互感器知識培訓(xùn)永濟(jì)電機(jī)高級技工學(xué)校許艷妮互感器

互感器的種類與工作原理電流互感器電壓互感器

第一節(jié)互感器的種類與工作原理互感器是一種特殊的變壓器，是指把線路上的高電壓變換成低電壓，把線路上的大電流變換成小電流，以便于各種測量儀表和繼電保護(hù)裝置使用?；ジ衅鞯淖饔茫海?）用來使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣。

這即可避免主電路的高電壓直接引入儀表、繼電器等二次設(shè)備，又可防止繼電器、儀表等二次設(shè)備的故障影響主電路，提高一、二次設(shè)備的安全性和可靠性，并有利于人身安全。（2）用來擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍。

例如用5A的電流表或100V電壓表，通過不同變比的電流、電壓互感器可測量任意高的電流或電壓。而且可使二次儀表、繼電器的規(guī)格統(tǒng)一，有利于這些設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化?；ジ衅鞯姆诸愲娏骰ジ衅鳎s寫CT，文字符號TA）電流互感器可用在交換電流的測量、交換電度的測量和電力拖動線路中的保護(hù)。

電壓互感器（縮寫PT，文字符號TV）電壓互感器可在高壓和超高壓的電力系統(tǒng)中用于電壓和功率的測量等。

第二節(jié)電流互感器電流互感器是將一次側(cè)的大電流，按比例變?yōu)檫m合通過儀表或繼電器使用的，額定電流為5A或1A的變換設(shè)備。電流互感器的工作原理

電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器。它的工作原理和變壓器相似。電流互感器一、二次電流之比稱為電流互感器的變流比

式中——一次線圈的額定電流，A；

——二次線圈的額定電流，A；電流互感器原理圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少,有的電流互感器還沒有一次繞組，利用穿過其鐵芯的一次電路（如母線）作為一次繞組；而且一次繞組導(dǎo)體相當(dāng)粗；其二次繞組匝數(shù)相當(dāng)多，導(dǎo)體較細(xì)。

2）電流互感器二次繞組與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路。由于這些電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。光電耦合式母線式單匝芯柱式按一次繞組匝數(shù)分為套管式多匝式線圈式

戶內(nèi)式線環(huán)式按安裝地點(diǎn)分為串級式戶外式電磁式測量用按用途分為保護(hù)用干式、按絕緣可分為澆注式、油浸式電流互感器的分類穿墻式電流互感器（2）支持式電流互感器LCWD1—35型支持式電流互感器裝入式電流互感器電流互感器結(jié)構(gòu)（以LMZJ1-0.5為例）

1—銘牌

2—一次母線穿孔

3—鐵心，外繞二次繞組，樹脂澆注

4—安裝板

5—二次接線端子12345銘牌型號：如LQJ-10；(為線圈式、樹脂澆注，UN=10KV）額定工作電壓額定一次電流、額定二次電流、變比額定負(fù)荷：電流互感器二次側(cè)以外的回路阻抗都是CT的負(fù)荷，通常以視在功率伏安或阻抗歐姆表示。額定功率因數(shù)：二次額定負(fù)荷阻抗的有功部分與額定視在功率之比準(zhǔn)確等級：0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5，1，3，10測量常用的等級有0.2，0.5，1.0，0.2S，0.5S；保護(hù)用常用等級有5P，10P電力系統(tǒng)常用0.1、0.2、0.5、1、3電流互感器結(jié)構(gòu)（以LQJ-10為例）該電流互感器具有兩個(gè)鐵芯和兩個(gè)二次繞組1—一次接線端子2—一次繞組（樹脂澆注）3—二次接線端子4—鐵心5—二次繞組6—警示牌（上寫“二次側(cè)不能開路“等字樣）123456高壓電流互感器多制成不同準(zhǔn)確度級的兩個(gè)鐵芯和兩個(gè)副繞組的型式，分別接測量儀表和繼電器，以滿足測量和繼電保護(hù)的不同要求。供測量用電流互感器的鐵芯在一次側(cè)短路時(shí)應(yīng)該容易飽和，以限制二次側(cè)電流增長的倍數(shù)。供繼電保護(hù)用的鐵芯，在一次側(cè)短路時(shí)不應(yīng)飽和，使二次側(cè)的電流與一次側(cè)的電流成正比例增加,

以適應(yīng)保護(hù)靈敏度的要求。零序電流互感器零序電流保護(hù)的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，因此，零序電流互感器的二次側(cè)繞組無信號輸出，執(zhí)行元件不動作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電流使執(zhí)行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。電流互感器的接線形式一相式接線

電流線圈通過的電流反應(yīng)一次電路相應(yīng)相的電流。通常用于負(fù)荷平衡的三相電路如低壓動力線路中，供測量電流、電能或接過負(fù)荷保護(hù)裝置之用。兩相電流差接線

這種接線適用于中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中供作電流繼電保護(hù)之用。由向量圖可知，互感器公共線上的電流為ia-ic,其量值為相電流的倍。

它由三只完全相同的電流互感器構(gòu)成。此種接線方式適和于高壓大電流接地系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)二次回落、低壓三相四線制電路。采用此種接線方式，二次回路的電纜芯數(shù)較少。但由于二次繞組流過的電流分別為IA、IB、IC，當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，則公共線中有電流IN流過。此時(shí)，總公共線斷開就會產(chǎn)生計(jì)量誤差，因此，公共線是不允許斷開的。三相星形接線兩相V形接線

