是說明電網(wǎng)的電流在0 2 1電流互感器變換過程中產(chǎn)生了誤差。555勵(lì)磁電流分為有功重量和無(wú)功重量，如圖2所示。有功重量占的比例較0 0p 0m 0p 0的波形和相位影響較大。0有重大的意義，它使 ， 稱磁滯角或稱鐵損角，因此0p 0m

0 0 0 0B—H3。BφBφ0I0θ0圖3(圖中I 應(yīng)改為i)0 0等值電路圖X R2 2i i1 2X.I0i i1 2X.I00R0n流互感器的誤差特性無(wú)關(guān)，因此在等值電Rn 1

流過兩個(gè)支路：二次繞組和負(fù)荷支路；勵(lì)磁支圖4 路。勵(lì)磁支路感應(yīng)電勢(shì)為E2?！矆D4需修改：在勵(lì)磁支路兩端加，III 應(yīng)改為小寫〕2 012.I.2I”1δ.I.I.2I”1δ.I”0φ0 〔5I1I0圖5

和〕1 0666電流互感器的穩(wěn)態(tài)誤差特性電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和誤差5級(jí)，各準(zhǔn)確級(jí)有相應(yīng)的誤差要求。特別用途的電流互感器又有兩種準(zhǔn)確級(jí)：0.2S，0.5S級(jí)。誤差定義電流誤差〔比值差不等于額定電流比而造成的。電流誤差的百分?jǐn)?shù)用下式表示：K I I (%) n 2i I1

1100I1I2

實(shí)際一次電流，AI1

時(shí)的實(shí)際二次電流，AK —額定電流比n補(bǔ)償前的電流誤差是負(fù)值。1誤差計(jì)算公式推導(dǎo)1 用相量圖、三角函數(shù)，解幾何的方法推導(dǎo)誤差計(jì)算公式。如圖6所示，由于相位差很AOB1 KI I II /K I I”(%) n2 1100 2 1 n100 2 1100i I I /K I”1 1 n 16OB作

1

ABC=+ =垂直于0

2

0 2 0由于OD=OC”2 1777AC=ABsin(0

)=Isin()0 0式中：2是二次繞組阻抗的抗角2電流誤差：

是負(fù)荷的功率因數(shù)角I I 0A0D AC I(%) 2 1100 100 100 0sin()100i I1

0D 0D I 01當(dāng)δ很小時(shí)，其厘弧度值近似等于δ角〔度〕的正弦值，δ〔厘弧〕=SinδBC=ABcos(0相位差：

)Icos()0 0BC I〔弧度〕=sin 0cos()OB I 01將上列電流誤差和相位差計(jì)算公式的分子分母同乘以N2

IN0 2

=IN0

， IN =1 2IN，令勵(lì)磁磁勢(shì)IN1 1 0

(IN)0

IN1 1

(IN)1

則用磁勢(shì)表示的誤差計(jì)算

(%)(IN)0sin(i (IN) 1

)100()i

(IN)(IN)

0cos(01

)3440式中：1弧度=3440影響誤差的因素a) 增加而增加。數(shù)。增加鐵心截面積或減小鐵心平均磁路長(zhǎng)度，均可使誤差減小。〔如坡莫合金、微晶合金理鐵心構(gòu)造；提高鐵心的加工質(zhì)量和退火工藝都是提高導(dǎo)磁率的措施。誤差補(bǔ)償方法電流誤差補(bǔ)償行誤差補(bǔ)償措施，可使負(fù)的誤差向正方向變化，從而減小了誤差值，節(jié)約了材料。數(shù)匝補(bǔ)償。匝數(shù)補(bǔ)償主要轉(zhuǎn)變電流誤差，對(duì)相位差影響很小。1>整數(shù)匝補(bǔ)償電流誤差向正的方向變化，到達(dá)補(bǔ)償?shù)哪康摹＜僭O(shè)二次繞組減匝后，二次電流增加為△I ,則2I N1n 1n

I N2n 2n

(I2I)N2 2I N2n 2nIIN 2 22888I

I N2n 2nI

N 2n12 N 2 N2 2式中：I I2n 2補(bǔ)償后的電流誤差表達(dá)公式：K(I I

KI I K I(%) n 2 2i I1

1100 n2 1100 nI I1

2100i

(%)ib

(%)

—補(bǔ)償前的電流誤差i—電流誤差補(bǔ)償值，是正值ib電流誤差補(bǔ)償值計(jì)算：N N

(%)ibN

K nI1

2100 (%)ib

2n 2100 b100NNN2n 2nNb

是整數(shù)假設(shè)需要的誤差補(bǔ)償值，求應(yīng)當(dāng)削減的二次繞組匝數(shù)：N2>

N 2nb 100

〔%〕4種方法實(shí)現(xiàn)。1種方法：多根直徑一樣的導(dǎo)線并繞。假設(shè)用2根導(dǎo)線并繞，將其中一根導(dǎo)線少繞1N1匝，則

ib

b100611匝，則2NN2nN ib

1 b1006N2n第2 種方法：1 根粗導(dǎo)線和1 根細(xì)導(dǎo)線并繞。將細(xì)導(dǎo)線少繞1 匝，則 ib

S2SS21

NNb100，S1—粗導(dǎo)線截面積，S2—細(xì)導(dǎo)線截面積。2n第3種方法：導(dǎo)線分別繞在兩個(gè)鐵心上，其中一個(gè)鐵心少繞1匝導(dǎo)線，然后兩個(gè)繞組并聯(lián)。兩個(gè)鐵心截面積可以一樣亦可不同。假設(shè)兩個(gè)鐵心截面一樣，每個(gè)鐵心的導(dǎo)線匝數(shù)均2N2n

I2n

I2n1個(gè)繞組可承受整數(shù)匝補(bǔ)償或多根導(dǎo)線并繞分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償。兩個(gè)繞組也可以串聯(lián)連接，兩個(gè)鐵心截面積可以一樣亦可不同。假設(shè)兩個(gè)鐵心截面相同，每個(gè)鐵心導(dǎo)線匝數(shù)均為N2n

，輸出電流均為I2n

，串聯(lián)連接后輸出電流仍為I2n

繞組可承受整數(shù)匝補(bǔ)償或多根導(dǎo)線并繞分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償。第4種：把套在一起或疊在一起的兩個(gè)鐵心，或者在鐵心上鉆孔。將1匝導(dǎo)線只穿過Nb其中1個(gè)鐵心或者從鐵心孔中穿過，則 (%)Nbb

A

1匝導(dǎo)線的那個(gè)鐵i A b2n cN AL

—兩個(gè)鐵心的總面積。或者

b b

1匝導(dǎo)c ib N AL b2n c b999線的這局部鐵心的截面積，其平均磁路長(zhǎng)度為L(zhǎng)b，Ac—整個(gè)鐵心截面積，其平均磁路長(zhǎng)度為L(zhǎng)c。以上分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償方法最常用的是第1、2、3種。匝補(bǔ)償。這些方法既可補(bǔ)償電流誤差也可補(bǔ)償相位差。這些方法需要作相量圖求解，格外繁瑣，不再介紹，請(qǐng)查閱有關(guān)資料。相位差補(bǔ)償相位差補(bǔ)償格外簡(jiǎn)單，不再表達(dá)。測(cè)量和保護(hù)用電流互感器的復(fù)合誤差求復(fù)合誤差。復(fù)合誤差是在穩(wěn)態(tài)下，以下兩者之差的方均根值：一次電流瞬時(shí)值實(shí)際二次電流瞬時(shí)值乘以額定電流比復(fù)合誤差c通常是按下式用一次電流方均根值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示： (%)100 1TKi

2dtc I T 0 ns p式中：Ipi

一次電流方均根值一次電流瞬時(shí)值pi —二次電流瞬時(shí)值sT次電流諧波重量的影響。來(lái)，每臺(tái)產(chǎn)品都這樣確定復(fù)合誤差根本不行能?！舱也ā硰?fù)合誤差。只要有諧波重量，就無(wú)法修正按基波計(jì)算的復(fù)合誤差值。7相量圖所示的電流誤差i(%)和相位差i(crad)的相量和。101010.om.om.I1I.op.I0I.2I.0θ0φ0圖7 〔圖7修改：在II 之間增加角〕12測(cè)量用電流互感器的儀表保安系數(shù)FS這個(gè)電流可能超過儀器儀表的過電流力量而被燒壞。因此在一次繞組流過系統(tǒng)短路電流時(shí)，對(duì)測(cè)量用電流互感器二次繞組的電流值予以限制。通常的是通過鐵心飽和的方法使二次電流FS10%的最小一次電流。由于當(dāng)復(fù)合誤差=10%時(shí)，鐵心已初步飽和，再增加一次電流，鐵心很快飽和，復(fù)合誤差快速增大，二次電流不再增加甚致減小。短路電流流過電流互感器二次繞組時(shí)，互感器儀表保安系數(shù)越小，由互感器供給信號(hào)的儀器儀表就越安全。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定儀表保安系數(shù)為5或10。例如5倍額定一次電流時(shí)，其復(fù)合誤差≥10%。FS下鐵心可能已經(jīng)飽和，因此承受硅鋼片鐵心有可能滿足儀表保安系數(shù)的要求。低安匝的測(cè)量用電流不了儀表保安系數(shù)的要求。應(yīng)選取導(dǎo)磁率高而飽和磁通密度低的導(dǎo)磁材料制做鐵心，如坡莫合金和微晶合金。二次極限感應(yīng)電勢(shì)要計(jì)算二次極限感應(yīng)電勢(shì)。1> 磁通密度B 45E

