高壓斷路器的構(gòu)造及 工 作 原 理

高壓斷路器的構(gòu)造及工作原理第1頁(yè)/共64頁(yè)二、高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)：主要零部件：開關(guān)本體的底架、底座功能：整臺(tái)產(chǎn)品的基礎(chǔ)第2頁(yè)/共64頁(yè)開斷元件：主要零部件：主滅弧室主觸頭系統(tǒng)主導(dǎo)電回路輔助滅弧室輔助觸頭系統(tǒng)并聯(lián)電阻功能：開斷及關(guān)合電力線路，安全隔離電源第3頁(yè)/共64頁(yè)支持絕緣件：主要零部件：瓷柱瓷套管絕緣管等構(gòu)成的支柱本體拉緊絕緣子等功能：保證開斷元件有可靠的對(duì)地絕緣，承受開斷元件的操作力及各種外力第4頁(yè)/共64頁(yè)傳動(dòng)元件：主要零部件：各種連桿齒輪拐臂液壓管道壓縮空氣管道等功能：將操作命令及操作功傳遞給開斷元件的觸頭和其它部件第5頁(yè)/共64頁(yè)操作機(jī)構(gòu)：主要零部件：彈簧、液壓、電磁、氣動(dòng)及手動(dòng)機(jī)構(gòu)的本體及其配件功能：為開斷元件分合閘操作提供能量，并實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的操作第6頁(yè)/共64頁(yè)三、高壓斷路器的技術(shù)要求及其基本參數(shù)(一)開斷、關(guān)合電路方面1.開斷短路故障標(biāo)志高壓斷路器開斷短路故障能力的主要參數(shù)是：額定電壓(kV)：斷路器銘牌上所標(biāo)明的該斷路器正常工作電壓的有效值。對(duì)于三相設(shè)備，一般指線電壓。最高工作電壓:

其值高出額定電壓約15%，如額定電壓10kV的斷路器，可以長(zhǎng)期工作在11.5kV的線電壓下。額定開斷電流(kA，有效值)：在額定電壓下，斷路器能夠可靠開斷的最大電流為額定開斷電流。它主要表征斷路器熄滅大電流電弧的能力。第7頁(yè)/共64頁(yè)額定斷流容量(MVA)：由于開斷能力和額定電壓、開斷電流有關(guān)，因此，通常采用一個(gè)綜合參數(shù)，即以額定斷流容量來(lái)表示斷路器的開斷能力。對(duì)于三相電路有：

新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已取消這一術(shù)語(yǔ)，目前直接用額定開斷電流表示。選擇斷路器時(shí)，首先要校核的參數(shù)就是斷路器開斷短路故障電路的能力。第8頁(yè)/共64頁(yè)2.快速開斷標(biāo)志斷路器開斷過(guò)程快慢的參數(shù)是：開斷時(shí)間(s)：從斷路器接到開斷信號(hào)到短路電流終止(電弧熄滅)的全部時(shí)間。固有分閘時(shí)間：斷路器接到分閘命令(分閘線圈通電)開始至觸頭剛剛分離這段時(shí)間。是操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間燃弧時(shí)間：從觸頭剛分離開始至三相電弧完全熄滅為止。表明斷路器滅弧能力的大小。

