电子式互感器PPT课件
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互感器结构与原理ppt课件
互感器
ppt课件
1
互感器作用
• 将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二
次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊 变压器，是一次系统和二次系统的联络原件； • 将二次设备及二次系统与一次系统高压设备在电气方面隔 离，保证设备及人身安全。
ppt课件
2
第一部分 电流互感器
• 一、分类 • 1.按用途分：测量用电流互感器（或测量绕组），保护用
ppt课件
14
不同标准对电容型TA介损要求值
110kV 220 kV 500 kV
110-500kV互 GB50150交规 Q/GDW1168-
感器技术标准
2013
0.5%
0.8%
1%
0.5%
0.6%
0.8%
0.4%
0.5%
0.7%
此外，规程规定：10kv~ Um/√3电压下，介损增量不超过0.2%（交规） 或0.3（状态检修试验规程），电容变化不超过0.5%电容量与初始值超过
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9
• 4.气体绝缘互感器特点
a.外绝缘套管为硅橡胶复合空心绝缘套管，提高了产品整体绝缘性能。 b.采用了高绝缘性能的SF6气体
SF6气体具有很强的吸附电子的能力，称为负电性，比空气高几十倍， SF6气体另一个特征是较低温时（2000K)的高导热性,具有很强的息弧能 力，是空气的100倍。这是SF6气体作为高压电器绝缘介质的主要原因。 c.安装了防爆膜，在设备发生内部放电故障和事故时，外壳不发生炸裂，不会损
±5%时应查明原因：进水受潮、主屏或端屏击穿。
ppt课件
15
3.污秽与爬电距离
污秽等级
I II
相对地之间最小标称爬电距离 爬电系数
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1
互感器作用
• 将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二
次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊 变压器，是一次系统和二次系统的联络原件； • 将二次设备及二次系统与一次系统高压设备在电气方面隔 离，保证设备及人身安全。
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2
第一部分 电流互感器
• 一、分类 • 1.按用途分：测量用电流互感器（或测量绕组），保护用
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不同标准对电容型TA介损要求值
110kV 220 kV 500 kV
110-500kV互 GB50150交规 Q/GDW1168-
感器技术标准
2013
0.5%
0.8%
1%
0.5%
0.6%
0.8%
0.4%
0.5%
0.7%
此外，规程规定：10kv~ Um/√3电压下，介损增量不超过0.2%（交规） 或0.3（状态检修试验规程），电容变化不超过0.5%电容量与初始值超过
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9
• 4.气体绝缘互感器特点
a.外绝缘套管为硅橡胶复合空心绝缘套管，提高了产品整体绝缘性能。 b.采用了高绝缘性能的SF6气体
SF6气体具有很强的吸附电子的能力，称为负电性，比空气高几十倍， SF6气体另一个特征是较低温时（2000K)的高导热性,具有很强的息弧能 力，是空气的100倍。这是SF6气体作为高压电器绝缘介质的主要原因。 c.安装了防爆膜，在设备发生内部放电故障和事故时，外壳不发生炸裂，不会损
±5%时应查明原因：进水受潮、主屏或端屏击穿。
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3.污秽与爬电距离
污秽等级
I II
相对地之间最小标称爬电距离 爬电系数
互感器培训完整ppt课件
路两端感应出交流高幅值的尖顶冲击波电压，达几千
伏甚至上万伏，危及人身安全。
另外，由于磁路饱和时，铁芯中的磁滞涡流损耗
急剧上升，会引起铁芯过热，甚至烧坏电流互感器。
电力工程系