2FSm A NC 2nACN

—鐵心有效截面積—二次繞組額定匝數(shù)2>

2nE

—二次極限感應(yīng)電勢(shì)積即是二次極限感應(yīng)電勢(shì)。二次極限感應(yīng)電勢(shì)：E =2FS

FSI(R (R R)2(Xn2X)2n 2Rn

—額定二次負(fù)荷Zn

Rn

Z cosn 2111111R—二次繞組電阻，應(yīng)折算到75oC2X —額定二次負(fù)荷Zn

Xn

Z sinn 2X —二次繞組漏電抗2保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確限值系數(shù)ALF穩(wěn)態(tài)保護(hù)用電流互感器有以下三種P級(jí)保護(hù)用電流互感器：準(zhǔn)確限值系數(shù)規(guī)定為穩(wěn)態(tài)對(duì)稱一次電流下的復(fù)合誤差，無(wú)剩磁限值要求。PX級(jí)保護(hù)用電流互感器：低漏抗型保護(hù)用電流互感器，規(guī)定拐點(diǎn)電勢(shì)，其性能由二次勵(lì)磁特性和匝數(shù)比誤差限值規(guī)定，無(wú)剩磁限值要求。P級(jí)復(fù)合誤差要求外，還有限制剩磁系數(shù)值要求。有時(shí)也規(guī)定二次回路時(shí)間常數(shù)和/或二次電阻限值。ALF流應(yīng)到達(dá)肯定的準(zhǔn)確級(jí)，以保證繼電器正常動(dòng)作。次電流是指互感器在額定負(fù)荷下能滿足復(fù)合誤差要求的最大一次電流值。5P、10P，即在規(guī)定的準(zhǔn)確限值系數(shù)下其復(fù)合誤差應(yīng)≤5%或≤10%。例如5P20表示準(zhǔn)確限值系205。二次極限感應(yīng)電勢(shì)1>磁通密度：B 45E

ALFm A NC 2nACN

—鐵心有效截面積—二次繞組額定匝數(shù)2nE —二次極限感應(yīng)電勢(shì)2>

2ALFI2n、額定負(fù)荷阻抗與二次繞組阻抗相量和，三者的乘積即二次極限感應(yīng)電勢(shì)。二次極限感應(yīng)電勢(shì)：E 2ALFALFI(R (R R)2(Xn2X)22n 2Rn

—額定負(fù)荷Zn

Rn

Z cosn 2R—二次繞組電阻，應(yīng)折算到750C2X —額定負(fù)荷Zn n

Xn

Z sinn 2X 二次繞阻漏電抗2電流互感器的二次開路電壓的電流互感器，二次繞組端子不允許開路，必需接有負(fù)荷或短接。由于在一次狀況下，假設(shè)二次繞組開路，則I2N2=0 ，I0N1=I1N1可見，電源供給的一次磁勢(shì)全部用于鐵心勵(lì)磁，鐵心的磁通密度很高，到達(dá)過飽和狀態(tài)，此時(shí)磁通波形發(fā)生畸變，變成平頂波，二次繞組的感應(yīng)電勢(shì)變成尖頂波形，如圖8所121212示。二次繞組的感應(yīng)電勢(shì)很高即開路電壓很高。φφeφe2t圖8Uk

fLfLc4.13×10-22.59×10-2cm2f—電源頻率，Hzcm二次繞組開路將產(chǎn)生以下后果高幅值電壓危及值班人員和儀表、設(shè)備安全。長(zhǎng)時(shí)間過勵(lì)磁鐵心可能因過熱性能變壞。在鐵心中產(chǎn)生剩磁使誤差變大〔如硅管〕等。在承受放電間隙時(shí)，要充分考慮一次繞組流過短路電流時(shí)的影響。義。二次繞組匝間絕緣模擬試驗(yàn)就是用二次繞組開路方法進(jìn)展的。外磁場(chǎng)對(duì)電流互感器誤差的影響及削減外磁場(chǎng)對(duì)誤差的影響系統(tǒng)中相鄰相電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。返回導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響〔而且單匝一次繞組要足夠長(zhǎng)〕和母線式電流互感器比較接近外，其他構(gòu)造型式U”字形一次繞組和圓形一次繞組，一的磁場(chǎng)對(duì)鐵心有影響?！毙?31313接線導(dǎo)體也稱為返回導(dǎo)體。φφ9單匝，兩根平行引線的“U”形一次繞組為例進(jìn)展分析。由于返回導(dǎo)體中的電流μ。成正比，是線性的〔非磁性介質(zhì)的導(dǎo)磁系數(shù)均為空氣的導(dǎo)磁系數(shù)，為常數(shù)，即不同電源電流下的不同磁通密度的勵(lì)磁磁勢(shì)是不變的，而且磁通只匝鏈局部二次能使暫態(tài)誤差超過規(guī)定值。φφ一次引線1 一次引線2鐵心環(huán)部9鄰相電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響格外簡(jiǎn)單。10單排布置時(shí)，BAC相電流所產(chǎn)生磁BAB相B相互感器的作用是一樣的。ABC180oA相電流的相量和對(duì)B相互感器的影響。141414相互感器相互感器相互感器相母線相母線相母線圖10 圖11在均勻介質(zhì)中，電流在任一點(diǎn)產(chǎn)生的磁通密度與其相間的距離成反比，因此A相電流對(duì)B相互感器鐵心左半部的影響大于對(duì)右半部的影響。同理CB相互感器鐵心右半部的影響大于對(duì)左半部的影響。11B、CA相互感器的影響。無(wú)視鐵損角θ0的影響，按B相電流產(chǎn)生的120o考慮其影響，CA相互感器120o考慮其影響，但CB相的影響。用同樣的方法考慮A、BC相互感器的影響。削減外磁場(chǎng)影響的措施依據(jù)外磁場(chǎng)影響的狀況不同承受相應(yīng)的不同措施。流產(chǎn)生的磁通大局部經(jīng)過非磁性介質(zhì)閉合。按返回導(dǎo)體在靠近鐵心局部的不同位置上產(chǎn)生大小不等的磁勢(shì)，在鐵心相應(yīng)的位置上多繞多少不等的匝數(shù)，以產(chǎn)生反相的磁勢(shì)〔依據(jù)楞茨定電流在空間某一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與其間距離成反比，離鐵心越近，所需要的反磁勢(shì)就越9所示，把原來(lái)均勻分布的二次側(cè)鐵心段上的磁勢(shì)大于匝數(shù)均勻分布時(shí)的磁勢(shì)，可抵消大局部返回導(dǎo)體產(chǎn)生的方向相反的磁勢(shì)。環(huán)氧絕緣電流互感器二次繞組外面包有半導(dǎo)體皺紋紙，起屏蔽作用，所以它的矩形一次繞組返回導(dǎo)體的影響可無(wú)視。為削減三相系統(tǒng)相互影響，通常承受屏蔽罩或附加平衡繞組來(lái)削減外磁場(chǎng)的影響。屏蔽屏蔽罩是用導(dǎo)電材料銅或鋁制作外屏蔽 罩罩在互感器外面在構(gòu)造上要避開形避開屏蔽罩上的渦流產(chǎn)生的熱量使互感圖12

互感器 時(shí)需要在金屬屏蔽罩外加散熱翅片或其它散熱裝置。15151513所示為有兩對(duì)對(duì)稱0φ0φ0””去磁，磁通低的一段增磁。由于平衡繞組多少會(huì)有肯定的阻抗，一對(duì)平衡繞越接近抱負(fù)平衡。圖13用。電流互感器長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱及溫升〔絕緣材料、導(dǎo)體、金屬構(gòu)造件、電瓷等〕向位的溫度即運(yùn)行溫度。定連續(xù)熱電流，二是在額定連續(xù)熱電流下并帶有對(duì)應(yīng)于額定輸出的負(fù)荷時(shí)的各個(gè)部位的溫升。所謂溫升是指繞組允許長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)的最高溫度比最高環(huán)境溫度高出的溫度。溫升試驗(yàn)。量。繞組以外的其他部位的溫度用溫度計(jì)或熱電偶測(cè)量。10~150C。=最高環(huán)境溫度+溫升限值+〔10~15〕或者，溫升限值=允許長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)的最高溫度—最高環(huán)境溫度－〔10~15〕75K75K=125-40-10125是環(huán)氧樹脂〔E的級(jí)絕材料〕允許長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)的溫度。通常電流互感器的實(shí)際溫升較低，一般電流互感器不作溫升計(jì)算，以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)。電流互感器承受短路電流的力量一次繞組承受短路電流熱效應(yīng)的力量在二次繞組短路的狀況下，電流互感器應(yīng)能承受1S且無(wú)損傷的一次電流方均根值。這個(gè)電流稱作短時(shí)熱電流I 。th161616IK