低速動(dòng)作斷路器﹥0.12s中速動(dòng)作斷路器=0.08～0.12s高速動(dòng)作斷路器﹤0.08s第9頁(yè)/共64頁(yè)第10頁(yè)/共64頁(yè)3.關(guān)合短路故障預(yù)伏故障：電力系統(tǒng)中的電器設(shè)備或輸電線路有可能在未投入運(yùn)行前就已存在絕緣故障，甚至處于短路狀態(tài)。在這種預(yù)伏故障狀態(tài)下關(guān)合電路，將發(fā)生斷路器關(guān)合短路的嚴(yán)重情況。出現(xiàn)關(guān)合短路電流時(shí)在斷路器的動(dòng)靜觸頭還沒(méi)有接觸閉合下，觸頭間隙即可被擊穿而形成電弧。由于短路電流強(qiáng)大的電動(dòng)力，可使動(dòng)觸頭因受阻力作用而不能與靜觸頭吻合，造成持續(xù)燃燒著的電弧。因此，斷路器應(yīng)具有足夠的關(guān)合短路電流的能力。標(biāo)志關(guān)合短路電流能力的參數(shù)是：額定短路關(guān)合電流(kA，峰值)斷路器在額定電壓以及規(guī)定的使用和性能條件下，能保證正常關(guān)合的最大短路峰值電流。第11頁(yè)/共64頁(yè)合閘時(shí)間：在額定操作電壓下，從斷路器合閘線圈通電開始至主觸頭剛接觸為止。第12頁(yè)/共64頁(yè)4.自動(dòng)重合閘在線路保護(hù)中，通常都安裝有自動(dòng)重合閘裝置，在輸電線路發(fā)生故障后，首先由繼電保護(hù)裝置動(dòng)作驅(qū)動(dòng)斷路器跳開輸電線路，然后經(jīng)過(guò)延時(shí)，由自動(dòng)重合閘裝置驅(qū)動(dòng)斷路器把輸電線路合上，如果線路中已經(jīng)不存在故障，則開關(guān)不在動(dòng)作，輸電線路正常輸電，如果線路中故障仍然存在，則繼電保護(hù)裝置再次動(dòng)作驅(qū)動(dòng)斷路器跳開輸電線路。從這一過(guò)程來(lái)看，斷路器的動(dòng)作情況可能是以下兩種情況之一：a.斷路器跳閘（輸電線路出現(xiàn)故障）→斷路器合閘（自動(dòng)重合閘裝置驅(qū)動(dòng)）b.斷路器跳閘（輸電線路出現(xiàn)故障）→斷路器合閘（自動(dòng)重合閘裝置驅(qū)動(dòng)）→斷路器跳閘（線路還存在故障）顯然，對(duì)于以上兩種情況，斷路器都面臨著在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次操作，特別是后一種情況，斷路器更是在短時(shí)間內(nèi)多次分?jǐn)喙收想娏?。?duì)于進(jìn)行自動(dòng)重合閘的開關(guān)，沒(méi)有具體的指標(biāo)描述，但在進(jìn)行開關(guān)選擇時(shí)，多選擇開斷容量大或開斷電流大的斷路器。第13頁(yè)/共64頁(yè)5.分合各種空載、負(fù)載電路斷路器在分合各種空載線路、容性負(fù)載和感性負(fù)載時(shí)，在分合過(guò)程中會(huì)遇到電壓和電流的過(guò)渡過(guò)程，通常影響到開關(guān)的是分合過(guò)程中的過(guò)電壓。標(biāo)志這方面分合能力的主要參數(shù)是額定電壓，分合架空輸電線路和電纜的長(zhǎng)度（km）以及變壓器、電容器組的容量等。6.允許分合次數(shù)一般斷路器允許空載分合次數(shù)（也稱機(jī)械壽命）為2000次。第14頁(yè)/共64頁(yè)(二)一般電氣性能方面

1.電壓高壓斷路器除了要能長(zhǎng)期承受相應(yīng)的最大工作電壓外，還應(yīng)耐受高于額定電壓的各種過(guò)電壓作用，而不會(huì)導(dǎo)致絕緣的損壞。標(biāo)志這方面性能的參數(shù)是：工頻試驗(yàn)電壓、全波和截波沖擊試驗(yàn)電壓、操作波試驗(yàn)電壓。

2.電流(1)額定電流(A，有效值):

斷路器在閉合狀態(tài)下導(dǎo)電系統(tǒng)能長(zhǎng)期通過(guò)的電流。在額定頻率下通過(guò)這一電流時(shí)，各個(gè)金屬部位和絕緣的溫升不能超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的數(shù)值。額定電流在某種程度上決定了導(dǎo)體及觸頭的尺寸。

第15頁(yè)/共64頁(yè)(2)額定峰值耐受電流或動(dòng)穩(wěn)定電流(kA，峰值)(PeakWithstandCurrent)是斷路器在閉合位置所能允許通過(guò)的最大電流峰值。表征開關(guān)導(dǎo)電部分及支持絕緣部分的機(jī)械強(qiáng)度，在通過(guò)這一電流后開關(guān)不應(yīng)損壞且能繼續(xù)正常工作。(3)額定短時(shí)耐受電流或熱穩(wěn)定電流(kA，有效值)是在規(guī)定的短時(shí)間內(nèi)，斷路器在閉合位置所能耐受的電流。流過(guò)這一電流期間，斷路器的溫升，不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時(shí)發(fā)熱允許溫度。