ppt精选版
14
任务五
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
4. TA的准确度级和额定容量
（1）TA的准确度级
TA的测量误差可用其准确度级来表示，根据其 测量误差的不同划分出不同的准确度级。准确度级 实质在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额 定值时的最大电流误差。
电力工程系
ppt精选版
15
任务五（1）TA的准确度级
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
我国GB1208-1997《电流互感器》规定测量用 的TA的测量精度有：0.1、0.2、0.5、1、3、5六个 准确度级 。
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
（一）互感器与系统的连接
电
TA将一次侧的大电流变换成二次侧的标
流 准小电流（5或1A），其一次绕组串联于被
互 测电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电
感
器 器的电流线圈相串联。
电力工程系
ppt精选版
9
任务五 互感器的
认识
主要内容 互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
电力工程系
6. 电流互感器的类型和结构
（1）TA的类型
1、按安装地点分
户内式（20KV及以下） 户外式（35KV及以上）
伏甚至上万伏，危及人身安全。
另外，由于磁路饱和时，铁芯中的磁滞涡流损耗
急剧上升，会引起铁芯过热，甚至烧坏电流互感器。
电力工程系
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14
任务五
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
4. TA的准确度级和额定容量
（1）TA的准确度级
TA的测量误差可用其准确度级来表示，根据其 测量误差的不同划分出不同的准确度级。准确度级 实质在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额 定值时的最大电流误差。
电力工程系
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任务五（1）TA的准确度级
互感器的 认识
主要内容
互感器的作用
我国GB1208-1997《电流互感器》规定测量用 的TA的测量精度有：0.1、0.2、0.5、1、3、5六个 准确度级 。
主要内容
互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
（一）互感器与系统的连接
电
TA将一次侧的大电流变换成二次侧的标
流 准小电流（5或1A），其一次绕组串联于被
互 测电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电
感
器 器的电流线圈相串联。
电力工程系
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9
任务五 互感器的
认识
主要内容 互感器的作用
电压互感器 （TV）
电流互感器 (TA)
新型互感器
电力工程系
6. 电流互感器的类型和结构
（1）TA的类型
1、按安装地点分
户内式（20KV及以下） 户外式（35KV及以上）
互感器培训PPT课件
采用精确的组装工艺和高质量的固定件，确保互感器组装后的结构稳 定性和电气性能。
绝缘处理质量控制
选用优质的绝缘材料和先进的绝缘工艺，确保互感器具有良好的绝缘 性能和耐候性。
产品检验标准与评定方法
尺寸检查
使用卡尺等测量工具对互感器各 部位尺寸进行检查，确保其符合 设计要求。
电气性能测试
采用专业的电气测试设备对互感 器进行空载电流、负载电流、变 比等电气性能测试，确保其性能 稳定可靠。
根据电力系统的额定电压和电流，选择合 适的互感器额定电压和电流等级。
考虑温升和动热稳定
在设计过程中，需要考虑互感器的温升和 动热稳定性能，以确保其在长期运行过程 中的稳定性和可靠性。
互感器材料选择与性能要求
铁芯材料
应具有高导磁率、低损耗、 良好的温度稳定性和机械强 度等特点。常用的铁芯材料 有硅钢片、铁氧体等。
了解互感器型号、规格及性能 参数