I t產(chǎn)生的電能量為：thI 2Rt ,wsK 1R1

L1 , S1

〔mm2/mL為導(dǎo)線總長(zhǎng)度，m；S為導(dǎo)線截1 1面積mm2〕假設(shè)在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線不散熱〔5S量使一次導(dǎo)線溫度上升，上升的溫度為：k

GC

,oC式中：G一次導(dǎo)線質(zhì)量，GSL , kg1 1C一次導(dǎo)線的比熱，ws/kgoC1mm21kg/dm3WS－瓦秒

I2Lt11 k St11k SLC1 1C

2t103,℃k1式中：

－一次導(dǎo)線短路電流密度，A/mm2K1103－重量單位折算ρ，C都有顯著的變化，比重也有變化，因此上式表示為：kk2t103 ,℃1式中：用系數(shù)

T變化的量，可通C171717fT曲線，T可取0

2 2

，則2 f02 2式中：短路時(shí)導(dǎo)線的起始溫度，為最高環(huán)境溫度溫升〔10～15。0 11。絕緣耐熱等級(jí)A絕緣耐熱等級(jí)A1銅線θ2180℃250℃鋁線θ2干式E180℃200℃B350℃200℃FH350℃油浸式A250℃200℃由于電力系統(tǒng)短路前，一次繞組已有溫度0

，短路時(shí)間t后導(dǎo)線的溫度為：1 0 k

0

2t103k1按上式計(jì)算出

值應(yīng)不超過列表中的允許值1 21010t103一次繞組短路電流密度△k1為： 2 f0214 2 計(jì)算例題：

144060K，1818181秒鐘的短路電流密度。 4060100,0 1 25025010061103

250,

2

100250175, 查圖14曲線得2 2 158A/mm2K1

3溫度θ2后，導(dǎo)體的曲服點(diǎn)和許允應(yīng)力降低，電流互感器一次繞組耐受電動(dòng)力的強(qiáng)度降低。實(shí)際上一次繞組在流過短時(shí)熱電流時(shí)，絕緣介質(zhì)多多少少要散掉一局部熱量，不是確定的絕熱過程。所以在計(jì)算時(shí)，△k1取的稍大些，但最大不超過180A/mm2。選180A／mm2的條件是：導(dǎo)線必需是銅導(dǎo)體，其導(dǎo)電率不低于GB5585.1—1985《電工用銅、鋁及其合金母線第—局部：一般要求》值的97%。選120A/mm2的條件是：導(dǎo)線是鋁導(dǎo)體，其導(dǎo)電率不低于160A/mm2。Itht，t需換算到t231Itht231I 2t I

2t , I I

3s時(shí), I Ith1 1

th2

th2

1 th2

th1t應(yīng)不大t太長(zhǎng)就破壞了假設(shè)的絕熱狀態(tài)。實(shí)際運(yùn)行中的互感器，可能有的二次繞組短接，試驗(yàn)時(shí)二次繞組短接對(duì)互感器的要求最嚴(yán)格。一次繞組承受短路電流電動(dòng)力的力量在二次繞組短路的狀況下，電流互感器能承受住其電磁力的作用而無(wú)電氣或機(jī)械損傷的I

。dyn短路電流所產(chǎn)生電磁力〔亦稱電動(dòng)力〕的大小取決于電流的峰值和導(dǎo)線匝數(shù)，以下分析系。系統(tǒng)的短路電流中含有周期性重量和非周期性重量，其表達(dá)方程式為：i 2IK K

[sin(t)sin(K

)et/T1]i iaC dC式中：iK

短路電流的瞬時(shí)值I K短路初相角 系統(tǒng)短路阻抗角KLT一次回路時(shí)間常數(shù), 11 R1i －短路電流周期性重量瞬時(shí)值aCi －短路電流非周期性重量瞬時(shí)值dC短路電流的波形如圖15所示。191919T1一般都在幾十毫秒以上，例如T1=0.05S，阻抗角為：L K

1tg1(2fTR 1

)tg1(500)83o

1.5072rad〕1因此可以近似看成是純電感電路短路，K

，此時(shí)短路電流表達(dá)為：2i 2IK K

[sin(t )et/T 2 2 1

] 2IK

[coset/T

cos(t)]11時(shí)i(t0)dC

2IK

,此時(shí)的非周期性重量的初始值最大，等于周期性重量的幅值。這種狀況稱100%偏移。當(dāng)t(t1/1000.01S時(shí)，短路電流到達(dá)最大峰值。202020i 2Ikm

(e0.01/T

1)K 2I1k11式中：Ke0.01/T 111/T1

22/S ,T1

0.045S則K1.8于是,I i 1.8 2I 2.546I 2.5Idyn km th th th式中：I 動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)dynI 短時(shí)熱電流()thIdyn在繞組中產(chǎn)生很大的電磁力，可能使繞組受力而損壞。這個(gè)力為:FIN1 1

2k107,NI1

I

dyn

〔峰值。k 無(wú)單位的系數(shù)，稱回路系數(shù)。和導(dǎo)線長(zhǎng)度、距離、外形有關(guān)。I116所示，其產(chǎn)生的排斥的電磁力為：FI122L a a2F(IN)2 1 107 , N1 1 a

2 L2L

La2 a

式中：k a

1 2 L L I1圖16二次繞組承受短路電流熱效應(yīng)的力量〔二次繞組端子短接。二次最大電流有兩種可能的值。的最大電流，按額定電流比換算〔即鐵心未飽和及無(wú)視誤差，即：II2max

thII 2n1n其次種可能：在二次繞組端子短接的狀況下，一次繞組流過短時(shí)熱電流時(shí)，在電流值還未到達(dá)短時(shí)熱電流時(shí)，鐵心已飽和，即使一次電流再增加，二次繞組感應(yīng)電勢(shì)幾乎不增加，212121最大二次電流按下式進(jìn)展計(jì)算。I2max

4.44fN

AB2n C Z

1042式中：f—電源頻率，H2N 2ncm2cB

2T R2X222Z R2X2222 2

R為750C時(shí)的電阻2應(yīng)按此電流I2max第三節(jié)電流互感器的分類、端子標(biāo)志和根本術(shù)語(yǔ)電流互感器的分類電流互感器沒有統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的分類規(guī)定。通常按下述方法分類：按用途分測(cè)量用電流互感器。保護(hù)用電流互感器。按絕緣介質(zhì)分浸漬式電流互感器：電纜紙和變壓器油為主絕緣的電流互感器。澆注式電流互感器：環(huán)氧樹脂混合料澆注成型為主絕緣的電流互感器。干式電流互感器：青殼紙、電瓷、塑料殼為絕緣的低壓電流互感器。SF6氣體絕緣的電流互感器。聚四氟乙烯膜及硅油、熱塑套為內(nèi)絕緣，硅橡膠傘裙為外絕緣的電流互感器。按安裝種類分35kV及以下的產(chǎn)品。戶外型電流互感器：安裝在室外的電流互感器，多為35kV及以上的產(chǎn)品。按構(gòu)造型式分電流互感器的構(gòu)造型式多種多樣，分類的方法也很多，以下僅作簡(jiǎn)潔介紹。用的稱作貫穿式電流互感器。安裝在支持平臺(tái)上也兼作支持絕緣子的稱作支柱式電流互感器?！不螂娎|式、繞組。有一次繞組的，又分“U”字型構(gòu)造和鏈型、矩形構(gòu)造。按二次繞組的裝配位置可分為正立式和倒立式。高、中壓都有。一次繞組匝數(shù)的串并聯(lián)換接以便在不同的一次電流下保證一次安匝數(shù)不變，以得到不同222222比，稱作復(fù)合電流比。按電流變換原理分電磁式電流互感器：通過鐵心電磁感應(yīng)以實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。電子式電流互感器：利用傳感器原理或光電原理變換電流的電流互感器。電流互感器的端子標(biāo)志、P2、C1、C2S1、S2、S3表示二次繞組端子，2。極性關(guān)系流互感器，如圖17、圖18所示。一、二次繞組繞向一樣時(shí)，左邊是P1、S1；一、二次繞組P1S1。P1、S1是同名端，即在同一瞬間具有同一極性〔同相位。I1I22180oI1P1流入一次繞組，I2從S2

