電氣設備課程課件河北工程技術學院一二

第四章互感器補充

互感器知識概述第一節(jié)

互感器的作用及工作特性第二節(jié)電流互感器第三節(jié)電壓互感器思考題與習題第四章互感器知識概述

互感器包括電流互感器和電壓互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡元件，將一次側的高電壓、大電流變成二次側標準的低電壓（100V或V）和小電流（5A或1A），用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，使二次電路正確反映一次系統(tǒng)的正常運行和故障情況。目前，互感器常用電磁式和電容式，隨著電力系統(tǒng)容量的增大和電壓等級的提高，光電式、無線電式互感器正應運而生，將應用于電力生產中。

第一節(jié)互感器的作用及工作特性一、互感器與系統(tǒng)連接二、互感器的作用三、電流互感器的工作特性四、電壓互感器的工作特性互感器與系統(tǒng)的連接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)。在安裝接線時同名端子不可接錯，否則會造成這些裝置運行中的紊亂，因此正確測定互感器的同名端并正確接入上述儀表裝置十分重要?；ジ衅鞯淖饔?/p>

1、將一次回路高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴手怠?、使低電壓的二次系統(tǒng)與高電壓的一次系統(tǒng)實施電氣隔離，且互感器二次側接地，保證了人身和設備的安全。由于互感器一次、二次繞組除了接地點外無其他電路上的聯(lián)系，因此二次系統(tǒng)的對地電位與一次系統(tǒng)無關，只依賴于接地點與二次繞組其他各點的電位差，在正常運行情況下處于低壓（小于100V）的狀態(tài)，方便于維護、檢修與調試。3、取得零序電流、電壓分量供反應接地故障的繼電保護裝置使用。

電流互感器的工作特性1、電流互感器的工作特性2、正常運行時，二次繞組近似于短路工作狀態(tài)。3、一次電流的大小決定于一次負載電流。4、運行中的電流互感器二次回路不允許開路。5、電流互感器的一次電流變化范圍很大。6、電流互感器結構應滿足熱穩(wěn)定和電動穩(wěn)定要求。

電壓互感器的工作特性1、正常運行時，電壓互感器二次繞組近似工作開路狀態(tài)。2、電壓互感器一次側電壓決定于一次電力網的電壓。3、運行中的電壓互感器二次側繞組不允許短路。電壓互感器二次側所通過的電流由二次回路阻抗的大小來決定，當二次側短路時，將產生很大的短路電流損壞電壓互感器。為了保護電壓互感器，一般在二次側出口處安裝些熔斷器或快速自動空氣開關，用于過載和短路保護。在可能的情況下，原邊也應裝設熔斷器以保護高壓電網不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。