检查互感器外观是否完好，附 件是否齐全
确认安装位置及环境是否符合 要求
准备必要的安装工具和材料
安装步骤和操作方法
根据互感器安装图纸确定 安装位置
连接互感器一次、二次接 线，注意接线
检查互感器接地是否良好
调试过程及验收标准
01
磁路闭合原则
误差产生原因
由于铁芯材料的非线性、漏磁通等因 素的影响，互感器在实际工作中会产 生一定的误差。
为了保证互感器正常工作，必须使铁 芯中的磁路闭合，避免产生磁饱和现 象。
互感器类型及特点
电流互感器
用于将大电流变换为小电流，供 给测量仪表和继电保护装置使用 。
电压互感器
用于将高电压变换为低电压，供 给测量仪表和继电保护装置使用 。
耐压试验
绝缘处理质量控制
选用优质的绝缘材料和先进的绝缘工艺，确保互感器具有良好的绝缘 性能和耐候性。
产品检验标准与评定方法
尺寸检查
使用卡尺等测量工具对互感器各 部位尺寸进行检查，确保其符合 设计要求。
电气性能测试
采用专业的电气测试设备对互感 器进行空载电流、负载电流、变 比等电气性能测试，确保其性能 稳定可靠。
根据电力系统的额定电压和电流，选择合 适的互感器额定电压和电流等级。
考虑温升和动热稳定
在设计过程中，需要考虑互感器的温升和 动热稳定性能，以确保其在长期运行过程 中的稳定性和可靠性。
互感器材料选择与性能要求
铁芯材料
应具有高导磁率、低损耗、 良好的温度稳定性和机械强 度等特点。常用的铁芯材料 有硅钢片、铁氧体等。
了解互感器型号、规格及性能 参数
检查互感器外观是否完好，附 件是否齐全
确认安装位置及环境是否符合 要求
准备必要的安装工具和材料
安装步骤和操作方法
根据互感器安装图纸确定 安装位置
连接互感器一次、二次接 线，注意接线
检查互感器接地是否良好
调试过程及验收标准
01
磁路闭合原则
误差产生原因
由于铁芯材料的非线性、漏磁通等因 素的影响，互感器在实际工作中会产 生一定的误差。
为了保证互感器正常工作，必须使铁 芯中的磁路闭合，避免产生磁饱和现 象。
互感器类型及特点
电流互感器
用于将大电流变换为小电流，供 给测量仪表和继电保护装置使用 。
电压互感器
用于将高电压变换为低电压，供 给测量仪表和继电保护装置使用 。
耐压试验
2024版互感器知识培训(电气车间)pptx
互感器知识培训(电气车间)pptx目录•互感器基本概念与原理•互感器在电气系统中的应用•互感器主要技术参数与性能指标•互感器选型、安装与调试方法•互感器运行维护与故障处理•互感器市场发展趋势及新技术应用CONTENTSCHAPTER01互感器基本概念与原理互感器定义及作用定义互感器是一种电气设备，用于将高电压或大电流按比例变换为低电压或小电流，以便于测量、保护和控制。
作用在电力系统中，互感器是实现电气测量、保护和控制的重要设备之一。
它能够将高电压或大电流转换为适合测量仪表或保护装置使用的低电压或小电流，同时起到隔离高压、降低测量仪表和保护装置成本的作用。
互感器工作原理电磁感应原理互感器的工作原理基于电磁感应原理。
当一次绕组通过交流电流时，会在铁芯中产生交变磁通，从而在二次绕组中感应出电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与一次绕组和二次绕组的匝数比、铁芯中的磁通变化率以及绕组的相对位置有关。
磁路闭合原理为了保证互感器正常工作，需要使磁路闭合。
通常采用在铁芯上绕制一次绕组和二次绕组的方式来实现磁路闭合。
同时，为了减小铁芯中的涡流和磁滞损耗，铁芯通常采用高导磁率的硅钢片叠装而成。
将大电流按比例变换为小电流，以便于测量和保护。
具有高精度、低误差、宽频带响应等特点。
电流互感器将高电压按比例变换为低电压，以便于测量和保护。
具有高绝缘强度、低误差、长期稳定等特点。
电压互感器将电流互感器和电压互感器组合在一起，实现同时测量电流和电压的功能。
具有结构紧凑、安装方便等特点。
组合互感器采用电子技术和光纤传输技术实现电气量的测量和传输。
具有高精度、高可靠性、抗干扰能力强等特点。
电子式互感器互感器类型及特点CHAPTER02互感器在电气系统中的应用将高电压按比例变换为低电压，以供测量仪表和继电保护装置使用。
电压互感器将大电流按比例变换为小电流，以供测量仪表和继电保护装置使用。
电流互感器将电压互感器和电流互感器组合在一起，用于同时测量电压和电流。
互感器专题教学课件PPT
LMZJ－0.5型电流互感器
LMZJ－0.5型电流互感器
电流互感器接线
电流互感器在接线中应注意以下内容
