互感器及運行電壓互感器及運行1本節目錄電磁式電壓互感器的工作原理和特點電容式電壓互感器（CVT）電壓互感器的接線ON目前電力系統廣泛應用的電壓互感器，用TV表示（舊符號為PT或YH）。按其工作原理主要可分為電磁式、電容分壓式兩種。110kV及以下多為電磁式電壓互感器，220kV及以上多為電容分壓式電壓互感器。3電磁式電壓互感器電容式電壓互感器電磁式電壓互感器的工作原理、構造和接線方式都與變壓器相似。其一次繞組匝數很多，二次繞組匝數很少，相當于降壓變壓器。工作時，一次繞組并聯在一次電路中，而二次繞組并聯接入測量儀表、繼電器等的電壓線圈。電磁式電壓互感器與電力變壓器主要區別在于電磁式電壓互感器的容量很小，通常只有幾十到幾百伏安，并且在大多數情況下，其負荷是恒定的。

Ku＝UN1/UN2≈N1/N2≈U1/U25⑴電壓互感器一次側的電壓U1為電網電壓，不受互感器二次側負荷的影響，一次側電壓高，需有足夠的絕緣強度；⑵互感器二次側負荷主要是測量儀表和繼電器的電壓線圈，其阻抗很大，通過的電流很小，所以電壓互感器的正常工作狀態接近于空載狀態，二次電壓接近于二次電動勢，并取決于一次電壓值；⑶電壓互感器二次側不允許短路。如果短路會出現很大的短路電流，會燒壞電壓互感器。為了及時切斷二次側的短路電流,在電壓互感器二次回路內必須安裝熔斷器或小型空氣自動開關。1油壓計

2膨脹膜

3電容單元

4絕緣油

5瓷絕緣子

6密封件

7外殼

8低壓端子箱/中性(N)和高頻(HF)端子

9串聯電感

10中間互感器

11鐵磁諧振效應阻尼電路

隨著電力系統輸電電壓的增高，電磁式電壓互感器的體積越來越大，成本隨之增高，因此研制了電容式電壓互感器，又稱CVT。電容分壓式電壓互感器是在電容套管電壓抽取裝置的基礎上研制而成的，廣泛用于110kV及以上中性點直接接地系統測量電壓用，目前我國500kV電壓互感器只生產電容式的。71油壓計

2膨脹膜

3電容單元

4絕緣油

5瓷絕緣子

6密封件

7外殼

8低壓端子箱/中性(N)和高頻(HF)端子

9串聯電感

10中間互感器

11鐵磁諧振效應阻尼電路

與電磁式電壓互感器相比，具有以下優點：（1）除作為電壓互感器使用外，還可將其分壓電容兼作高頻載波通信的耦合電容；（2）電容式電壓互感器的沖擊絕緣強度比電磁式電壓互感器高；（3）體積小，質量輕，成本低；（4）在高壓配電裝置中占地面積較小。電容式電壓互感器的測量原理：圖3-12電容分壓原理圖U1為電網相對地電壓；C1為主電容；C2為分壓電容；Z2表示儀表、繼電器等電壓線圈負荷；U2=UC2改變C1和C2的比值，可得到不同的分壓比。由于U2與一次電壓U1成比例變化，故通過測得U2就可得到U1，即可測出相對地電壓。9991.單相接線(a)測量35KV及以下的中性點非直接接地電網任意兩相之間的線電壓（b）測量110KV及以上中性點直接接地系統的相對地電壓101010102.V－V接線為兩只單相電壓互感器接成的不完全星形接線（V/V接線），這種接線只能測量線電壓，不能測量相電壓，用于接入只需要線電壓的測量儀表和繼電器，廣泛用于20kV及以下中性點不接地或經消弧線圈接地的電網中。11111111113.三相三柱式的電壓互感器的星形接線（Yyn接線）三相三柱式電壓互感器只能測量線電壓，不能用來測量相對地電壓。一次繞組中性點不能引出，不能測量相電壓，不能用來監視電網對地絕緣，故這種接線在電力系統中很少采用。1212121212124.三相五柱式電壓互感器的接線其一次側繞組和基本二次繞組接成星形，且中性點接地，輔助二次繞組接成開口三角形。基本二次繞組可測量相電壓和線電壓,單相接地時由輔助二次繞組測量零序電壓，實現單相接地的繼電保護。在20kV以下的屋內配電裝置中廣泛采用。一次繞組輔助二次繞組基本二次繞組131313131313135.三臺單相電壓互感器的YNynd接線其一次繞組和基本二次繞組均接成星形，兩者的中性點都接地，可供測量線電壓和相電壓；輔助二次繞組接成開口三角形，測量零序電壓。用于監視電網對地絕緣狀況和實現單相接地的繼電保護。互感器及運行電流互感器及運行14本節目錄電磁式電流互感器的工作原理電流互感器二次側開路的影響電流互感器的極性及接線方式ON電流互感器將大電流變為小電流(5A或1A)，作為測量儀表和繼電器的交流電源及電流信號。電力系統中廣泛采用的是電磁式電流互感器，用TA表示（舊符號為CT或LH）。16電流互感器也是按電磁感應原理工作的。它的構造與普通變壓器相似，主要由鐵心、一次繞阻和二次繞阻等幾個主要部分組成。圖3-1電流互感器的原理結構圖和接線圖（a）原理結構圖