第二庫節(jié)電流允互感在器一、普電流稠互感喝器的工作扇原理二、坦電流統(tǒng)互感露器的誤差三、眠電流憤互感龍器的準確哨級、10夠%誤差殼曲線四、航電流貝互感呈器的額定雜容量五、賀電流呢互感廈器的接線孤方式六、午電流舅互感江器的分類和型號七、惹電流震互感鼠器的配置改原則八、抵電流橋互感挺器使奸用注意港事項電流待互感觀器的工作掏原理在理沸想的設電流紫互感艦器中挪，如半果假聚定空春載電乞流Ⅰ0=0，則登總磁添動勢Ⅰ0N0=0，根溜據能段量守熊恒定丈律，鐘一次秩繞組霸磁動形勢等左于二充次繞凡組磁節(jié)動勢野，即Ⅰ1NI=-墳Ⅰ2N2即電臨流互眼感器摔的電曠流與需它的謹匝數(shù)腎成反執(zhí)比，塊一次嫂電流泉對二仆次電流的賴比值Ⅰ1/Ⅰ2稱為嚷電流盼互感難器的最電流瓣比。面當知盛道二苦次電據流時滿，乘幟上電局流比儲就可巴以求攤出一心次電撒流，債這時酸二次兄電流勺的相什量與曬一次起電流框的相媽量相抵差18暑00。電流摔互感教器的誤差1、電雹流誤育差（泛又稱雙比差樸）電流警互感讓器實記際測私量出印來的宅電流KⅠ2與實置際一測次電逐流Ⅰ1之差施，占Ⅰ1的百絮分數(shù)伴，即2、角蜓誤差齡（角改差）旋轉18婦00的二目次電主流與俘一次唯電流戶之間懶的夾炒角。驚規(guī)定扒二次味電流河負相禁量超茶前于故一次既電流霞相量碎時，咽角誤往差δ為正怎，反佛之角線誤差δ為負均。電流風互感指器的準確他級一、胳電流寒互感作器準拿確級準確越度級總是指床在規(guī)午定的昏二次照負荷藥變化氏范圍辮內，悄一次以電流港為額箏定值想時的欄最大次電流剛誤差能。如表4-濕1所示羽。我國GB點12拉08墻-1厭99垮7《電流狀互感碎器》規(guī)定警測量馬用的冒電流抵互感見器的瀉測量毀精度蜻有0.寧1、0.盼2、0.討5、1、3、5五個炸準確返度級過；保弄護用亦電流俘互感獅器按詠用途承可分愛為穩(wěn)陵態(tài)保別護用幸（P）和憶暫態(tài)味保護六用（TP）兩劉類，盯穩(wěn)態(tài)植保護侵用電龜流互歲感器鳴的準贈確級圓用P來表澡示，慚常用畝的有5P和10屑P。所謂杜額定疾準確嚼限值歡一次禮電流娃即一脅次電魄流為傍額定腸一次乳電流聰?shù)谋秵?shù)，敢也稱碼為額堅定準賽確限恥值系駁數(shù)。溫例如10噴P2賣0表示冠準確卸級為10太P，準斯確限風值系甲數(shù)為20。這刻一準賊確級嫂電流鐮互感汁器在20倍額疫定電復流下圈，電貞流互頑感器賺負荷貫誤差階不大稅于10慨%。電流扒互感摘器準謎確級誤差宗限值電流壤互感禽器準賣確級搞誤差斗限值電流游互感陡器的10倒%誤差饅曲線二、10攝%誤差零曲線當一充次電辰流為n倍一詳次額孩定電狀流時再，電工流誤角差達-1仁0%，n=Ⅰ1/Ⅰ1N稱為10草%倍數(shù)辣。10名%倍數(shù)蘆與互斷感器寫二次吸允許暈最大啊負荷冬阻抗Z21的關酷系曲僑線為n=鳴f(草Z21)，便劍叫做誕電流幣互感葉器的10談%誤差寶曲線賣。電流供互感蜻器的額定塞容量三、商電流糖互感趕器的鎮(zhèn)額定社容量電流精互感覆器的戀額定枯容量SN2系指茄電流忙互感估器在剛額定與二次郊電流ⅠN2和額胳定二寇次阻狗抗ZN2下運笑行時覆，二暴次繞區(qū)組輸億出的砌功率SN2=Ⅰ2N2ZN2。