1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。 使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短
路。安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝； 2）二次侧必须有一端接地。
防止一、二次侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人 身和设备安全； 3）一次侧串接在线路中，二次侧与继电器或测量仪表串接。 4）接线时要注意其端子的极性。
• 3.按照原理分类 电磁式电压互感器 电容式电压互感器
电压互感器的分类
16
1、电磁式电压互感器 • 电力变压器型，原理和普通变压器相似； • 适用于6kV～110kV系统； • 价格贵，容量大，误差小(相对于后者)
2、电容式电压互感器(CVT-capacitance voltage T) • 电容分压型； • 适用于110kV～500kV系统； • 价格低，容量小，误差大(相对于前者)
互感器
什么叫做互感器？
• 互感器是一种测量用的设备，是一种特殊的变压器，是用 来传递信息供给测量仪器、仪表和保护、控制装置的变换 器。
互感器分类
1 电流互感器（缩写CT，文字符号TA）
电流互感器可用在交换电流的测量、 交换电度的测量和电力拖动线路中的保 护。
2 电压互感器（缩写PT，文字符号TV）
绝缘；R—电容式；S—三相 第四位字母：W—五铁芯柱；B—带补偿角差绕组
连字符号后面：GH—高海拔；TH—湿热区 数字：电压等级（KV）
• 电压互感器分为单相和三相。
• 我们一般10KV都采用两只单相电压互感器成VV接线，或 者三只单相电压互感器接成Y形和开口三角形。
使用电压互感器应注意以下事项
《互感器工作原理》课件
双绕组互感器
具有两个绕组，可同时测量两相电流或电压 。
单绕组互感器
只有一个绕组，用于测量单相电流或电压。
三绕组互感器
具有三个绕组，可同时测量三相电流或电压 。
互感器的工作原理简介
电磁感应原理
互感器利用电磁感应原理实现电压和电流的变换。当一次绕 组中有电流通过时，会在铁芯中产生磁场，进而在二次绕组 中产生感应电动势。通过改变一次和二次绕组的匝数比，可 以实现电压和电流的变换。
高压直流电流电压组合互感器是一种 专门用于高压直流输电系统的互感器 ，它能够同时测量直流电流和电压， 并将测量结果转换为标准信号输出。
高压直流电流电压组合互感器具有高 精度、高稳定性、耐高温、耐高压等 特点，能够保证高压直流输电系统的 安全稳定运行。
THANKS
感谢观看
在发电厂、变电站、输电线路等场合，电压互感器用 于测量电压、电流、功率等参数，保障系统的安全稳
定运行。
在电力系统中，电压互感器还用于继电保护、自动控 制和远程监控系统，提高系统的自动化水平和智能化
程度。
04
电磁式互感器
工作原理
电磁式互感器利用电磁感应原 理，将高压或大电流转换为低 电压和小电流，便于测量和保
可靠性高
结构简单，维护方便，使用寿命长 。
04
电磁式互感器的应用
电力系统
用于高压、超高压电力系 统的电流、电压测量和保 护控制。
工业自动化
用于电动机、变压器等设 备的电流、电压测量和保 护控制。
实验室测试
用于各种电气参数的测量 和校验，如电流、电压、 功率等。
05
光磁式互感器
工作原理
互感器工作基于电磁感应原理，当一次绕组中有交变电流 通过时，由于电磁感应，在二次绕组中产生感应电动势。
具有两个绕组，可同时测量两相电流或电压 。
单绕组互感器
只有一个绕组，用于测量单相电流或电压。
三绕组互感器
具有三个绕组，可同时测量三相电流或电压 。
互感器的工作原理简介
电磁感应原理
互感器利用电磁感应原理实现电压和电流的变换。当一次绕 组中有电流通过时，会在铁芯中产生磁场，进而在二次绕组 中产生感应电动势。通过改变一次和二次绕组的匝数比，可 以实现电压和电流的变换。
高压直流电流电压组合互感器是一种 专门用于高压直流输电系统的互感器 ，它能够同时测量直流电流和电压， 并将测量结果转换为标准信号输出。
高压直流电流电压组合互感器具有高 精度、高稳定性、耐高温、耐高压等 特点，能够保证高压直流输电系统的 安全稳定运行。
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在发电厂、变电站、输电线路等场合，电压互感器用 于测量电压、电流、功率等参数，保障系统的安全稳
定运行。