（b）接線圖電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定

變（流）比Ki，可表示為：

電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般強電系統用5A，弱電系統用1A，當配電裝置距離控制室較遠時亦可考慮用1A。目前電流互感器的一次額定電流等級有：5,10,15,20,30,40,50,75,100,150,200,300,400,600,800,1000,1200,1500,2000,3000,4000,5000,6000,8000,10000,15000,20000,25000A。18⑴一次繞組串聯在被測電路中，匝數很少。一次繞組中的電流完全取決于被測電路的電流，而與二次電流無關。圖3-1電流互感器的原理結構圖和接線圖（a）原理結構圖

（b）接線圖⑵二次繞組匝數多，且所串聯的儀表或繼電器的電流線圈阻抗很小，所以正常運行時，電流互感器二次側接近于在短路狀況下工作。19運行中的電流互感器，二次回路必須接有負荷或直接短路，絕對不允許開路。正常時：分析：F2對F1起去磁作用，F0很小；開路時：F2＝0，F1不變，則F0很大，鐵心飽和，成了平頂波。2020運行中的電流互感器，二次回路必須接有負荷或直接短路，絕對不允許開路。后果:①二次側電壓高達上千伏，危及設備絕緣；②磁通大，鐵心損耗增大，嚴重發熱，甚至燒毀互感器；③誤差增大。212121運行中的電流互感器，二次回路必須接有負荷或直接短路，絕對不允許開路。為了防止電流互感器二次側開路，二次側不允許裝設熔斷器或低壓空開，且二次連接導線應采用截面積不應小于2.5mm2的銅芯材料。在運行中，如果需要更換電流互感器二次回路儀表或繼電器時，必須先將電流互感器的二次回路短接后，再斷開需更換的儀表或繼電器。電流互感器的極性按減極性原則標注，如圖所示。當一次側電流I1由L1流向L2，二次側電流I2，在二次繞組內部從K2流向K1，在二次負荷中從K1流向K2時，規定L1和Kl為同極性端（L2和K2亦為同極性端）。對于功率表和繼電保護裝置，電流互感器的極性很重要，極性接錯能引起功率表計數錯誤或繼電保護裝置發生誤動作。23單相接線：電流表通過的電流為一相的電流，通常用于測量對稱三相負荷的一相電流。三相星形接線:三只電流互感器分別反映三相電流和各種類型的短路故障電流。廣泛用于負荷不論平衡與否的三相三線制電路和低壓三相四線制電路中，供測量和保護使用。2424不完全星形接線:公共線中流過的電流為兩相電流之和，所以這種接線又叫兩相電流和