也稱為兩相不完全星型接線。在中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中，廣泛用于測量三相電流、電能及作為過電流繼電保護(hù)之用。這種接線方式是根據(jù)三相交流電路中三相電流之和為零的原理構(gòu)成的,公共線上的電流為ia+ic=-ib，反應(yīng)的是B相的相電流。+優(yōu)點(diǎn)：（1）少使用了一個(gè)電流互感器，節(jié)約了成本。（2）在減少二次電纜芯數(shù)情況下，取得了第三相電流缺點(diǎn)：

（1）由于只有兩只電流互感器，當(dāng)其中一點(diǎn)相性接反時(shí)，則公共線中的電流變?yōu)槠渌鼉上嚯娏鞯南嗔坎睿斐慑e(cuò)誤計(jì)量，且錯(cuò)誤接線的機(jī)率較多。（所以在新裝或整改時(shí)都必須對互感器的極性進(jìn)行效驗(yàn)）。（2）這種接線線方式對A、C相接地和相間短路都可以起到很好的保護(hù)作用，可是當(dāng)B相發(fā)生接地的時(shí)候，它就顯的無能為力。因?yàn)锽相的電流為負(fù)的A、C相之和。現(xiàn)在公司大部分開關(guān)柜都是選用的此種接線方式。還有一小部分比較重要的開關(guān)柜使用的是三相星形接線

1）電流互感器的二次側(cè)在使用時(shí)絕對不可開路。

使用過程中拆卸儀表或繼電器時(shí)，應(yīng)事先將二次側(cè)短路。安裝時(shí)，接線應(yīng)可靠，不允許二次側(cè)安裝熔絲；

2）二次側(cè)必須有一端接地。防止一、二次側(cè)絕緣損壞，高壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備安全；

3）一次側(cè)串接在線路中，二次側(cè)與繼電器或測量儀表串接。

4）接線時(shí)要注意其端子的極性。電流互感器一、二次側(cè)的極性端子，都用字母表明極性。按照規(guī)定我國互感器和變壓器的繞組端子，均采用“減極性”標(biāo)號法。當(dāng)一次側(cè)電流從同名端流入，則二次側(cè)電流從同名端流出。電流互感器在接線中的注意事項(xiàng)一、電流互感器發(fā)生二次開路的后果1、二次側(cè)繞組及開路兩點(diǎn)間產(chǎn)生很高的尖峰波電壓（可達(dá)幾千伏），威脅設(shè)備絕緣和人身安全。2、鐵芯損耗增加，發(fā)熱嚴(yán)重，有燒壞絕緣的可能。3、鐵芯中將產(chǎn)生剩磁，使電流互感器變比誤差和相角誤差加大，影響計(jì)量準(zhǔn)確性。二、電流互感器發(fā)生二次開路的現(xiàn)象1、因鐵芯發(fā)熱，有異常氣味。2、因鐵芯電磁振動加大，有異常噪聲。3、串接在二次繞組中的有關(guān)表計(jì)（如電流表.功率表.電度表等）指示值減小或?yàn)榱恪?、如因二次回路連接端子螺釘松動，可能會有打火現(xiàn)象和放電聲響，隨著打火，有關(guān)表計(jì)指針有可能隨之?dāng)[動。三、電流互感器發(fā)生二次開路的處理方法

1、根據(jù)原理可知，電流互感器運(yùn)行中二次繞組開路產(chǎn)生高電壓，其重要原因是一次負(fù)載電流很大。因此在處理中應(yīng)盡可能停電處理；如不能停電也要設(shè)法轉(zhuǎn)移或降低一次負(fù)載電流，待負(fù)載高峰過去后，再停電處理。

2、如果是因二次回路中螺釘壓接點(diǎn)上螺釘松動而造成的開路，在盡可能降低負(fù)載電流和采取必要的安全措施（有監(jiān)護(hù)人、注意操作者身體各部位距帶電體安全距離，戴絕緣手套，使用基本絕緣安全用具等）的情況下，可以不停電修理。這一項(xiàng)操作視為帶電作業(yè)，要按帶電作業(yè)制定安全措施并實(shí)施。

3、如果是高壓電流互感器二次繞組出線端口處開路，則限于安全距離，人員不能靠近，必須在停電以后才能處理。四、電流互感器二次回路接線的要求1、電流互感器二次回路接線不允許有開關(guān)、不允許有保險(xiǎn)、不允許有接頭。2、導(dǎo)線截面不得小于2.5mm2獨(dú)（單）股絕緣銅導(dǎo)線。3、外殼和二次回路的一點(diǎn)應(yīng)良好接地。4、電流互感器的極性和相序必須正確。第三節(jié)電壓互感器電壓互感器是將一次側(cè)的高電壓按比例變?yōu)檫m合于儀器、儀表和保護(hù)控制裝置使用的變換設(shè)備。電壓互感器及其二次回路的重要性：

電壓互感器作為一重要的一次設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，因?yàn)殡妷夯ジ衅魇且环N公用設(shè)備，無論是互感器本身出現(xiàn)問題或是其二次回路出現(xiàn)問題，都將給整個(gè)二次系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響。保障電壓互感器及其二次回路的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。電壓互感器的分類

1.按照結(jié)構(gòu)分類：三相三柱式三相式三相五柱式單相電壓互感器2.按照安裝位置不同