流出，經(jīng)過負(fù)荷再?gòu)腟1

流入二次繞組,應(yīng)將S2,S2S1，P1S1是同名端。鐵心二次繞組

鐵心 二次繞組一次繞組i i1 1φφφ0 0i2S1 Z圖17

i2S S S2 2 Z 1圖181718中，假設(shè)某瞬間i1

P1流入一次繞組，則i2

S2流入二次繞組，這樣的標(biāo)記稱作“減”極性電流互感器。用“右手法則”確定端子標(biāo)志：右手握住鐵心，四指指向i1

的方向則拇指所指的方向是鐵心里磁通Φ0的方向。再用右手拇指I2〕繞組聯(lián)結(jié)及端子標(biāo)志如下表2中圖示2232323P1P1P2P1P2一次繞組二次繞組S1S2S1S2S3圖1單電流比互感器圖2二次繞組有中間抽頭的電流互感器C1C2P1P2一次繞組P1P2S1S21S11S22S12S2二次繞組圖3互感器一次繞組分成兩段供串聯(lián)或并聯(lián)圖4互感器有兩個(gè)二次繞組，各有自身鐵心根本術(shù)語(yǔ)以下給出幾個(gè)最常用名詞術(shù)語(yǔ)的定義。其他術(shù)語(yǔ)將在以后相應(yīng)的章節(jié)中介紹。I2n作為電流互感器性能基準(zhǔn)的一次電流和二次電流。譬如：電流互感器的誤差、溫升等均以額定一次電流和額定二次電流為準(zhǔn)做出相應(yīng)規(guī)定的。額定電流比和實(shí)際電流比負(fù)荷和額定負(fù)荷在功率伏安，用二次回路阻抗歐姆〔Ω〕和功率因數(shù)表示。確定互感器準(zhǔn)確級(jí)所依據(jù)的負(fù)荷值稱額定負(fù)荷。額定輸出〔在規(guī)定功VA表示。準(zhǔn)確級(jí)對(duì)電流互感器所給定等級(jí)?；ジ衅髟谝?guī)定使用條件下的誤差應(yīng)在規(guī)定的限值內(nèi)。額定連續(xù)熱電流次電流值。勵(lì)磁電流流互感器二次繞組的電流方均根值。額定電阻負(fù)荷二次所接電阻性負(fù)荷的額定值，單位為歐姆〔Ω。二次繞組電阻二次繞組直流電阻，單位為歐姆〔Ω75℃或規(guī)定的其他溫度。設(shè)備最高電壓最高的相間電壓方均根值，它是互感器絕緣設(shè)計(jì)的依據(jù)242424額定絕緣水平一組耐受電壓，它表示互感器絕緣所能承受的耐壓強(qiáng)度。Un≤0.66kV的繞組，其額定絕緣水平由額定工頻耐受電壓確定。3.6kV≤U＜300kV的繞組，其額定絕緣水平由額定雷電沖擊耐受電m壓和額定工頻耐受電壓確定。mUm擊耐受電壓確定。接地故障系數(shù)

≥300kV的繞組，其額定絕緣水平由額定操作沖擊和額定雷電沖障相的相對(duì)地最高工頻電壓方均根值與該點(diǎn)在無(wú)故障時(shí)的相對(duì)地工頻電壓方均根值之比。第四節(jié)電流互感器的構(gòu)造鐵心構(gòu)造卷繞鐵心所示。主要有圓環(huán)形、矩形和扁圓形三種。鐵心卷繞方向應(yīng)和硅鋼片輾壓方向全都。鐵心卷繞成后需經(jīng)退火處理，厚度很小的圓環(huán)形鐵心、和外圈最終的兩片間要用點(diǎn)焊焊牢。卷繞鐵心以掌握規(guī)定的尺寸和重量來(lái)保證有效截面。卷繞鐵心應(yīng)逐臺(tái)進(jìn)展性能數(shù)據(jù)測(cè)試。卷鐵心常用的材料為：硅鋼片、坡莫合金片、超微晶合金片。DdHRCADdHRCAHHRCA圓環(huán)型開口卷繞鐵心

矩形圖19

扁圓形19所示的卷鐵心按設(shè)計(jì)要求切斷成兩瓣或數(shù)瓣，稱作開口鐵心。卷繞鐵心退火定型后，再經(jīng)浸漬處理〔浸樹脂漆等處鐵心片散開；避開切斷時(shí)冷卻液和金屬屑進(jìn)入鐵心內(nèi)。要求切口端面平行，還要求去除切斷時(shí)形成的毛刺以免片間短路。低壓樹脂澆注電流互感器有時(shí)在澆注后把鐵心帶著繞組一起切開。將開口鐵心二次繞組翻開包住一次繞組〔通常為電纜或母線PR級(jí)電流互感器和暫態(tài)保護(hù)、TPZ級(jí)電流互感器，按設(shè)計(jì)要求鐵心有斷口氣隙，通常在切口處加墊非金屬硬墊片如環(huán)氧玻璃絲布板，以到達(dá)掌握氣隙尺寸的目的，切口鐵心同樣用厚0.5~1mm的不銹鋼帶綁扎緊。鐵心留有氣隙為了減小剩磁。開口卷鐵心承受的材料為：硅鋼片。252525疊片鐵心20所示。剪切鐵心片時(shí)應(yīng)當(dāng)留意冷軋硅鋼片的輾壓方向與磁力線方向全都。疊片鐵心為1片和2片一疊的疊裝方式，最好是承受HCAHCAB圖20繞組構(gòu)造二次繞組二次繞組用導(dǎo)線QZ型聚QQ型縮醛漆包線。導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)要求保證誤差性能符合要求。長(zhǎng)期工作時(shí)繞組溫升符合要求。流過短時(shí)熱電流時(shí)，繞組的最高溫度不超過允許值。導(dǎo)線有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。2.5mm3根。筒形二次繞組35kV及以下的干式互感器中疊片鐵心或“C”形鐵心使用。出線孔無(wú)端板

有端板二次繞組導(dǎo)線連續(xù)繞在筒形繞線骨架上，假設(shè)是多層導(dǎo)線應(yīng)襯墊層間絕緣，油浸式電流SF6氣體絕緣及干式電流互感器二次繞組層間絕緣承受聚酯膜帶。筒形二次繞組繞向的推斷：按第一層線匝構(gòu)成的螺旋線方是左繞向。262626S1 S2 S1 S2〔a〕

〔b〕浸漆后的二次繞組，可以提高其絕緣強(qiáng)度，增加線匝的機(jī)械強(qiáng)度，增加散熱效果。環(huán)形二次繞組心上，纏繞導(dǎo)線即可構(gòu)成環(huán)形二次繞組，如圖23所示。繞線前先包扎鐵心絕緣，油浸式電流厚絕緣紙板剪口做成角環(huán)(2425)包在鐵心內(nèi)、外園周面上，角環(huán)剪口在鐵心兩個(gè)端面上對(duì)向翻折，鐵心兩個(gè)端面還要墊絕緣紙圈。要用兩張角環(huán)同時(shí)包扎，剪口處要錯(cuò)開。包扎角環(huán)后再用皺紋紙帶或電纜紙帶半疊包扎兩層，共同構(gòu)成鐵心絕緣。也可以只用皺紋紙帶或電纜紙帶半疊包在鐵心上作為鐵心絕緣。疊包扎做為鐵心絕緣，再包密封膠帶。詳見樹脂澆注互感器制造工藝。內(nèi)角環(huán)

AB沿全長(zhǎng)均勻剪口HB沿全長(zhǎng)均勻剪口HL內(nèi)角環(huán)鐵心 布帶〔a〕鐵心絕緣

〔b〕角環(huán)推斷環(huán)形二次繞組繞向的方法與筒形繞組一樣，以第一層線匝構(gòu)成的螺旋方向?yàn)闇?zhǔn)，25〔a〕所示為左繞向，圖25〔b〕所示為右繞向。當(dāng)一次電流方向不變，二次繞組繞向不272727同時(shí)，其極性發(fā)生變化，如圖25所示。幾百伏到幾千伏，電流互感器在正常工作電流和短時(shí)熱電流時(shí)，二次繞組匝間電壓都不高，漆包導(dǎo)線完全可以滿足匝間絕緣的要求。二次繞組層間電壓很高，應(yīng)有層間絕緣，環(huán)形二次1層。二次繞組引出線多數(shù)由原線引出。當(dāng)二次導(dǎo)線較細(xì)時(shí)，需換成軟線引出。一次繞組一次繞組匝數(shù)來(lái)提高其準(zhǔn)確度。另外，一次繞組的電動(dòng)力和一次安匝數(shù)的平方成正比，增加一次安匝數(shù)，給保證產(chǎn)品的動(dòng)穩(wěn)定性帶來(lái)困難。在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需依據(jù)產(chǎn)品構(gòu)造型式和技術(shù)要求、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇適宜的一次匝數(shù)。一次繞組導(dǎo)線截面積的選擇主要考慮以下兩點(diǎn)：在額定連續(xù)熱電流或擴(kuò)大的額定一次電流下，溫升不超過限值。在短時(shí)熱電流下最高發(fā)熱溫度不超過規(guī)定值。在中低電壓電流互感器中，一次繞組的絕緣較薄，散熱較好，一次繞組導(dǎo)線截面多由短多由溫升打算。選擇一次繞組導(dǎo)線截面，要同時(shí)考慮上列b160A/mm2〔1s1s1s時(shí)的電流〕計(jì)算導(dǎo)線截2.0~2.5A/mm2，高1.0~1.5A/mm2為準(zhǔn)。一次繞組導(dǎo)線的常用材料(園或扁)；玻璃絲包扁銅線和35kV及以下的干式及樹脂澆注電流互感器一次繞組。銅棒、半圓銅管、半圓鋁管、紙包扁銅線。多用于高壓油浸電流互感器一次繞組。一次繞組外形28282835kV及以下的干式電流互感器和樹脂澆注電流互感2〔〔b〔〕和電源母線聯(lián)接方式不同，一次繞組的出線位置不同。圖2〔d〔〔〕所示的圓形一次35kV、66kV油浸電流互感器中承受。高壓油浸絕緣和聚四氟乙烯硅油絕緣電流互27所示的“U”形或吊環(huán)形一次繞組。〔a〕 〔b〕 〔c〕〔d〕 〔e〕

