互感器原理及結構-課件

互感器原理及結構

一、電壓互感器二、電流互感器1PPT課件1、電壓互感器的分類（1）按用途分a、測量用電壓互感器b、保護用電壓互感器（2）按裝置種類分a、戶內(nèi)型電壓互感器b、戶外型電壓互感器（3）按絕緣介質(zhì)分a、干式電壓互感器。其絕緣主要由紙、纖維編織材料或薄膜繞包，經(jīng)浸漆干燥而成。b、油浸式電壓互感器。其絕緣主要由紙、制板等材料構成，并浸在絕緣油中。

一、電壓互感器2PPT課件c、澆注式電壓互感器。其絕緣主要是絕緣樹脂混合膠，注固化成型。d、氣體絕緣電壓互感器。絕緣主要是具有一定壓力的絕緣氣體，例如六氟化硫（SF6）氣體。(4)按結構型式分a、單級式電壓互感器，一、二次繞組在同一個鐵心柱上，絕緣不分級的電壓互感器。b、串級式電壓互感器，一次繞組有幾個匝數(shù)相等、幾何尺寸相同的級繞組串聯(lián)而成，各級繞組對地絕緣是自線路端到接地端逐級降低的電壓互感器。在這種電壓互感器中，二次繞組與一次繞組的接地端級（即最下級）在同一鐵心柱上。

3PPT課件(5)按變換原理分a、電磁式電壓互感器（簡稱VT）。b、電容式電壓互感器（簡稱VTC）。6)按繞組個數(shù)分a、雙繞組電壓互感器，其低壓側只有一個二次繞組的電壓互感器。b、三繞組電壓互感器，有兩個分開的二次繞組的電壓互感器。c、四繞組電壓互感器，有三個分開的二次繞組的電壓互感器。(7)按相數(shù)分a、單相電壓互感器。b、三相電壓互感器。(8)按一次繞組對地狀態(tài)分a、接地電壓互感器，在一次繞組的一端準備直接接地的單相電壓互感器，或一次繞組的星形聯(lián)結點（中性點）準備直接接地的三相電壓互感器。b、不接地電壓互感器，一次繞組的各部分，包括接線端子在內(nèi)，都是按額定絕緣水平對地絕緣的電壓互感器。

4PPT課件3、電壓互感器的基本術語a、額定電壓和額定電壓比：電壓互感器的誤差、發(fā)熱以及絕緣性能要求都是以額定電壓為基數(shù)做出相應規(guī)定的，因此額定電壓是作為互感器性能基準的電壓值。對一次繞組而言，就是額定一次電壓。對二次繞組而言，就是額定二次電壓。額定一次電壓與額定二次電壓之比稱為額定電壓比。實際一次電壓與實際二次電壓之比稱為實際電壓比。由于電壓互感器存在誤差，額定電壓比與實際電壓比是不等的。電壓互感器的額定一次電壓以電力系統(tǒng)的額定電壓而定。因為電力系統(tǒng)的額定電壓是以相間電壓（線電壓）標稱的，所以單相不接地電壓互感器一次繞組額定電壓就是電力系統(tǒng)的額定線電壓，二次繞組額定電壓為100V。單相接地電壓互感器一次繞組額定電壓是電力系統(tǒng)的額定線電壓的1/√3，即額定相電壓，二次繞組額定電壓為100/√3V。三相電壓互感器一次繞組額定電壓是電力系統(tǒng)的額定線電壓的1/√3，二次繞組額定電壓為100/√3V。

5PPT課件c、額定負荷：確定互感器準確級所依據(jù)的負荷值。負荷通常以視在功率伏安值表示，它是二次回路在規(guī)定的功率因數(shù)和額定二次電壓下所汲取的負荷。e、額定輸出：在額定二次電壓及接有額定負荷的條件下，互感器供給二次回路的視在功率值（在規(guī)定功率因數(shù)下以伏安表示）。f、準確級：對互感器所給定的等級。在規(guī)定的使用條件下互感器的誤差應在規(guī)定的限值內(nèi)。