第16頁(yè)/共64頁(yè)額定電流額定短路開斷電流額定熱穩(wěn)定電流額定動(dòng)穩(wěn)定電流額定短路關(guān)合電流除額定電流外，額定動(dòng)穩(wěn)電流、額定關(guān)合電流、額定開斷電流、額定熱穩(wěn)電流都是同一短路電流在不同工況下或不同時(shí)刻出現(xiàn)的電流峰值或有效值，但各有其特指的表征含義。第17頁(yè)/共64頁(yè)幾個(gè)電流之間的關(guān)系為：都以短路發(fā)生后約半個(gè)工頻周期處出現(xiàn)的沖擊電流峰值表示第18頁(yè)/共64頁(yè)(三)自然環(huán)境方面1.海拔高度海拔高度對(duì)高壓電器主要有兩方面的影響：(1)對(duì)外部絕緣的影響。(2)對(duì)電器發(fā)熱溫度的影響2.環(huán)境溫度3.濕度4.地震5.污穢6.風(fēng)力7.覆冰第19頁(yè)/共64頁(yè)四、少油斷路器1.SN10-10少油斷路器1-鋁帽2-上接線端子3-油標(biāo)4-絕緣筒5-下接線端子6-基座7-主軸8-框架9-斷路彈簧外形結(jié)構(gòu)圖第20頁(yè)/共64頁(yè)DL在合閘位置時(shí)，形成的導(dǎo)電回為：上接線端子—靜觸頭—導(dǎo)電桿—中間觸頭—下接端子分閘時(shí)，導(dǎo)電桿與靜觸頭分開，導(dǎo)電回路即被切斷而產(chǎn)生電弧，油在高溫下蒸發(fā)分解成大量氣體，油壓增高。隨著動(dòng)觸頭繼續(xù)下移，在滅弧室內(nèi)油氣混合物對(duì)電弧進(jìn)行橫吹和附加縱吹，使電弧熄滅。第21頁(yè)/共64頁(yè)圖2.13SN10-10少油斷路器滅弧過(guò)程：從動(dòng)、靜觸頭分開產(chǎn)生電弧到第一吹弧道打開，稱為封閉氣泡階段。在此階段電弧處在靜止的氣泡中，冷卻作用差，電弧難以熄滅。動(dòng)觸頭繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，第一、第二、三吹弧道相繼打開，滅弧室內(nèi)的高壓氣體經(jīng)吹弧道向外排出，對(duì)電弧橫向吹拂，使電弧強(qiáng)力冷卻與去游離。滅弧室由幾種不同形狀的滅弧片疊裝而成第22頁(yè)/共64頁(yè)操動(dòng)機(jī)構(gòu)接到分、合閘信號(hào)后，在外界能源作用下，使主軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)連桿5帶動(dòng)斷路器主軸1和導(dǎo)電桿完成斷路器的分、合閘操作。第23頁(yè)/共64頁(yè)

高壓斷路器的可以進(jìn)行手動(dòng)操作和電動(dòng)操作，無(wú)論何種操作方式，都要通過(guò)操作機(jī)構(gòu)完成開關(guān)的分合閘操作。操作機(jī)構(gòu)一般地由以下幾個(gè)部分組成：1）能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)高壓開關(guān)的分、合閘的最后完成都要依靠機(jī)械能來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此存在著把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，這種把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)構(gòu)有電磁鐵（早期斷路器多采用這種操作機(jī)構(gòu)，特點(diǎn)是分、合閘電流很大，特別是合閘電流，可達(dá)70~90安培）、電動(dòng)機(jī)（多應(yīng)用于隔離開關(guān)）、液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和壓縮空氣工作缸（目前斷路器采用比較多的操作機(jī)構(gòu)）。2）聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于把能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為開關(guān)動(dòng)作，一般由四邊形連桿機(jī)構(gòu)、拐臂和拉桿組成。3）保持機(jī)構(gòu)把操作過(guò)程保持在進(jìn)行中的狀態(tài)，防止命令消失引起的操作失敗。4）釋放機(jī)構(gòu)在操作完成后實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)狀態(tài)的返回。第24頁(yè)/共64頁(yè)