由瘦于電沖流互努感器咱的額址定二份次電瞞流為升標準竊值，平也為了辨便于寇計算塌，有捎的廠盞家提版供電嚴流互澆感器泡的值期。因電破流互煉感器艷的誤蛾差和腎二次統(tǒng)負荷者有關稀，故術同一蟻臺電精流互議感器使眾用在箏不同員準確蕉級時援，會蘇有不資同的概額定硬容量籃。例制如：LM枯Z1駝-1瀉0-懼30犯00作/5型互餐感器威在0.絡5級下竿工作碧時，ZN2=1勝.6丟(4御0V障A)在1級工球作時,兔ZN2=2傷.4揉(6就0V狡A)。電流紗互感蜂器接線阿方式電流懶互感蛇器的碎接線督形式億指的擾是電薯流互堵感器蓮與測哥量儀予表或尸保護拆繼電擊器之皆間的撤連接稀形式。三相誓完全溜星形想接線傾兩穗相不桑完全膀星形惱接線電流臭互感所器接線蘋方式（1）三兇相三艘完全路星形失接線制可以君準確言反映倒三相經中每貌一相才的真蹦實電供流。凈該接掛線方尼式應摘用在檔大電嗓流接堡地系的統(tǒng)中宅，保買護線剩路的刷三相皮短路烘、兩福相短毯路和揚單相裹接地講短路挖。（2）兩市相兩鉛繼電體器不削完全始星形拴接線呼可以畝準確航反映忘兩相資的真嶼實電旗流。鍋該接呼線方起式應卷用在6～10鹿kV中性籃點不跨接地欲的小蝕電流且接地饅系統(tǒng)歌中，輪保護撒線路賴的三豈相短阻路、璃兩相偉短路冶。（3）兩垮相接架差動殼式接泉線反孟映兩愿相差廣電流窄。該釘接線唉特點陸是U、W相電沈流互盞感器泡接成鉛電流嘩差式禾，通也過繼救電器螞的電羨流是U、W相電芳流互折感器鑒二次質側電沫流差腔。惡該接居線方修式應鄭用在6～背兩墻相差塞接線10題kV中性絲式點不愿接地脂的小慰電流蟲接地眾系統(tǒng)閣中，嚴保護電線路切的三波相短菊路、棗兩相圣短路錦、小讓容量豪電動訪機保繼護、見小容群量變臨壓器昆保護帆。電流嘩互感載器接線繪方式兩相昌差接恰線窮單相玩接線牧兩相掉三完扒全星淋型接篇線（4）單嗽相接霸線在另三相掩負荷購平衡維時，涼可以慰用單近相電正流反走映三末相電狹流值痰，主捉要用圣于測歷量電劇路。（5）兩叫相三際完全扶星形掏接線憐中流笛入第搶三個館繼電負器的籍電流偵是Ⅰj=Ⅰu+Ⅰv。撕該接芝線方葡式應采用在抽大電礎流接鉤地系書統(tǒng)中晚，保曠護線快路的茫三相鼠短路屠、兩溉相短伍路。電流概互感辮器的分類1．按訊安裝梅地點金可分懇為屋梢內和纖屋外此式。2．按臉安裝脫方式瞞可分呼為穿掃墻式湖、支陳持式選和裝而入式秒。穿膊墻式霞裝在雕墻壁彎或金僚屬結拋構的對孔中墊，可瓣節(jié)約鋸穿墻手套管抖；支舒持式溜安裝勤在平忘面或泊支柱粥上；嶄裝入盡式是愛套裝躬在35乳kv及以愚上的專變壓愛器或億多油華斷路悄器油算箱內項的套凱管上躍，故臉也稱茂為套統(tǒng)管式罰。3．按喉絕緣升可分清為干輸式、已澆注詢式、鑼油浸格式等呈。干皆式用禾絕緣害膠浸續(xù)漬，淚用于駐屋內狐低壓關電流斬互感尾器；綁澆注植式以繩環(huán)氧緣瑞樹脂敢作絕假緣，純目前澤，僅占用于35銷kv及以標下的曠屋內致電流踐互感轉器；縱油浸免式多御為屋紅外式教。4．按錯一次誘繞組懼匝數(shù)諒可分滋為單侵匝式支和多訪匝式厭。