6PPT課件電壓互感器結構電磁式電壓互感器電容式電壓互感器（CVT)7PPT課件8PPT課件9PPT課件

電磁式電壓互感器按它在系統(tǒng)中使用方式的不同可分為不接地電壓互感器和接地電壓互感器．不接地電壓互感器的一次繞組的各個部分，包括出線端子在內(nèi)，對地均按照其額定絕緣水平絕緣的。這種互感器在使用時，其一次繞組兩個出線端子分別連結在系統(tǒng)中不同的相上。接地電壓互感器一次繞組的一個出線端(首端)對地絕緣，面另一個出線端(末端)都直接接地。10PPT課件電磁式電壓互感器電壓互感器原理與變壓器相同，只是電壓互感器的容量很小通常只有幾十伏安到幾百伏安。因此二次負載的變動不會影響到電網(wǎng)電壓的波動。多數(shù)情況下二次負載是恒定的。互感器的二次負載是儀表和繼電器的電壓線圈，它們的阻抗很大，所以電壓互感器工作狀態(tài)接近于變壓器空載狀態(tài)。其二次電壓的大小接近于二次電動勢。所以由一次電壓決定電壓互感器額定變壓比K為：

K=U1/U2=E1/E2=N1/N211PPT課件12PPT課件13PPT課件電容式電壓互感器一種由電容分壓器和電磁單元組成的電壓互感器，其設計和相互連接使電磁單元的二次電壓與加到電容分壓器上的一次電壓基本上成正比且相角差接近于零。14PPT課件C1—高壓電容C2—中壓電容T—中間變壓器L—補償電抗器D—阻尼器F—保護裝置1a、1n—主二次1號繞組2a、2n—主二次2號繞組da、dn—剩余電壓繞組(100V)15PPT課件1：電容分壓器；2：電磁單元；3：高壓電容；4：中壓電容；5：中間變壓器；6：補償電抗器；7：阻尼器；8：電容分壓器低壓端對地保護間隙；9：阻尼器連接片；10：一次接線端；11：二次輸出端；12：接地端；13：絕緣油；14：電容分壓器套管；15：電磁單元箱體；16：端子箱；17：外置式金屬膨脹器16PPT課件CVT原理、結構和主要性能參數(shù)電容式電壓互感器由電容分壓器和電磁單元組成。電容分壓器由C1高壓電容和C2中壓電容串聯(lián)組成。分壓比K=C1+C2/C1電磁單元由中間變壓器、補償電抗器串聯(lián)組成。電容分壓器可作為耦合電容器，在其低壓端N端子連接結合濾波器以傳送高頻信號。通過電容分壓器的分壓，將分壓后得到的中間電壓（一般為10～20kV）通過中間變壓器降為100/√3V和100V（或100/√3V）的電壓，為電壓測量及繼電保護裝置提供電壓信號。17PPT課件為了補償由于負載效應引起的電容分壓器的容抗壓降，使二次電壓隨負載變化減小，在中壓回路中串接有電抗器，設計時使回路等效容抗和感抗值基本相等，以便得到規(guī)定的負荷范圍和準確級的電壓信號。在中間變壓器二次側的一個繞組上，接有阻尼器，以便能夠有效地抑制鐵磁諧振。

18PPT課件750kVCVT500kVCVT19PPT課件電流互感器原理電流互感器是一種特種變壓器，其工作原理與變壓器相同。20PPT課件當電流互感器一次繞組流過電流I1時，則建立磁通勢F1=N1I1，（N1為一次匝數(shù)）又稱為一次安匝。一次磁勢分為兩部分，其中很小部分用來勵磁，稱作勵磁磁通勢。它是勵磁電流I0與一次匝數(shù)N1的乘積。另外絕大部分是用來平衡二次繞組電流I2建立的磁通勢F2=I2N2。（N2為二次匝數(shù)）又稱為二次安匝。電流互感器原線圈匝數(shù)N1通常僅一匝或數(shù)匝，串聯(lián)于一次電路中。副線圈匝數(shù)N2較多與測量儀表和繼電器的電流線圈串聯(lián)。電流互感器的變比：K=I1/I2=N2/N121PPT課件與變壓器不同之處電流互感器二次串接負載是，儀表和繼電器的電流線圈。阻抗很小，因此互感器運行是處于短路狀態(tài)。此時鐵心中磁通非常小。22PPT課件一、電流互感器型號：第一字母：L—電流互感器第二字母：A—穿墻式；Z—支柱式；M—母線式；D—單匝貫穿式；V—結構倒置式；J—零序接地檢測用；W—抗污穢；R—繞組裸露式第三字母：Z—環(huán)氧樹脂澆注式；C—瓷絕緣；Q—氣體絕緣介質(zhì)；W—與微機保護專用第四數(shù)字：B—帶保護級；C—差動保護；D—D級；Q—加強型；J—加強型ZG