〔f〕圖26〔a〕

圖27

〔b〕“U心切開，制造準(zhǔn)確度高的測(cè)量級(jí)繞組較困難。轉(zhuǎn)變電流比感器可以有不同的額定一次電流，或者說互感器應(yīng)具有不同的電流比。也可以通過二次繞組抽頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。一次繞組線段串、并聯(lián)換接〕2828是由兩個(gè)線段Ⅰ、Ⅱ組成的一次繞組，通過串、并聯(lián)換接實(shí)現(xiàn)兩種電流比的原理圖。假設(shè)每個(gè)線2929291211211。N12I12I1N1，安匝數(shù)不變，I1/I22I1/I2。ⅠP2P1 P1ⅠP2ⅠP2Ⅱ〔a〕串聯(lián)

圖28

Ⅱ〔b〕并聯(lián)-2I1，全并聯(lián)時(shí)允許通4I14I1N1。因此二次繞組匝數(shù)不變，二次電I不變。2P1P1P1ⅠⅠⅠⅡⅡⅡⅢⅢⅢⅣP2ⅣP2P2Ⅳ〔a〕串聯(lián)〔b〕并-串聯(lián)〔c〕并聯(lián)

圖293030〔a〕中繞組有兩個(gè)I1P1P22I1N1。假設(shè)從P2’處〔一半的總匝數(shù)〕2I1

N2IN11 11

，保持安匝數(shù)不變，I1/I22I1/I2。這種一次繞組抽頭轉(zhuǎn)變電流比的方法中，要考慮發(fā)熱問題。線段P1、P2’的導(dǎo)線截面應(yīng)P1P2一樣的導(dǎo)線截面。30〔b〕中一次繞組有三個(gè)線段，總匝數(shù)為4N1。假設(shè)不抽頭，一次電流I1從P1流向P2時(shí)，安匝數(shù)為4IN。假設(shè)從P2’處〔四分之一總匝數(shù)〕抽頭，匝數(shù)為N，電流為4I，安1 1 1 14IN1 1

,P2〔一半的總匝數(shù)〕12N2I11

4IN1 1

，保持安匝數(shù)不變、二次繞組匝數(shù)和電流不I1/I2、2I1/I24I1/I2。303030N1 N1P1

P2

N1 N1 2N1P2P2” P2” P2“〔a〕

圖30

〔b〕如按長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)熱考慮，線段P1、P24I1設(shè)計(jì)，線段P2’、P2”的導(dǎo)P1P2一樣的截面。依據(jù)電力系統(tǒng)的使用要求，對(duì)于有貯油柜〔或金屬殼體〕的電流互感器，必需是一次繞P1C1C2P2與貯油柜作等電位聯(lián)C2求。2.3.3二次繞組抽頭換接通過二次繞組抽頭也可以到達(dá)轉(zhuǎn)變電流比的目的，如S1S2S3P1 P231所示，二次繞組分為兩段，假設(shè)兩段的匝數(shù)一樣。當(dāng)I2，二次匝數(shù)為N2，安匝數(shù)為I1N1=I2NS1S2S3I1S1、S22，一次匝圖31

N

N2，二次匝數(shù)為

1IN 1I N 。1 2 2 1 1 2 2 2準(zhǔn)確級(jí)應(yīng)削減負(fù)荷。油浸式電流互感器構(gòu)造簡(jiǎn)介3233為兩種構(gòu)造的外形。聚四氟乙烯硅油絕緣電流互感器屬于正立式構(gòu)造。組放在產(chǎn)品的上部，二次繞組外部有足夠的絕緣與高壓電位的一次繞組隔離。37所示的吊環(huán)形器身38.產(chǎn)生的熱量多，且包有很厚的絕緣，散熱困難；短時(shí)熱電流較大時(shí)，其動(dòng)、熱穩(wěn)定性差。一次引線瓷套直徑大，變壓器油用量多，產(chǎn)品重量大。定性好。但其耐地震力量差，須承受高強(qiáng)度瓷套。變壓器油用量少，產(chǎn)品重量輕，稱作貧油式構(gòu)造。高壓油浸式電流互感器的絕緣構(gòu)造可分為鏈型絕緣和電容型絕緣兩類。313131565656562 23 34 4圖32正立式電流互感器1-膨脹器 2-儲(chǔ)油柜3-一次出線4-瓷套5-油箱 6-二次出線盒鏈型絕緣構(gòu)造

圖33倒立式電流互感器1-膨脹器 2-儲(chǔ)油柜3-一次出線4-瓷套5-油箱 6-二次出線盒電纜紙浸油后即可滿足電場(chǎng)的要求。鏈型絕緣的制造過程：34所示，第一步先在組裝成的二次繞組上包扎一局部絕緣〔22的二次繞組上繞制135所示折邊紙帶或承受皺紋紙帶包扎絕緣。扎一次繞組引線與圓環(huán)局部交接的三叉頭部位應(yīng)加墊齒紙或碎絕緣紙片以保證其應(yīng)有的絕緣厚度?！埠茈y使一二次繞組之間留有油間隙60kV35kV油浸式電流互感器也可以承受電容型構(gòu)造。323232支架三叉頭部位主絕緣1主絕緣2圖34 圖35電容型絕緣構(gòu)造U”形一次繞組，一次引線很長(zhǎng)，厚絕緣中的電場(chǎng)強(qiáng)度不均勻。需要實(shí)行均壓措施。因此適合承受電容型絕緣構(gòu)造。一次繞組中間電屏二次繞組

一次繞組高壓電屏中間電屏二次繞組圖36 圖3737為正立式吊環(huán)形一次繞組電容型絕緣。38為倒立式二次繞組電容型絕緣。333333一次繞組二次繞組高壓電屏中間電屏接地屏圖3816~20mm0.12~0.2mm。GDL高壓電纜紙。1/239〔a〕A3/4疊包扎。A/2 A A/4 A〔a〕1/2疊

圖39

1/4疊法有端屏均壓和端環(huán)均壓。1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5(b) (c)圖40圓環(huán)形端環(huán) (b)、〔c〕異性端環(huán)1-電屏2-層間絕緣3-端環(huán)4-端環(huán)外包絕緣5-電屏端部加包絕緣

端屏常用8mm，兩行的孔要相互錯(cuò)開。另一種是半導(dǎo)體紙，使用半導(dǎo)體紙作電極有利于絕緣枯燥浸油處理，也有利于提高局部放電水平，要留意的是半導(dǎo)體紙的電阻率對(duì)產(chǎn)品介損的影響。3434344〔a〕所示。也有異性的，如圖4〔b〔c〕環(huán)的材料可以是金屬，可以是半導(dǎo)體橡膠或半導(dǎo)體塑料，也可以是金屬?gòu)椈森h(huán)。電容型絕緣的電容計(jì)算和電場(chǎng)計(jì)算，將以“專題”講座的形式介紹。絕緣介質(zhì)枯燥殘留含水量少到允許的值。〔殘壓越低〕越好。絕緣加熱的方式：熱風(fēng)加熱；導(dǎo)熱油輻射加熱；電輻射加熱；蒸汽輻射加熱。變壓器油凈化要的絕緣材料。質(zhì)增加，使其絕緣強(qiáng)度降低，因此需凈化處理。變壓器油凈化的方法：壓力過濾：用板式濾油機(jī)和濾油紙凈化——主要濾掉雜質(zhì)，還能濾掉一局部水份。油內(nèi)的芳香烴成分易被抽走，會(huì)轉(zhuǎn)變油的成分，此法也不盡抱負(fù)。抽走薄膜中的水份和氣體，效率高。是目前最先進(jìn)的方法。器身真空注油〔通常為一周〕方可進(jìn)展絕緣試驗(yàn)，靜放的目的是使微小氣泡自行漸漸逸出。樹脂澆注電流互感器的構(gòu)造簡(jiǎn)介二次繞組澆注體外面。戶外樹脂澆注互感器均為全澆注絕緣。4243是444535kV戶外式澆注電流互感器。1 2 3