在進(jìn)行分、合閘操作時(shí)，操作機(jī)構(gòu)可能出現(xiàn)的各種工作情況都要綜合考慮到，對(duì)開關(guān)操作機(jī)構(gòu)提出以下要求：1）合閘對(duì)于合閘操作，希望開關(guān)能迅速動(dòng)作把電路接通，避免電弧對(duì)觸頭的燒傷，因此，對(duì)操作機(jī)構(gòu)要求有足夠的合閘能量，具體到不同的操作機(jī)構(gòu)有不同的要求，如液壓操作機(jī)構(gòu)的液壓要保持在適當(dāng)?shù)姆秶瑲鈩?dòng)操作機(jī)構(gòu)的氣壓要保持在適當(dāng)?shù)姆秶?，彈簧?chǔ)能機(jī)構(gòu)在合閘前要預(yù)先完成儲(chǔ)能工作等，如果液壓、氣壓等不符合要求，將自動(dòng)啟動(dòng)油泵、風(fēng)機(jī)等機(jī)械加壓。第25頁(yè)/共64頁(yè)2）保持合閘開關(guān)的合閘和分閘，可以有以下幾種操作方式：由操作人員通過(guò)控制屏（一般設(shè)在主控制室）或開關(guān)跟前的端子箱通過(guò)操作把手或按鈕完成，也可以由操作人員通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)度端下達(dá)操作命令，通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的信道把命令傳送到設(shè)在變電所的執(zhí)行端，執(zhí)行端對(duì)命令進(jìn)行處理后發(fā)出分閘或合閘脈沖。無(wú)論是何種操作方式，都應(yīng)該有相應(yīng)的電路對(duì)分閘或合閘脈沖進(jìn)行保持，同時(shí)，在操作完畢且相應(yīng)的操作信號(hào)撤消后，開關(guān)觸頭仍應(yīng)該保持在操作后位置，以上兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)全賴操作機(jī)構(gòu)的保持功能完成。3）分閘斷路器在合閘過(guò)程中，需要在外力的作用下，把四邊形連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)到一個(gè)位置，在這個(gè)位置上，四邊形連桿機(jī)構(gòu)達(dá)到一個(gè)平衡，因此進(jìn)行開關(guān)的合閘操作所需要的力是比較大的（與分閘相比），與合閘過(guò)程不同，分閘則是需要一個(gè)外力打破四邊形連桿機(jī)構(gòu)的平衡，因此，所需外力要小一些。一般來(lái)說(shuō)，斷路器的合閘和分閘操作都要經(jīng)外力實(shí)現(xiàn)。第26頁(yè)/共64頁(yè)4）自由脫扣自由脫扣指的是在斷路器合閘過(guò)程中接收到分閘命令時(shí)，機(jī)構(gòu)終止執(zhí)行合閘命令而改為執(zhí)行分閘命令。如果沒(méi)有自由脫扣功能，則斷路器在把設(shè)備合閘到故障上時(shí)，繼電保護(hù)將無(wú)法快速跳開斷路器，同樣地?cái)嗦菲髟诎言O(shè)備合閘到故障上而合閘命令尚未解除（保持），則會(huì)出現(xiàn)斷路器重復(fù)進(jìn)行合閘---分閘的動(dòng)作（跳躍現(xiàn)象）。5）防止跳躍6）復(fù)位在完成開關(guān)操作后，操作機(jī)構(gòu)能進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)預(yù)備進(jìn)行下一次操作。7）連鎖開關(guān)位置連鎖：利用開關(guān)之間的位置信號(hào)實(shí)現(xiàn)；操作機(jī)構(gòu)狀態(tài)閉瑣：在開關(guān)和操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，對(duì)開關(guān)操作命令進(jìn)行閉瑣。第27頁(yè)/共64頁(yè)2.SW-110型斷路器

SW-110型斷路器由三個(gè)獨(dú)立的Y形單元組成，每個(gè)Y形單元構(gòu)成一相的斷路單元。1---底架2---提升桿3---支持套管5---中間機(jī)構(gòu)箱6---滅弧室第28頁(yè)/共64頁(yè)第29頁(yè)/共64頁(yè)3.六氟化硫(SF6)斷路器一、氣體特性：SF6由F原子與S原子結(jié)合而成，分子結(jié)構(gòu)是個(gè)完全對(duì)稱的八面體，S原子居中，六個(gè)角上是F原子，F(xiàn)與S原子間以共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)。物理性能：無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不可燃的惰性氣體；化學(xué)性能：在常溫下是極為穩(wěn)定的氣體，其惰性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)氮?dú)?；絕緣性能：在三個(gè)大氣壓時(shí)，它與變壓器油的絕緣強(qiáng)度相等，壓力越高，絕緣性能越好。在均勻電場(chǎng)及相同壓力下，它的絕緣性能為空氣2～3倍；滅弧性能：SF6具有很強(qiáng)的滅弧能力，在自由開斷的情況下，它的滅弧能力要比空氣大約100倍。第30頁(yè)/共64頁(yè)(二)六氟化硫斷路器的典型結(jié)構(gòu)瓷瓶支持敞開式結(jié)構(gòu)，如圖所示。滅弧室被密封在瓷套管1內(nèi)，并固定在支持瓷瓶上。斷路器出線端和靜觸頭座2相連，動(dòng)觸桿3通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4、連桿5和斷路器的操作箱14相連接。操作箱內(nèi)裝有氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。第31頁(yè)/共64頁(yè)滅弧室內(nèi)由主動(dòng)、靜頭6、7組成主導(dǎo)電回路，以及由輔助動(dòng)、靜觸頭8、9組成的弧觸頭回路，前者僅通過(guò)電流，而電弧的燃燒與熄滅是在輔助觸頭上，這樣可以提高主觸頭的載流能力和使用壽命。13--密度繼電器可以直接反映氣體的泄漏情況。在發(fā)生氣體泄漏密度降低時(shí)發(fā)出信號(hào)，真實(shí)的反映氣體的泄漏情況第32頁(yè)/共64頁(yè)1—安全閥