第五數(shù)字：電壓等級產(chǎn)品序號23PPT課件額定容量：額定二次電流通過二次額定負荷時所消耗的視在功率。額定容量可以用視在功率V.A表示，也可以用二次額定負荷阻抗Ω表示。一次額定電流：允許通過電流互感器一次繞組的用電負荷電流。二次額定電流：允許通過電流互感器二次繞組的一次感應電流。24PPT課件額定電流比(變比)：一次額定電流與二次額定電流之比。額定電壓：一次繞組長期對地能夠承受的最大電壓(有效值以kV為單位)，應不低于所接線路的額定相電壓。10％倍數(shù)：在指定的二次負荷和任意功率因數(shù)下，電流互感器的電流誤差為－10％時，一次電流對其額定值的倍數(shù)。25PPT課件比差：互感器的誤差包括比差和角差兩部分。比值誤差簡稱比差，一般用符號f表示，它等于實際的二次電流與折算到二次側的一次電流的差值，與折算到二次側的一次電流的比值，以百分數(shù)表示。角差：相角誤差簡稱角差，一般用符號δ表示，它是旋轉(zhuǎn)180°后的二次電流向量與一次電流向量之間的相位差。規(guī)定二次電流向量超前于一次電流向量δ為正值，反之為負值，用分(’)為計算單位。26PPT課件熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數(shù)：電力系統(tǒng)故障時，電流互感器受到由于短路電流引起的巨大電流的熱效應和電動力作用，電流互感器應該有能夠承受而不致受到破壞的能力，這種承受的能力用熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定倍數(shù)表示。熱穩(wěn)定倍數(shù)是指熱穩(wěn)定電流1s內(nèi)不致使電流互感器的發(fā)熱超過允許限度的電流與電流互感器的額定電流之比。動穩(wěn)定倍數(shù)是電流互感器所能承受的最大電流瞬時值與其額定電流之比27PPT課件1、電流互感器的分類（1）按用途分a、測量用電流互感器b、保護用電流互感器（2）按裝置種類分a、戶內(nèi)型電流互感器b、戶外型電流互感器（3）按絕緣介質(zhì)分a、干式絕緣。包括有塑料外殼（或瓷件）和無塑料外殼，由普通絕緣材料，經(jīng)浸漆處理的電流互感器。當用瓷件作主絕緣時，也稱為瓷絕緣。b、油絕緣。即油浸式電流互感器，其絕緣主要由紙繞包，并浸在絕緣油中。

28PPT課件若在絕緣中配置有均壓電容屏，通常又稱為油紙電容型絕緣。c、澆注絕緣。其絕緣主要是絕緣樹脂混合澆注經(jīng)固化成型。d、氣體絕緣。絕緣主要是具有一定壓力的絕緣氣體，例如六氟化硫（SF6）氣體。(4)按結構型式分a、按安裝方式不同可分為貫穿式和支柱式。安裝在墻壁孔、房頂洞或金屬構架上兼作穿墻套管用的稱為貫穿式電流互感器。安裝在支持平面上有時也兼作支持絕緣子的稱為支柱式電流互感器。b、按一次繞組型式可分為單匝式和多匝式。圖2-5中的（a）、（b）、（c）三種結構均為單匝式。其中結構（a）本身不帶一次繞組，所謂母線式和套管式都屬于此種。電器設備的母線或套管的導電桿就是電流互感器的一次繞組。圖2-5

29PPT課件（b）是用導電桿（管）制成的一次繞組的單匝式電流互感器結構原理。圖2-5（c）為一次繞組是U字形的結構。圖2-5（d）和（e）為多匝式（有時也稱為線圈式）電流互感器的結構原理。

30PPT課件防止電流互感器運行時二次開路運行中電流互感器二次開路時，二次電流I2