1 2 3 4 圖41圖421-2-3-1-2-3-4-353535圖43圖44 圖45水平都由樹脂擔(dān)當(dāng)。六氟化硫氣體絕緣電流互感器構(gòu)造簡(jiǎn)介SF6氣體的滅弧性能優(yōu)越，最初是被用作斷路器滅弧室內(nèi)的介質(zhì)。后來(lái)又被用作封閉組合開關(guān)站〔GIS〕的介質(zhì)，縮小了體積，提高了運(yùn)行牢靠性。于是SF6氣體用于其他電氣設(shè)備作絕緣相繼得到開發(fā)。SF6SF6SOF2、SO2F2、SF6蝕性很強(qiáng)的氫氟酸〔。在含水量較多的狀況下，6200℃以上也會(huì)發(fā)生水解反響SF4性。210210SF6電氣設(shè)備時(shí)要格外SF6SF6氣體的含水量。5倍，會(huì)積聚在地面四周，因此要留意工作場(chǎng)地的排氣，以免因窒息而對(duì)人員生命造成威逼。SF6氣體是一種高耐電強(qiáng)度的氣體介質(zhì)，均勻電場(chǎng)中的電氣強(qiáng)度約為一樣壓力下空氣的46是三種介質(zhì)在不同壓力下的工頻擊穿電壓。36363647SF6氣體絕緣通常使用范圍內(nèi)〔40℃≤溫度≤80℃，壓力＜0.4Mp，當(dāng)溫度低于1860.30.35Mpa〔表壓0.4MPa。140120100V〕k 80〕值峰〔 60b4020

2.812.512.512.512.5φ3212.0Ma 1.6M/力壓 1.20.80.4

0.13氣態(tài)0.12氣態(tài)0.110.100.090.080.070.060.050.040.030.020.01

-L·/度密00.1 0.2/Mpa圖46

0.3

0 -30 10 溫度/℃圖47

90 1301-空氣2-SF63-SF6國(guó)已明確將一氧化碳O、二氧化碳O2、甲烷H4〕以及66種氣體定為必需限制使用的溫室效應(yīng)氣體。構(gòu)造SF6氣體電流互感器3737373434562789圖481-殼體2-一次導(dǎo)桿3-二次繞組4-屏蔽筒5-屏蔽電極6-二次繞組出線管7-套管8-底座9-二次出線盒SF6氣體絕緣獨(dú)立式電流互感器是不必與其他電氣設(shè)備配套而單獨(dú)使用的電流互感器。48SF6氣體電流互感器一次繞組可以是一匝，也可以是多匝，但大多都承受需裝在屏蔽筒內(nèi)。為了改善套管上端部的電場(chǎng)，提高產(chǎn)品的放電電壓，設(shè)置了屏蔽電極5。6848所示構(gòu)造中，二次繞組全部重量由二次出線管支撐；還有承受環(huán)氧樹脂澆注成型的盆式絕緣子支撐構(gòu)造壓力下不漏氣，而且還應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)承受更高的壓力試驗(yàn)。所以殼體要用優(yōu)質(zhì)鋼板制造，或者用密度大、機(jī)械強(qiáng)度高的鑄鋁合金制成。套管承受高強(qiáng)度瓷制造或承受環(huán)氧玻璃鋼筒與硅橡膠傘裙制成的復(fù)合套管。SF6時(shí)發(fā)出報(bào)警；為防止過高壓力造成破壞，要裝設(shè)壓力釋放裝置；最好裝入吸附劑以吸取水分SF6氣體的閥門等。SF6老化、不永久變形外，對(duì)其氣密性的要求更高，以三元乙丙橡膠制成的密封墊較為適宜，不適宜用硅橡膠密封墊。SF6氣體絕緣互感器中各種金屬件的外表粗糙度要求比油浸互感器高，尤其要留意不能這些氣隙的影響。SF6氣體的擊穿電壓。固體絕緣外表的污穢、受潮，閃絡(luò)電壓也會(huì)明顯的降低。因此要嚴(yán)格掌握生產(chǎn)場(chǎng)地的降塵量、溫度和相對(duì)濕度。383838SF6氣體。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)實(shí)行屏蔽措施，降低電極外表的電場(chǎng)強(qiáng)度，提高其放電電壓，使其SF6計(jì)算，得出電場(chǎng)分布圖。在實(shí)際構(gòu)造中，可以將一些電極簡(jiǎn)化為二維電場(chǎng)，用較簡(jiǎn)潔的計(jì)算方法計(jì)算出關(guān)鍵點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度值，假設(shè)高于允許值，應(yīng)改進(jìn)電場(chǎng)屏蔽方式，直至符合要求為止。SF6氣體電流互感器〔Gas Insuiation Switchboard〕圖49SF6SF6氣體電流互感器是母線式電流互感器，只有二次繞組。二次繞組固定在外殼的內(nèi)壁上，二次繞組內(nèi)孔放置金屬薄圓筒，外電位聯(lián)結(jié)，使高壓電場(chǎng)內(nèi)為單一的絕緣介質(zhì)SF

氣體，提高其放電電壓。6SF6兩端引線端子的高壓絕緣子。SF6氣體的壓力。GISGIS母線筒聯(lián)結(jié)要準(zhǔn)確牢靠，因此，外殼的長(zhǎng)度，兩個(gè)端面的平行度、法蘭孔的相對(duì)位置及法蘭孔距的尺寸偏差等，制造時(shí)應(yīng)嚴(yán)格掌握，保證互換性。第五節(jié)互感器的外絕緣影響，環(huán)境的污穢、鹽霧等都會(huì)降低外絕緣的閃絡(luò)電壓。戶外互感器還要考慮雨水和陽(yáng)光照耀的影響。外絕緣介質(zhì)應(yīng)外表光滑，憎水性好，尤其是戶外互感器的外絕緣多用電瓷套管或硅橡膠制成的套管。本節(jié)僅介紹戶外互感器電瓷套管設(shè)計(jì)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)其他材料的套管時(shí)可以作為參考。瓷套高度計(jì)算首先確定瓷套的有效距離，有效距離即瓷套外部帶電局部到接地局部之間的直線距離，即弧閃距離。瓷套的有效距離依據(jù)互感器外絕緣試驗(yàn)電壓確定。圖50為電容套管外絕緣的性雷電沖擊電壓和工頻電壓的放電曲線。39393950%放電電壓有差異，因此在查曲線前要將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的外絕緣雷電沖擊耐受電壓值和工頻干試電壓乘以大感器，大多由雷電耐受電壓打算瓷套的有效距離。50曲線可得到兩個(gè)最小放電距離值，取其中較大者作為起始計(jì)算值l。再加上瓷套的高度偏差lL，即Ll(1.11.2〕l，mm式中l(wèi)—查曲線得到的最小絕緣距離，mm；l—瓷套的高度偏差，mm。L加上瓷套上、下端機(jī)械夾持局部所占有的高度即瓷套的總高度。以修正后的外絕緣試驗(yàn)電壓為依據(jù)。1000m4000m處的設(shè)備的外1%1000m的地點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)，其試驗(yàn)KK 11.1H104H—設(shè)備安裝地點(diǎn)的海拔高度，m。或者 Kem(H1000)/8150m。m=1—適用于工頻和雷電沖擊電壓m=0.75—適用于操作沖擊電壓DD.1查表得到。油絕緣的硅橡膠制成的套管。瓷套內(nèi)徑些，由于此時(shí)瓷套的中心彎曲變形較大。瓷套的傘群和傘形然后依據(jù)為保證爬電比距和傘形尺寸等各種要求確定所需的傘數(shù)。/kV3566110220330404040傘數(shù)傘數(shù)4-57-98-1316-2424-36瓷套的傘形見圖51。在一般狀況下多承受一般傘形，在污穢地區(qū)多承受防污穢的大小P25-85mm51〔a〕所示的一般傘形，最小傘間距離S30mm51〔b〕所示的大〔215mm〔S/P〕0.8〔P

。此比值對(duì)瓷套的1自潔性能是重要的，也對(duì)靠過大地增大傘寬或不適當(dāng)?shù)卦黾觽銛?shù)來(lái)提高爬電距離的做法進(jìn)展到傘群邊上又結(jié)冰，形成冰溜，也可能將相鄰兩傘連通，造成外絕緣閃絡(luò)。復(fù)合式套管也可承受圖51〔b〕所示大小傘裙一樣構(gòu)造。傘標(biāo)出的是國(guó)內(nèi)瓷套生產(chǎn)廠普遍承受的一般傘形尺寸，具體數(shù)值見下表。lrI11lrI11°δr10°4PP1P2r2r2rr3h13規(guī)定：r=2r2=r31 3〔a〕

〔b〕圖51r2r3r4hr2r3r4h1υ847450.83848459.651058568.301059577.1210510585.9310510595.3912 12 12 12 12 126 6 6 6 6 612 13 14 14 15 156 6 6 6 6 6103.12 111.94 120.76 130.21 138.03 148.49p303540455055606570758085r1101015151515181818181818注：mm。表列數(shù)值對(duì)應(yīng)于國(guó)內(nèi)通用傘形。瓷套的爬電比距氣時(shí)，工作電壓下可能發(fā)生外絕緣閃絡(luò)，通常稱之為污閃。瓷套的防污力量通常用爬電比距的大小來(lái)表示，其定義為最小爬電比距