單霧匝式扔分為漫貫穿打型和切母線膚型兩謹種。5．按餓電流畝互感嫂器的禍工作最原理裝，可坑分為黎電磁借式、倍電容軟式、除光電猜式和段無線除電式該。電流浮互感異器的型號電流系互感瘦器全小型號核的表變示和披含義械如下羊：電流徒互感泛器的配置葉原則（1）每世條支唱路的虜電源麥側均堤裝設片足夠杜數(shù)量障的電這流互愛感器畝，供管該支路把測量丸、保嗚護使跑用。楚此原止則同禾于開蒼關電尖器的次配置誘原則裁，因揮此有斷路省器與形電流濫互感常器緊鴉鄰布遺置。嫌配置真的電鹽流互很感器羨應滿綁足下分列要求：1）一競般應孤將保苗護與創(chuàng)測量肥用的除電流嫌互感局器分櫻開；2）盡細可能撥將電能脊計量渠儀表差互感偷器與貸一般紫測量旺用互膝感器許分開吹，前忠者必糟須使黨用0.項5級互旱感器歸，并瘦應使瞞正常憤工作民電流堅在電味流互緊感器圓額定述電流協(xié)的2/陳3左右；3）保泳護用派互感弓器的耐安裝逮位置雨應盡換量擴黃大保初護范柱圍，魂盡量甘消除主保換護的抖不保之護區(qū)疼；4）大省接地盾電流忙系統(tǒng)睡一般刺三相斥配置孫以反奔應單步相接地起故障傍；小弱電流魄接地呈系統(tǒng)恥發(fā)電欺機、極變壓山器支劃路也堂應三置相配裳置以便監(jiān)美視不頑對稱百程度調，其狼余支澡路一美般配松置于A、C相。（2）為佛了減較輕內癥部故訴障時武發(fā)電使機的佳損傷臭，用綱于自費動調新節(jié)勵萬磁裝置搞的電灶流互州感器經應布茄置在撈發(fā)電國機定覆子繞撤組的瓶出線蛇側?？榱藝辣阌诜治鼍驮谘氚l(fā)電律機并禾入系鳥統(tǒng)前鵝發(fā)現(xiàn)結內部蟲故障宵，用下于測顧量儀誓表的宜裝遷在發(fā)邀電機捷中性謝點側懷。電流霞互感披器的配置筋原則（3）配慕備差歲動保倚護的租元件滔，應更在元爬件各蔽端口勺配置茫電流杯互感器淡，當陶各端取口屬欺于同憂一電鍋壓級距時，擱互感土器變柳比應租相同康，接線方鑰式相哥同。Y，d1繞1接線綱組別磚變壓終器的桿差動經保護訂互感呀器接添線應分顧別為壘三角銹形與屯星形伍，以峰實現(xiàn)姓兩側叛二次的電流形的相敬位校兼正同時低冶壓側愉變流順比Kb與高椅壓側焰變流苦比Kh的關伶系為Kb=KhKT/菠3，其中KT為變講壓器帖的變快比（KT=高壓/低壓中）。（4）為佳了防拳止支清持式般電流罷互感揭器套吸管閃懼絡造分成母約線故障，見電流爆互感色器通段常布佩置在案斷路厘器的陸出線討或變猾壓器碧側。電流念互感薄器使?jié)撚米⒁鈴娛马棧?）電思流互劑感器前在工昏作時焰其二幣次側消不得皺開路（2）電評流互杏感器雖的二跳次側脖有一食端必耽須接耽地（3）電免流互照感器她在連六接時稼，要怕注意將其端龜子的肉極性第三想節(jié)電壓河互感梅器一、享電磁辱式電就壓互粗感器■電磁臣式電發(fā)壓互汗感器禁的工作勿原理■電磁告式電遼壓互魚感器鞭的誤差■電磁意式電鋤壓互灰感器權的分類、結構丘類型和型號二、兔電壓逗互感時器的準確墓級和額定噸容量三、副電壓商互感幅器的接線蹤蝶方式四、門電流壤互感童器的配置猛原則電磁茫式電聾壓互言感器騙的工作鋤原理電壓琴互感代器的竹工作屈原理續(xù)與普娃通電語力變再壓器犯相同專，結宿構原賞理和士接線穗也相權似，嘩一次追繞組朗匝數(shù)臥很多枝，而涼二次剩繞組悠匝數(shù)漁很少趙，相蕉當于唉降壓叨變壓股器。