在电力系统中，电压互感器还用于继电保护、自动控 制和远程监控系统，提高系统的自动化水平和智能化
程度。
04
电磁式互感器
工作原理
电磁式互感器利用电磁感应原 理，将高压或大电流转换为低 电压和小电流，便于测量和保
可靠性高
结构简单，维护方便，使用寿命长 。
04
电磁式互感器的应用
电力系统
用于高压、超高压电力系 统的电流、电压测量和保 护控制。
工业自动化
用于电动机、变压器等设 备的电流、电压测量和保 护控制。
实验室测试
用于各种电气参数的测量 和校验，如电流、电压、 功率等。
05
光磁式互感器
工作原理
互感器工作基于电磁感应原理，当一次绕组中有交变电流 通过时，由于电磁感应，在二次绕组中产生感应电动势。
电子式互感技术讲座
[用于保护]
B. 纳米晶LPCT传感器
精度： e=25.3.Z2.L/(N22.μ.S.K) 平衡测量：N1I1=N2I2 低功耗：Z2 0 高磁导：μ0 40倍 大变比：N2 10倍 小体积： 1/100 [精度高，用于测量]
（二）无源式电流互感器
无源式ECT的原理有多种，包括Faraday磁光效应、Kerr磁光效 应、逆压磁效应、铁氧体磁畴效应、磁致伸缩效应 、电热效应 等，其中应用得比较多的是Faraday磁光效应。 Faraday磁光效应
套管式
法兰式
柜装式
4、组合型
节省安装位置，同时可组成智能电器。 互感器/开关复合型 ECT 电压/电流复合型
断路器
EVT
5、技术特点
电流互感器特点： 独有“自励源”专利，唤醒电流仅0.4A，一次合闸带电后，传感器不依 赖外送电源工作，可靠性高。激光辅助送能装置，确保ECT先于一次合闸 前进入工作状态。 采用纳米晶LPCT+罗氏线圈传感器，以保证高精度测量和大范围保护。 数字/模拟信号输出，满足数字化变电站的不同要求。 无缝量程切换技术，使测量、保护系统数据处理归一化，数字电路结构 简化，可靠性高。 16位采样精度，支持80—200点同步采样或500点以下异步采样，光纤通 信距离>1km 。
独立支柱式 套管、法兰盘式 悬挂式 穿心（线圈）式 组合型
电子式互感器的特点
高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘 性能。 不含铁芯，消除了铁磁谐振和磁饱和等问题。 抗电磁干扰性能好，低压边无高压开路危险。 动态范围大，测量精度高，频率响应范围宽。 没有因充油（气）而潜在的易燃易爆等危险。 结构形式多样，体积小、重量轻，安装运输方 便。 数字化输出，满足数字化的要求。
电子式互感器模块三、四、五
二、采样频率
• 4000、4800、 6000、9600、10000、12800Hz中可选 三、辅助信号输出
模块五 电子式互感器的基本特点及应用
• 认知1 电子式互感器相对传统互感器的优 点
（1）绝缘结构简单可靠，绝缘性能优良，造价低。 （2）不含铁心，消除了磁饱和及电压谐振等问题。 (3）系统精度高。 (4）动态范围大，线性度好、频率响应范围宽。 （5）数字化接口，接口设计灵活方便。 （6）抗干扰性能好。 （7）负载特性好。
• 3）主变差动保护各侧宜采用特性相同的电子式互感器； 主变中性点（或公共绕组）宜设置电子式电流互感器。
• 4）线路、主变间隔若设置三相电压互感器，可采用电流 电压组合型互感器。
• 5）在具备条件时，互感器可与隔离开关、断路器进行组 合安装。66）kV 电压等级宜采用电子式互感器。 • 2）35kV 及以下电压等级宜采用常规互感器或模
7）110kV及二、采以样频率下出线电子式电压互感器宜带一 路独立输出。
8）对于220kV变电站，220kV出线、主变进线 电子式电压互感器，全站母线电子式电压互 感器宜带两路独立输出，110kV及以下出线 电子式电压互感器宜带一路独立输出。
9）对于110kV 变电站，电子式电压互感器宜 带一路独立输出。
拟小信号输出互感器。 • 3）主变差动保护各侧宜采用特性相同的电子式互
感器；主变中性点（或公共绕组）宜设置电子式 电流互感器。 • 4）线路、主变间隔若设置三相电压互感器，可采 用电流电压组合型互感器。 • 5）在具备条件时，互感器可与隔离开关、断路器 进行组合安装。
认知2 电子式互感器的主要技术要求
• 1）提高电子式互感器的长期运行可靠性。 • 2）智能化的一次设备。 • 3）紧凑化结构布置。
互感器PPT演示课件
I1 I2
I1
KiI2
2019/11/7
大
6
电流互感器正常运行时的注意事项
一次绕组串联在被测电路中，二次设备串联在 二次绕组中；