2—箱體

3—觀察窗

4—箱蓋

5—操作機(jī)構(gòu)

6—車架

7—電流互感器

8—絕緣套管

9—隔離觸指10—?dú)鈮罕淼?3頁(yè)/共64頁(yè)4.真空斷路器第34頁(yè)/共64頁(yè)五、熔斷器與高壓負(fù)荷開關(guān)1.熔斷器熔斷器是一種最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，串接在電路中使用。當(dāng)電路中通過(guò)短路電流或過(guò)載電流時(shí)，利用熔體產(chǎn)生的熱量使其本身熔斷，從而切斷電路。它不能用以正常切斷或接通電路，而必須和其它電器配合使用；當(dāng)熔斷器熔體熔化后必須更換，需短時(shí)停電。基本結(jié)構(gòu)：金屬熔體、支持熔體的觸頭裝置和外殼參數(shù)和型號(hào)：額定電壓、額定電流、熔體的額定電流、極限分?jǐn)嗄芰θ垠w的額定電流不得超過(guò)熔斷器的額定電流。第35頁(yè)/共64頁(yè)型號(hào)表示方式：第36頁(yè)/共64頁(yè)2.高壓負(fù)荷開關(guān)有簡(jiǎn)單的滅弧裝置和明顯的斷開點(diǎn)，可通斷負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，有隔離開關(guān)的作用，但不能斷開短路電流。負(fù)荷開關(guān)常與熔斷器一起使用，借助熔斷器來(lái)切除故障電流。第37頁(yè)/共64頁(yè)六、直流快速開關(guān)

由前面分析知，直流電弧是非線性電阻，其電弧的熄滅過(guò)程和交流電弧不同，其電弧電流在時(shí)間上不過(guò)零點(diǎn)，屬于非周期變化，要使直流電弧熄滅較為困難。除了在直流開關(guān)中加強(qiáng)各種熄弧措施外，最有效的方法是采用固有動(dòng)作時(shí)間很小的快速開關(guān)，加速斷開短路的過(guò)負(fù)荷電流。為了說(shuō)明直流開關(guān)快速動(dòng)作的必要性，可從對(duì)直流牽引網(wǎng)短路電流增長(zhǎng)特性的分析中得到解答。第38頁(yè)/共64頁(yè)

直流牽引網(wǎng)是含電感L和電阻R的路，特別是在近處短路時(shí)，R很小，如網(wǎng)壓為U，穩(wěn)態(tài)短路電流則極大?？杀磉_(dá)為：它是按指數(shù)曲線增長(zhǎng)的。短路電流的增長(zhǎng)迅速，為了避免對(duì)電氣設(shè)備的損壞，并改善直流開關(guān)的熄弧條件，必須在其在到危險(xiǎn)值這前快速斷路。第39頁(yè)/共64頁(yè)第40頁(yè)/共64頁(yè)曲線1—穩(wěn)態(tài)短路電流曲線曲線2—快速開關(guān)的電流整定值和全分?jǐn)鄷r(shí)間的關(guān)系曲線