最小公稱爬電距離

，mm/kV污穢程度不同，要求的爬電比距也不同，如下表所列。414141污穢水平污穢水平Ⅰ-輕16中等20重25特重31設(shè)計(jì)時(shí)還要留意到，不能單靠增加傘數(shù)來(lái)加大爬電比距，應(yīng)保證瓷套的總爬電距離與瓷套弧閃距離之比〔稱為爬電系數(shù)，簡(jiǎn)稱C.F〕不超過肯定值，對(duì)于Ⅰ、Ⅱ級(jí)污穢水平，應(yīng)使爬C.F≤4.0。考慮到互感器瓷套直徑較C.F值不要取邊緣值，應(yīng)保存有適當(dāng)?shù)脑６?。L1按下式計(jì)算1L=nυ+S,mm11υ=l1

，mmn—傘高；δ—傘高，mml—在δ間隔內(nèi)傘的外表長(zhǎng)度，mm1S1—弧閃距離，即瓷套上部帶電部件與下部接地金屬件之間的最短空氣距離，mm。算值應(yīng)有肯定的裕度。沒有統(tǒng)一的尺寸標(biāo)準(zhǔn)。瓷套卡臺(tái)的根本構(gòu)造尺寸52及下表。裝金屬法蘭構(gòu)造以縮小安裝尺寸。abceabceαabαh h〔a〕

52〔a〕中，c=2-3；e=10-15

〔b〕d＜5050-100100-150150-200200-300300-500500-800b5-1515-2520-3020-3525-3530-4535-50aa=〔0.5-1〕b 推舉：10，15，20，25，30，35hh=〔1-2〕b 推舉：18，25，35，45，60α/〔o〕推舉：15，30，45424242第六節(jié)油浸式互感器膨脹器選用計(jì)算123圖53 波浪式膨脹器〔左半視圖為未膨脹狀態(tài)，右半視圖為已膨脹狀態(tài)〕1-外殼2-膨脹器3-互感器貯油柜為了避開互感器內(nèi)部絕緣油與外部金屬膨脹器實(shí)現(xiàn)密封。本節(jié)介紹金屬膨脹器的構(gòu)造特點(diǎn)和選用計(jì)算方法。金屬膨脹器的構(gòu)造特點(diǎn)波浪式膨脹器波浪式膨脹器是由肯定的膨脹節(jié)串聯(lián)焊接而成的。膨脹節(jié)是膨脹器的單元，由于兩個(gè)外〔0.5mm〕制成，波浪的外形可再焊接上、下端蓋和法蘭等即構(gòu)成膨脹器的主體。然后上外殼和一些必要的附件即構(gòu)成一臺(tái)53?！瞓〕盒式膨脹器盒式膨脹器的膨脹單元是膨脹盒。一個(gè)膨脹盒由兩片不銹鋼板制成的波浪片焊接而成，膨脹盒之間的距離不變，要用骨架將膨脹盒固定住。123123圖54盒式膨脹器的膨脹盒1-上波浪片2-下波浪片3-聯(lián)管 圖55串組式膨脹器的膨脹盒1-上波浪片2-下波浪片3-小波浪管管。當(dāng)膨脹盒膨脹時(shí)，小波浪管壓縮；當(dāng)膨脹盒收縮時(shí)，小波浪管伸長(zhǎng)。因而能在保持膨脹盒之間的距離不變的條件下，保證每個(gè)盒都能脹縮自如。4343431 12 23 3〔a〕內(nèi)油式

圖56 盒式式膨脹器的兩種用法1-膨脹器2-聯(lián)管3-互感器

〔b〕外油式依據(jù)使用要求的不同，盒式膨脹器可分為內(nèi)油式和外油式兩種。內(nèi)油式是盒內(nèi)充油并與56〔a〕所示。當(dāng)互感器內(nèi)的油膨脹時(shí)，膨脹盒膨脹，容積相應(yīng)增大；油收縮時(shí)，膨脹盒也收縮，容積相應(yīng)減小。外油式是將膨脹器主體裝在56〔b〕被壓縮，容積減??；油收縮時(shí)，膨脹盒膨脹，容積相應(yīng)增大?？梢妰煞N方法都能起到體積補(bǔ)償作用，但是外油式有利于頭部散熱。2. 膨脹器的選用臥倒運(yùn)輸?shù)模蛘哂土枯^多時(shí)則承受盒式膨脹器為宜。對(duì)上部有散熱要求時(shí)，要承受外油盒式膨脹器?！才蛎浐袛?shù)或節(jié)數(shù)。計(jì)算的初始依據(jù)是互感器的油量和溫度變化范圍，即最低油溫順最高油溫。最低油溫就是互感器處于放置狀態(tài)〔非運(yùn)行或庫(kù)存〕時(shí)的最低環(huán)境溫度。最高油溫則是最高環(huán)境溫度與互感器中油的平均溫升之和。從物理學(xué)知道，當(dāng)油溫從t變到t時(shí)，體積由V

變到V

，它們的關(guān)系可以下式表示：t1 2V V11 t2t2 1 2 1式中α—絕緣油的體積膨脹系數(shù)，對(duì)于變壓器油，=7×10-4，1/℃由此得出油的體積變化量為V=V V2 1

V(t1

t)1按上式計(jì)算ΔVn′。式中Vn

nVVn—膨脹單元的有效容積，L。由于最低油溫是溫度變化的下限，在最低油溫下膨脹器內(nèi)的裝油容積稱為無(wú)效容積或死h時(shí)所增加的容積。波浪式膨脹器的死區(qū)容積按下式計(jì)算：V V hAs L式中VL

L；h—預(yù)伸長(zhǎng)，dm；A—膨脹節(jié)的等效截面積，dm2。盒式膨脹器的死區(qū)容積為單盒無(wú)效容積與盒數(shù)的乘積，即V=n′Vs s444444式中V—單盒無(wú)效容積，L；sn′—初算得出的膨脹盒數(shù)。在得出死區(qū)容積后，須復(fù)算油的膨脹量

1

s

t1Vn45入的方法取整，而應(yīng)向上取整。假設(shè)向上取整后，余富的油量較少，則還應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)際的膨脹單元數(shù)，其目的是給用戶留有取油樣試驗(yàn)的油量，當(dāng)累計(jì)量到達(dá)規(guī)定值時(shí)要準(zhǔn)時(shí)添入合格的絕緣油。第七節(jié)電流互感器設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算依據(jù);額定一次電流及額定連續(xù)熱電流〔1.2In;各二次繞組的準(zhǔn)確級(jí)及相應(yīng)的額定負(fù)荷;測(cè)量級(jí)繞組儀表保安系數(shù)FS;保護(hù)級(jí)繞組準(zhǔn)確限值系數(shù)ALF

或其他額定擴(kuò)大一次電流表示;額定短時(shí)熱電流I ;th額定動(dòng)穩(wěn)定電流I ;;2.0 鐵心設(shè)計(jì)

dyn通的方向，導(dǎo)磁性能好。和磁密低的材料做鐵心，如坡莫合金〔鐵鎳合金〕片或超微晶合金片。P”級(jí)保護(hù)繞組，1.6T。對(duì)于1.4～1.45T。線后與一次繞組間應(yīng)當(dāng)有規(guī)定的絕緣間隙或組裝間隙。電流互感器鐵心需進(jìn)展退火處理。〔也利于鐵心尺寸標(biāo)準(zhǔn)化治理常常承受幾個(gè)窄片的小鐵心，迭成一個(gè)互感器鐵心。PR”級(jí)及“暫態(tài)級(jí)”保護(hù)用電流互感器剩磁系數(shù)及暫態(tài)誤差的要求，需在鐵心上開一個(gè)或幾個(gè)氣隙。微晶材料的鐵心應(yīng)在其保護(hù)殼外加緩沖。后應(yīng)用密封膠帶將絕緣何緩沖層密封起來(lái)。繞組設(shè)計(jì)454545一次繞組設(shè)計(jì)大者。用戶提出的技術(shù)要求中，額定電流比分兩種狀況提出，設(shè)計(jì)時(shí)需分別對(duì)待。th