为了确保运行人员在接触测量仪表和继电器时 的安全，互感器的二次绕组必须有可靠的保护 接地点；
正常运行时，二次侧不允许开路。
2019/11/7
大
7
2019/11/7
按安装方式分：穿墙式、支持式和装入式（也 称套管式）
按绝缘方式分：干式、浇注式、油浸式和气体 绝缘式
按一次绕组匝数分：单匝式和多匝式
2019/11/7
大
20
电流互感器的结构
2019/11/7
大
21
LB-35
2019/11/7
LB7-252
大
LB-110
22
2019/11/7
大
23
2019/11/7
的低电压和小电流
2019/11/7
大
3
电流互感器
电磁式电流互感器的原理 电流互感器的准确度级 电流互感器的分类和结构 电流互感器的接线方式
2019/11/7
大
4
I1 N1
N2 I2
PA K
2019/11/7
大
5
电流互感器的额定变流比 电流互感器一、二次额定电流之比
Ki
IN1 IN2
N2 N1
U1
E1
X
N1
N2
1
2
I2 a
E2 U 20 U 2
x
2019/11/7
大
9
空载（激磁）电流波形
电子式电流互感器的基本原理及应用 ppt课件
传统互感器测量稳态电流时，线性度较好；但 在暂态时，由于线路中存在直流电流， 使得电 流互感器易发生饱和，造成测量误差，可能导 致继电保护的误动或拒动；
电压互感器可能出现铁磁谐振，损坏设备；
ppt课件
5
传统互感器存在的问题
由电流、电压互感器引至二次保护控制设备的电 缆是电磁干扰的重要耦合途径；
ppt课件
18
基于偏振检测方法的全光纤电流互感器
光纤圈 电导体 光缆
渥拉斯顿棱镜
P1
探测器
P2
信号 处理
偏振器
光源
光源发出的单色光经起偏器变换为线偏振光，由透镜将光 波耦合到单模光纤中。高压载流导体通有电流，光纤缠绕在 载流导体上，这一段光纤将产生磁光效应。光纤中线偏振光 的偏振面旋转θ角，出射光由透镜耦合到渥拉斯顿棱镜，棱 镜将输入光分成振动方向相互垂直的两束偏振光，并分别送 达到光电探测器，经过信号处ppt课理件 ，即能获得外界被测电流19。
系统中处于高压侧的传感光 纤为经退火处理的单模光纤; 而处于高、低压两侧之间的传 光光纤为椭圆芯保偏光纤。
ppt课件
y 反射器
单模传感光纤
载流导体 光纤 延时器
4 y
x 信号输出
x 椭圆芯保偏光纤
光纤相位调制器
光纤起偏器 光源
耦合器 光电二极管
信号处
21
理单元
基于干涉检测方法的全光纤电流互感器
对电力系统故障响应快。现有保护装置是基于 工频量进行保护判断的，而使用电子式互感器 可以实现暂态信号量作为保护判断参量。
消除铁磁谐振。
优良的绝缘性能。电子式互感器的绝缘相对简 单，高压侧与地电位之间的信号传输采用绝缘 材料制造的玻璃纤维，体积小、重量轻。
电压互感器可能出现铁磁谐振，损坏设备；
ppt课件
5
传统互感器存在的问题
由电流、电压互感器引至二次保护控制设备的电 缆是电磁干扰的重要耦合途径；
ppt课件
18
基于偏振检测方法的全光纤电流互感器
光纤圈 电导体 光缆
渥拉斯顿棱镜
P1
探测器
P2
信号 处理
偏振器
光源
光源发出的单色光经起偏器变换为线偏振光，由透镜将光 波耦合到单模光纤中。高压载流导体通有电流，光纤缠绕在 载流导体上，这一段光纤将产生磁光效应。光纤中线偏振光 的偏振面旋转θ角，出射光由透镜耦合到渥拉斯顿棱镜，棱 镜将输入光分成振动方向相互垂直的两束偏振光，并分别送 达到光电探测器，经过信号处ppt课理件 ，即能获得外界被测电流19。
系统中处于高压侧的传感光 纤为经退火处理的单模光纤; 而处于高、低压两侧之间的传 光光纤为椭圆芯保偏光纤。
ppt课件
y 反射器
单模传感光纤
载流导体 光纤 延时器
4 y
x 信号输出
x 椭圆芯保偏光纤
光纤相位调制器
光纤起偏器 光源
耦合器 光电二极管
信号处
21
理单元
基于干涉检测方法的全光纤电流互感器
对电力系统故障响应快。现有保护装置是基于 工频量进行保护判断的，而使用电子式互感器 可以实现暂态信号量作为保护判断参量。
消除铁磁谐振。
优良的绝缘性能。电子式互感器的绝缘相对简 单，高压侧与地电位之间的信号传输采用绝缘 材料制造的玻璃纤维，体积小、重量轻。
电气9互感器第一部分 26页PPT文档
fi为二次电流的测量值I2乘以额定电流比KI所得的值 I2与实际一次电流Il之差，以 后者的百分数表示：
（2）相角误差δ i K1I2 I2'
fi
KiI2I110 % 0 I1
(6 -29)
相位差为旋转180。的二次电流相量（归算到一次侧）I2，与一.次电流相量 Il之间的夹.