吊工作挖時，也一次番繞組喘并聯(lián)胞在一技次電及路中鏈，而嗽二次旨繞組皂并聯(lián)綱儀表夜、繼翻電器廢的電腸壓線遲圈。碎因此連電壓道低，爹額定粘電壓秘一般規(guī)為10智0V；容析量小砍，只揉有幾舞十伏且安或碰幾百輸伏安脂；負熊荷阻谷抗大替，工顛作時納其二掘次側睛接近既于空叔載狀送態(tài)，那且多速數(shù)情懸況下題它的身負荷的是恒飛定的陽。電客壓互己感器橫的一丸次電論壓U1與其汪二次甩電壓U2之間萄有下振列關溜系：U1≈(喪N1/N2)U2KUU2式中堅，N1、N2——為電外壓互煎感器嫩一次叮和二喘次繞哲組匝衰數(shù)；KU——為電濾壓互珍感器句的變爆壓比育，一喇般表醬示為其額察定一網、二勝次電揀壓比蠢，狗即KU=U1N/U2N，例州如10聚00枯0V欣/1迅00莫V。電磁刷式電辭壓互麥感器尊的測量副誤差由于議電壓決互感撇器存費在勵葡磁電寨流和插內阻梢抗濾，因冠此電途壓互誤感器滔測量煌結果耳呈現(xiàn)叉誤差幼，通糕常用微電壓茄誤差凝（又延稱比兩值差絮）和趨角誤弄差（又鞋稱相若角差渡）表均示。（1）電正壓誤德差：化電棗壓誤句差為歐二次哭電壓籃的測照量值方乘額盯定互脖感比旁所得膜一次活電壓杰的近籌似值棍（U2ku）與亦實際例一次治電壓U1之差威，而監(jiān)以后賤者的穿百分帥數(shù)表碧示青，即（2）角齊誤差電磁勁式電什壓互俘感器榨的分類電磁絨式電吩壓互熟感器職可分屯為以賺下幾娘種類屠型：（1）按吼安裝槽地點晴可分刊為戶霉內式茅和戶左外式業(yè)。（2）按使相數(shù)轉可分毀為單奔相式依和三盟相式癢。（3）按饒每相宏繞組雜數(shù)可更分為選雙繞椅組和厚三繞己組式疤。三屠繞組灰電壓炒互感挑器有潔兩個制二次志側繞社組：狗基本權二次揭繞組賴和輔沒助二老次繞險組。度輔助晨二次緣瑞繞組洽供接牙地保癢護用咬。（4）按攤絕緣驕可分墾為干焦式、澤澆注嚼式、跟油浸標式、宣串級塞油浸帖式腫和電許容式燃等。識干式館多用響于低均壓；飾澆注役式用哈于3～35納kV；油販浸式準主要投用于35把kV及以扎上的崖電壓袖互感壓器。電磁圍式電配壓互紡感器披的結構撤類型（1）35唇kV及以璃下的衣電壓控互感廚器35勁kV及一太下電任壓互盞感器即的結批構和衰普通送變壓繁器基蝴本一柳致。米根據耽其絕衡緣方慈式的賤不同悶，可龍分為盼干式蘇、環(huán)稀氧澆脊注式近和油佛浸式悄三種性。干式迎電壓現(xiàn)互感愿器一旁般只臣用于碌低壓嚷的戶堡內配基電裝瞇置。澆注滿式電細壓互癢感器易用于3～35鞠kV戶內兄配電千裝置河。油浸遞式電成壓互絞感器JD急JJ情2-寧35型、JD值J2猴-3將5型被頂廣泛逗用于35鳳kV系統(tǒng)棗中。罵這類殃電壓傅互感吸器的許鐵芯鬼和一行、二覆次繞洪組放激在充辭有變盾壓器癥油的安油箱文內。揮繞組樓出線顯端經攏固定幼在油禿箱蓋懼上的滾套管鋼引出王。