--快速開關(guān)的電流整定值T—全分?jǐn)鄷r(shí)間其中T包括：t1—電流達(dá)到整定值所需的時(shí)間；t2—開關(guān)斷路的固有時(shí)間，它由快速開關(guān)的結(jié)構(gòu)所決定；t3—電弧燃燒時(shí)間，它與熄弧措施和結(jié)構(gòu)所決定。第41頁(yè)/共64頁(yè)變壓器常用于儀器測(cè)量用途，以使電壓或電流匹配儀表和其它儀器的量程，例如，大多數(shù)電力系統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，電壓以0—120V有效值為量程，電流以0—5A有效值為量程。由于電力系統(tǒng)的線-線電壓高達(dá)110kV，電流可能為數(shù)十kA，就需要一些方法，將這些信號(hào)以精確而又低量級(jí)的形式，提供給測(cè)量?jī)x器。一個(gè)通用的方法是采用專用變壓器：電壓互感器電流互感器第42頁(yè)/共64頁(yè)第43頁(yè)/共64頁(yè)第44頁(yè)/共64頁(yè)七、互感器第45頁(yè)/共64頁(yè)互感器在電力系統(tǒng)中的作用是：①將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，電壓為100V、100/V，電流為5A或1A；②使二次系統(tǒng)設(shè)備與高壓側(cè)隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。第46頁(yè)/共64頁(yè)(一)電壓互感器工作原理與工作狀態(tài)：電壓互感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、繞組的連接方式都與電力變壓器相同。一次側(cè)繞組并聯(lián)在線路上，儀表的電壓線圈與二次繞組并聯(lián)要求將一次側(cè)的高壓，變換為測(cè)量?jī)x表需要的電壓(100V)，則PT相當(dāng)于一個(gè)降壓變壓器，N1>N2一次繞組多而細(xì)，二次繞組少而粗。第47頁(yè)/共64頁(yè)特點(diǎn)：容量小，類似一臺(tái)小容量變壓器；額定變壓比：

其中原繞組額定電壓是電網(wǎng)額定電壓，已標(biāo)準(zhǔn)化，副繞組額定電壓則統(tǒng)一設(shè)計(jì)為100V，所以Ke也標(biāo)準(zhǔn)化。三相PT為一、二次側(cè)線電壓之比。二次負(fù)荷恒定，在理想條件下可認(rèn)為電壓互感器是電壓源。第48頁(yè)/共64頁(yè)電壓互感器的誤差：1.電壓誤差：電壓誤差能引起所有儀表和繼電器產(chǎn)生誤差。2.角誤差：原邊電壓相量與旋轉(zhuǎn)過(guò)180°的副邊電壓相量之間的夾角稱為角誤差。角誤差對(duì)功率型儀表和繼電器及反映相位保護(hù)裝置都有影響。?電壓互感器在正常運(yùn)行中，其副繞組所接測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，二次電流很小，電壓互感器副邊工作在近似開路狀態(tài)，相當(dāng)于變壓器副邊空載運(yùn)行。第49頁(yè)/共64頁(yè)

通常0.1、0.2級(jí)互感器用于實(shí)驗(yàn)室精密測(cè)量，0.5級(jí)用于供電給瓦時(shí)計(jì)，1級(jí)和3級(jí)用于一般測(cè)量?jī)x表。電壓互感器使用注意事項(xiàng)：電壓互感器在工作時(shí)，其一、二次側(cè)不得短路。一次側(cè)短路時(shí)會(huì)造成供電線路短路；二次回路中，由于阻抗較大近于開路狀態(tài)，發(fā)生短路時(shí)，將在副繞組中流過(guò)一個(gè)很大的短路電流，有可能造成電壓互感器燒損。因此，應(yīng)在一、二次側(cè)裝設(shè)熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。電壓互感器二次側(cè)有一端必須接地。目的是為了防止一、二次繞組的絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高壓竄入二次回路中，危及設(shè)備及人身安全，通常將公共端接地。第50頁(yè)/共64頁(yè)

隨著電網(wǎng)電壓的提高，電磁式電壓互感器的體積將越來(lái)越大，造價(jià)也越來(lái)越高，因此需尋求其他型式的電壓互感器來(lái)代替電磁式電壓互感器。電容式電壓互感器：體積小，重量輕，制造簡(jiǎn)單，造價(jià)低。在110kV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。其實(shí)質(zhì)：電容分壓器第51頁(yè)/共64頁(yè)型號(hào)：第52頁(yè)/共64頁(yè)(二)電流互感器一次側(cè)繞組串聯(lián)在線路上，儀表的電流線圈與二次繞組串聯(lián)要求將一次側(cè)的大電流，變換為測(cè)量?jī)x表需要的小電流(5A)，N1<N2一次繞組匝數(shù)少，二次繞組匝數(shù)多。第53頁(yè)/共6