角δ i，并规定- I2，超前Il 时，相位差δ i 为正值。
P187
（2）暂态保护用
• 能满足短路电流具有非周期分量的暂态过程性能要求的保护用电流互感器称为暂态保 护用电流互感器（TP类）。
• 分为TPS级、TPX级、TPY级和TPZ级。
6.3 互感器的原理与选择
4. 电流互感器的选择 1）种类和形式的选择 2）一次回路额定电压和电流的选择 3）准确级和额定容量的选择
P189
不完全星形接线
L 3Le 3406.93m
P190
P358
Sm3m
P190
I1N40A 00.4kA
I1N40A 00.4kA
P190
P358
参考资料
一.电流互感器分类和结构
• 1.电磁式电流互感器的分类 （1）按功能：测量用电流互感器、保护用电
• 3）二次回路不受一次回路的限制，
• 4）使二次侧的设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧要有一点接地，保证二次系 统设备和工作人员的安全。
2. 互感器的类型
互感器
电流互感器
电磁式
光电式
电磁式
电压互感器 电容分压式
光电式
6.3 互感器的原理与选择
6.3.1 电磁式电流互感器
二次电路开路时：
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Br 的关系为： BIt/2r
r
0
Rogowski线圈结构图
Байду номын сангаас
感应电压u2(t)与I(t) 的关系为：
u2t nS d drB t 2 0 n rS dd (tI)t
输出信号是电流对时间的微分。通过一个对 输出的电压信号进行积分的电路，就可以真 实还原输入电流。
13
有源式电子式电流互感器原理图
Rogowski线圈的几个问题（1）
18
高电位侧的电源供应问题
特制CT线圈从母线采电的供能方式 激光供能方式 蓄电池或太阳能电池供能方式 超声电源供能方式
19
特制CT线圈供能方式
采用接在母线上的参数变压器获得电压信号，对 其进行整流、滤波、稳压后供给后级的电子线路
问题是母线中电流变化范围很大，从空载电流到 额定电流，以及发生故障时的短路电流和雷电冲 击电流 ，都要求保证直流电源的可靠输出
按高压部分是否需要工作电源分：
1、无源式－传感头采用磁光晶体或光纤 2、有源式－传感头采用电子器件，需提供电源
1. 高压电流互感器分类
依据高压电流互感器的发展历程,将其分为四代: 第一代: 电磁感应原理
绝缘介质: 油
1A或5A模拟量输出
第二代: 电磁感应原理
绝缘介质: SF6,或干式环氧材料绝缘 1A或5A模拟量输出
功率不足，要求电子线路选用低功耗元件
21
信号接收机的主要作用
将传感头通过光纤传递下来的光脉冲信号转换成 电脉冲信号，并进行放大处理。
11
Ra
r
dr
Ri
h
I(t)
R0
+ e(t) -
+
Rc Uout
-
L
+
i(t) Rc Uout
-
图 罗果夫斯基线圈原理图及等效原理图
12
Rogowski线圈介绍
首先设线圈每匝中心线与导线中
心线间的距离为r，穿过线圈每匝
的磁场均为Br，且线圈共有n匝，
每匝的面积均为S，0 为真空导 磁率，则可得：导线电流I(t)与
第三代: 电磁感应原理
一次传感器为罗氏线圈或小功率CT 高压侧信号通过光纤传送至低压侧 1A模拟量或数字量输出
第四代: 法拉第磁光效应原理
一次传感器为磁光玻璃 信号通过光纤传输 1A模拟量或数字量输出 变比可调
2. 电子式电流 互感器结构和原理
•传感头 Rogowski线圈（测量暂态信号－保护用） 小信号铁芯CT（测量稳态信号－测量用） A/D采样及温度补偿 电能供应
• 光纤传输，光纤绝缘子 • 信号接收单元 • 电子式互感器校验仪
1
2
3
1—输电线
2—传感头
4
3—绝缘子串
4—接线盒
5—拉杆
6—传输光纤
5
7—电子元件