25kA100A200A0.2S5P10兩個(gè)二次繞組。測(cè)量繞組和匝數(shù)抽頭實(shí)現(xiàn)，安匝數(shù)變化。100/5A，而保護(hù)繞組是300/5A，兩個(gè)繞組電流比不同。這種狀況說明電網(wǎng)實(shí)際流過的電流100A，300A是虛設(shè)的，輸電線不會(huì)流過這個(gè)電流，為的是使5P20—30VA的提高保護(hù)級(jí)的安匝數(shù)，使復(fù)合誤差減小，保護(hù)繞組準(zhǔn)確限值系數(shù)5P20—30VA簡(jiǎn)潔滿足要求。當(dāng)保護(hù)繞組準(zhǔn)確限值數(shù)很高，負(fù)荷又很大時(shí)往往承受這種方法。在100/5A下，保護(hù)級(jí)二1.67A，在正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)繞組二次電流是沒有用的。IEC2058m/Ωmm297%〔只有無(wú)氧銅才可滿足此要求〕，按額定短時(shí)熱電流選取一次導(dǎo)線時(shí)，其電流密度應(yīng)不超過180A/m2?？紤]我國(guó)的實(shí)際狀況〔細(xì)銅線可能是無(wú)氧銅，而大多是電解銅160A/mm2選取?！?.2倍額定一次電流選取一次導(dǎo)線時(shí)，對(duì)于環(huán)氧樹脂絕緣構(gòu)造，一次導(dǎo)線承受紫銅帶或絕緣扁銅線的互感器，其電流密度約絕緣選大值。對(duì)于大電流互感器〔一次繞組常為一匝或兩匝，為了減小電流的集膚效應(yīng)，一次導(dǎo)線宜承受圓銅管〔或半圓銅管〕和鋁管〔或半圓鋁管。半圓銅管一次繞組電流密度約〔1.2-1.5〕A/mm21A/mm2以下。一次繞組引線端子設(shè)計(jì)裝時(shí)需用特別的金具。當(dāng)電流很小時(shí)可承受螺桿式引線端子。積的接觸電流密度約為〔0.2～0.36〕A/mm2。二次繞組的設(shè)計(jì)二次繞組導(dǎo)線多承受漆包圓銅線，可用單根導(dǎo)線繞制二次繞組，也可用多根導(dǎo)線并繞繞〔包括環(huán)氧樹脂澆注互感器QQ-2型厚絕緣縮醛漆包線。二次繞組導(dǎo)線截面選取主要考慮誤差要求，還應(yīng)考慮溫升和短時(shí)熱電流的要求。按短時(shí)S1-S2短接后鐵心是否飽和進(jìn)展計(jì)算。假設(shè)鐵心沒有飽和應(yīng)按短時(shí)熱電流折算到二次繞組的電流計(jì)算；假設(shè)鐵心已經(jīng)飽和應(yīng)按鐵心飽和后的二次繞組電流計(jì)算。當(dāng)加大二次導(dǎo)線截面。二次繞組引線端子設(shè)計(jì)6mm2，二次引線端子及緊固件應(yīng)由銅或銅合金制成。Un

0.66kV5mm2的端子。3,5 電流互感器接地端子8mm接地螺栓，或其他供接地線連接用的零件〔例如：面積足夠大且有連接孔的接地板。464646電流互感器額定安匝數(shù)選取安匝數(shù)選取要考慮額定一次電流大小，短時(shí)熱電流大小，儀表保安系數(shù)，負(fù)荷大小和準(zhǔn)確級(jí)凹凸。一般講高安匝數(shù)的電流互感器，其誤差、儀表保安系數(shù)和準(zhǔn)確限值系數(shù)簡(jiǎn)潔到達(dá)要求。對(duì)于測(cè)量級(jí)繞組，假設(shè)準(zhǔn)確級(jí)高、負(fù)荷大、儀表保安系數(shù)小或一次電流小，應(yīng)選取高安匝。如高安匝仍滿足不了要求，宜選高導(dǎo)磁材料鐵心，安匝數(shù)可取的較低。對(duì)于保護(hù)級(jí)繞二次繞組絕緣計(jì)算和封閉設(shè)計(jì)4.5kV〔峰值〕計(jì)算即可。QZ-2漆包線可以滿足要求。當(dāng)二次繞組由多層導(dǎo)線繞組成，層間應(yīng)加包絕緣，由于層間電壓可能超過漆包線承受電SF6

式互感器層間絕緣用絕緣紙包扎。繞制二次繞組前要包扎鐵心絕緣〔鐵心和二次繞組之間的絕緣，對(duì)于環(huán)氧樹脂絕緣及SF6環(huán)〔見圖24〕和絕緣紙包扎。因鐵心四個(gè)尖角會(huì)扎破鐵心絕緣，在包扎鐵心絕緣前應(yīng)進(jìn)展襯海綿、橡膠帶、毛氈、多層皺紋紙帶等。二次繞組絕緣。繞完導(dǎo)線后，為了滿足二次繞組之間及對(duì)地的絕緣要求，應(yīng)在導(dǎo)線外包SF6

組間墊絕緣紙板圈。對(duì)于油浸式互感器可外包電纜紙或皺紋紙，繞組間墊絕緣紙板圈。對(duì)于環(huán)氧樹脂絕緣互感器外面還要包扎密封膠帶和屏蔽層〔半導(dǎo)體皺紋紙。一次繞組絕緣設(shè)計(jì)玻璃絲包線做匝間絕緣。主絕緣：前面已介紹過，環(huán)氧樹脂絕緣互感器，一、二次繞組之間的主絕緣介質(zhì)是環(huán)氧樹脂。SF6

SF6

氣體。主絕緣的間隙由電場(chǎng)強(qiáng)度打算，由于大多數(shù)是不均勻電場(chǎng)或極不均勻電場(chǎng)，計(jì)算格外簡(jiǎn)單，由模擬試驗(yàn)的方法確定允許的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)為止。兩電極間不同的位置場(chǎng)強(qiáng)不同，電極外表場(chǎng)強(qiáng)最高。放電電壓。對(duì)于中壓油浸式互感器，如10-35kV電流互感器〔鏈形絕緣構(gòu)造不實(shí)行簡(jiǎn)單的改善電場(chǎng)的措施，還因運(yùn)行維護(hù)差，應(yīng)當(dāng)有較大的絕緣裕度，絕緣的計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)〔按均勻電場(chǎng)計(jì)算平均場(chǎng)強(qiáng)〕應(yīng)當(dāng)較低。對(duì)于高壓油浸式互感器110kV及以上絕緣全部包在一次繞組上，如前面講過的，用電極將厚絕緣等分成幾個(gè)薄絕緣，使其極板間的電容相等，此稱作電容型絕緣，使極板間的場(chǎng)強(qiáng)降低。這種絕緣構(gòu)造要重點(diǎn)降低極板端部極不均勻電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。此處不再介紹電容型絕緣的計(jì)算方法。后面將要具體介紹。包緩沖且用密封膠帶密封起來(lái)。承受多根銅帶或絕緣扁銅線或絕緣電纜線繞制的一次繞組，不需要包緩沖，因其是可以壓縮的，但仍需要封閉，以免樹脂進(jìn)入。誤差計(jì)算474747X2R2計(jì)算X2計(jì)算所謂漏電抗，對(duì)環(huán)形鐵心講?？傆猩倭康拇磐ㄌ鲨F心在非磁性介質(zhì)中流通，它匝鏈的有了漏磁通繞組感應(yīng)電勢(shì)減小，輸出電流減小，感應(yīng)電勢(shì)削減局部用漏電抗乘上二次電流表示，漏電抗由漏磁通產(chǎn)生。當(dāng)二次導(dǎo)線均勻繞滿鐵心，且一、二次繞組同心時(shí)，漏磁通小到X2=0。如二次導(dǎo)線繞的不均勻，稀繞的位置漏磁通大。另外，一次繞組反回導(dǎo)線如距二次繞組近，它產(chǎn)生的穿過非磁通性介質(zhì)閉合的磁通也會(huì)匝鏈著二次繞組局部匝數(shù)，而感應(yīng)的電流和二次電流方向相反，可以看成是漏磁通。漏磁通的實(shí)際分布極其簡(jiǎn)單，難以準(zhǔn)確分析和計(jì)算，通常承受簡(jiǎn)化的方法進(jìn)展分析和計(jì)算。近似計(jì)算也格外不準(zhǔn)確，用試驗(yàn)的方法確定X2同樣也格外不準(zhǔn)。在工程設(shè)計(jì)中，往往要X2=0。X2值。R2計(jì)算L NR 22 S2

2,——導(dǎo)線的電阻系數(shù),Ω·mm2/m，L2——二次導(dǎo)線的平均匝長(zhǎng)，mN2——二次繞組的匝數(shù)mm255ρ計(jì)算二次繞組電阻值。

=0.02Ω·mm2/m55保護(hù)級(jí)用電流互感器計(jì)算復(fù)合誤差時(shí)，按75℃時(shí)的電阻系數(shù)ρ二次繞組電阻。

75誤差計(jì)算測(cè)量級(jí)繞組在201000.5S測(cè)量繞組520、合誤差。P級(jí)保護(hù)繞組在額定電流時(shí)計(jì)算電流誤差和相位差及準(zhǔn)確限值一次電流時(shí)計(jì)算復(fù)合誤差。誤差計(jì)算推舉按以下表格的步驟進(jìn)展計(jì)算。準(zhǔn)確級(jí)： 額定負(fù)荷：VA 額定電流比：〔IN〕1n=A

N2n= N2=二次繞組阻抗〔Ω：

測(cè)量級(jí)繞組鐵心數(shù)據(jù)： 保護(hù)級(jí)繞組鐵心：A

= cm2，