電磁聰式電筒壓互陽感器疑的結構你類型（2）11縱0～22肺0k滋V電壓怒互感住器隨著關電壓新的升芝高，丘電壓攝互感取器絕紅緣尺唐寸需抽增大毒。為丈了減蹈少繞癥組絕健緣厚恒度，頂縮短屬磁路平長度釀，11魯0k售V及以僑上電撈壓互椅感器參采用暖串級繼式，襖鐵芯落不接執(zhí)地，腹帶電執(zhí)位，請由絕渡緣板傻支撐辮。國礦產JC花C型和JD耍CF型電憑壓互息感器璃就是球采用橡這種卡結構餅。一次騾繞組進分兩醬部分朋，分喝別繞元在上奮下兩撐鐵芯患上，盛二次朱繞組心只繞在鈔下鐵膝芯柱顯上并孔置于掘一次圈繞組臨的外厚面。扎鐵芯鈴和一欲次繞瓣組的追中點寨相連始。當喘電網殺電壓U加到渡互感著器一扎次繞菊組時垮，其準鐵芯轟的電用位為(1/摟2)U。而符且一岔次繞仗組的尤兩個磨出線提端與枯鐵芯土間的軋電位她差、債一、午二次幣繞組粗間的癢電位城差及價二次越繞組巨和鐵滋芯間竹的電呢位差獻將都閱是(1干/2頂)U。這悟就降遍低了產對鐵沈芯與分一次薯繞組團之間擠以及漂一、虛二次預繞組邁之間讓的絕債緣要昌求。電磁塔式電縱壓互注感器驗的型號電壓謹互感統(tǒng)器全鑼型號鋒的表誰示和料含義勇如下竟：電壓生互感勺器的準確淺級電壓佩互感洪器的跳測量驚誤差錦，以苗用其檔準確篇度級鎮(zhèn)來表沖示。被電壓踐互感唱器的造準確框度級脊，是堤指在確規(guī)定煉的一戚次電學壓和痛二次屬負荷觀變化舟范圍財內，悲負荷需的功朝率因隆數(shù)為目額定織值時舉，電鳳壓誤釋差的架最大百值。表4-帶3電壓侵互感逼器的姓準確贈級和禾誤差耕限值電壓央互感足器的額定成容量電壓按互感去器的逝誤差扇與二歷次負賓荷有噸關，壁因此懂對應沉于每冊個準痕確度拆級，且都對誕應著憲一個召額定殘容量饅，但將一般費說電后壓互職感器陸的額攝定容沙量是川指最吩高準達確度彩級下南的額而定容拐量。海例如JD項Z-崇10型電瞇壓互妻感器主，各榆準確奮級下授的額粥定容點量為病：0.自5級-8俊0V吐A，1級-1警20續(xù)VA，3級-3冤00適VA，則銅該電般壓互潛感器潔的額童定容蠟量為80舌VA。同剃時，羅電壓非互感絞器按儲最高戒電壓兔下長廈期工歇作允欲許的礎發(fā)熱焰條件贊出發(fā)艙，還禮規(guī)定南最大嶺容量檢，上騎述電把壓互胸感器摔的最港大容缸量為50習0V圣A，該足容量敬是某遭些場搜合用巷來傳驚遞功艙率的疼，例蜂如：富給信娛號燈物，斷叨路器匹的分翠閘線船圈供帥電等麥。電壓綠互感豪器要嘆求在展某些賠準確椅度級體下測枝量時崗，二乳次負奏載不忌應超答過該另準確叫級規(guī)資定的旱容量盛，否舟則準植確度烘級下但降，短測量陷誤差寇是滿洗足不掛了要續(xù)求的員。電壓斷互感仰器的接線卷方式在三略相電菊力系衫統(tǒng)中紗，通秩常需賞要測蒸量的株電壓妨有線錢電壓爬、相框對地拼電壓宏和發(fā)餓生單京相接晚地故乓障時段的零尖序電荒壓。丸為了限測量它這些遠電壓悟下圖心示出孕了幾耐種常令見的特電壓象互感趟器接買線。電壓舊互感史器的配置冒原則電壓牽互感賢器配偵置原爽則是打：應負滿足演測量割、保茅護、全同期種和自棚動裝夫置的凱要求