7 6
电子式电流互感器 现场安装示意图
ECT现场图
电流互感器样 机（传感头）
23
567
1
4
9 8
传感头部分装配原理示意图 1-导电杆、 2-电源板、3-电源变压器、4-A/D采集板、5-罗 果夫斯基线圈、 6-铁芯线圈 7-铁芯线圈外围电路板、 8-金具、 9-外壳
达600＊20＝12000A，实现如此大范围内信号的准 确测量难度是很大的
15
Rogowski线圈的几个问题（2）
线圈骨架的选择 水泥、大理石、花岗岩
要求：选择线性膨胀系数小的材料做线圈骨架，
随温度变化，形变越小越好，使线圈所受影响最 小 Rogowski线圈的输出信号通常比较弱，易受外界 电磁场的干扰，应对线圈进行屏蔽，输出信号用 屏蔽双绞线引出
10
Rogowski线圈介绍
Rogowski线圈实际上就是一个缠绕在非磁性骨架 上的空心螺线管
是测量暂态电流的一种常用工具，现在也有用于 测稳态电流的，供计量和保护用
没有铁心，不会产生磁饱和 不直接串联在被测回路中，不会消耗被测回路的
能量 线圈和被测回路没有直接的电的关系，对被测回
路的影响较小
16
小信号铁芯CT（低功率线圈） （测量稳态信号－测量用）
LPCT二次回路要并接一阻值较小的电压取样电 阻，该电阻是LPCT的一个组成部分，等效电路 如Us下 R：shNNpsIp
Us为LPCT电压输出 Ip为一次侧电流 Rsh为采样电阻 Np为一次绕组匝数 NS为二次绕组匝数
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小信号铁芯CT（低功率线圈） （测量稳态信号－测量用）
在测量小信号时，由于Rogowski线圈为空心线圈， 要达到很高的准确度，就要求线圈具有较多的匝 数。
根据国家标准GB1208－1997对电流互感器的规定，
对于测量通道，应保证在小于1.2倍额定电流的情
况下能够实现正常测量，误差在规定的范围之内；
同时对保护通道，能保证在20倍额定电流以内能
够进行保护监测。 假设额定电流为600A，则保护用暂态电流幅值可
电子式互感器概述
电子式互感器概述
电子式互感器按原理划分：
电流互感器
法拉第电磁 感应原理
有源式
电容分压
电压互感器 电
子
电阻分压
式
互
法拉第磁旋
感
光效应
器
电流互感器
赛格耐克
效应
无源式
普克尔
效应型
电压互感器
逆压电
效应型
Rogowski 线圈
低功率线圈
磁光玻璃型 全光纤型
一、电流互感器简介
按用途分： 1、测量用将任一数值的交流电流转换为用标准仪器可以直 接测量的交流电流值；使高压回路与维护人员可以接近的测 量仪表绝缘。 2、保护用将任一数值的交流电流转换成可以供给继电保护 装置的交流电流值；使高压回路与维护人员可以接近的继电 器绝缘。
根据国家标准GB1208－1997对电流互感器的规定，
对于测量通道，应保证在小于1.2倍额定电流的情
况下能够实现正常测量，误差在规定的范围之内； 铁芯采用超微晶合金材料，环形穿心结构，没有
气隙、漏磁少。具有高磁导率，可使其在较小的 截面下互感器测量绕组即可满足精度要求。 由于LPCT损耗小，使得在测量很大的电流时（即 使是短路电流时）也有较高的准确度而不会饱和， 因此LPCT具有较宽的测量范围，在一定的应用领 域内（例如一次电流从几十安到几千安）。
在母线电流为零的情况下，这种方法不能提供足 够的电压输出来维持传感头的工作
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激光供能方式
采用激光器从地面低电位侧通过光纤将光能传送到 高电位侧，再经光电池将光能转换成电能，再经过 DC－DC变换后，提供稳定的电压输出
优点：纹波小、不易受外界干扰， 摆脱了高压母线电流大小和电压高低的影响，
这种供能方式的互感器可以对母线进行故障检测 缺点：价格比较昂贵、寿命短、光电池转换效率低，