互感器介绍及应用

《发电厂变电所电气设备》 第六章 发电厂和变电所的一次设备
0.5级：可用于收费用的电度表； 0.5 —1级的用于发电厂、变电所的盘式仪表 和计量上用的电度表； 3级、5级的电流互感器用于一般的测量和某 些继电保护上。
6.6 互感器 二、电流互感器
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TV—变换电压、 容量很小（最大不过数 百伏安）、负荷恒定
应用电压互感器测 量电压的原理：
KU
U1N U2N
N1 N2
U1 U2
KN
6.6 互感器
三、电压互感器
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式中：Ｋu—称为TV的额定电压比，其中一次 线圈额定电压U1N是电网的额定电压，且已标准化 (如10、35、110、220、330、500千伏等) ，二次电 压U2N 统一定为100(或100/ 3)伏，所以 Ｋu也标准 化。
LQZ-35型环氧树脂浇注绝缘线圈式电流互感器。
6.6 互感器 油浸式电流互感器
（2）油浸式电流互感器
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35kV及以上户外式电流互感器多为油浸式结 构，主要由底座（或下油箱）、器身、储油柜 （包括膨胀器）和瓷套四大件组成。
6.6 互感器 油浸式电流互感器
（2）电压互感器一次侧电压决定于一次电力网 的电压，不受二次负载的影响。
6.6 互感器 二、电流互感器
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（3）星形接线
用来测量负荷平衡或不平衡的三相电力系统 中的三相电流。
6.6 互感器 二、电流互感器
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（五）电流互感器的种类和型号
1.电流互感器的种类
按安装地点分：户内式（wk.baidu.com35kV以下）和户外 式（35kV及以上）。
6.6 互感器 二、电流互感器
2.电流互感器的接线方式
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（1）单相接线
主要用来测量单相 负荷电流或三相系统中 平衡负荷的某一相电流。
6.6 互感器 二、电流互感器
（2）两相V形接线
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又称不完全星形接线，在6∼10kV中性点不 接地系统中应用较广泛。
6.6 互感器 一、互感器的连接和作用
（一）与系统的连接
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TV一次绕组并 接于一次系统
二次绕组与 测量仪表和 继电器的电 压线圈并联
TA原边绕组串 接于一次电路
副边绕组 与测量仪 表和继电 器的电流 线圈串联
6.6 互感器 一、互感器的连接和作用
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LJW、LCDZ型户外油浸式瓷绝缘电流互感器
6.6 互感器 油浸式电流互感器
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LB、LAB型户外油浸式电流互感器
6.6 互感器 油浸式电流互感器
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《发电厂变电所电气设备》
第六章 发电厂和变电所的一次设备
6-6 互感器
6.6 互感器 一、互感器的连接和作用
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互感器是电力系统中一次系统和二次系统之 间的联络元件，用以变换电压或电流，分别为测 量仪表、保护装置和控制装置提供电压或电流信 号，反映电气设备的正常运行和故障情况，分为 电压互感器（TV）和电流互感器（TA） 。
装入式电流互感器
装入式电流互感器是为了节省空间面设计的， 它没有外壳，可装入到其它电气设备中，一般安装 在大容量变压器和多油式断路器的油箱内部。
6.6 互感器
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支持式电流互感器
LCWD1-35型支持式
6.6 互感器
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6.6 互感器 二、电流互感器
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2.电流互感器的工作特点
（1）电流互感器的一次绕组匝数少，截面积大， 串联于被测量电路内；二次绕组匝数多，截面 积小，与测量仪表和继电器的电流线圈串联。
（2）一次绕组的阻抗很小，一次绕组的电流完全 取决于被测电路的负荷电流，而不是由二次电 流的大小决定的。
按一次绕组匝数分：单匝式和多匝式（复匝
式）。 按工作原理分：电磁式、电容式、光电式和
无线电式。
6.6 互感器 二、电流互感器
2.电流互感器的型号
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电流互感器的型号以汉语拼音字母表示，
由两部分组成，斜线以前部分包括产品型号符
号和设计序号
123 4 5
6.6 互感器 二、电流互感器
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(一)电流互感器的工作特点
1.电流互感器的工作原理
电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内， 二次绕组与二次回路串联。
当一次侧流过电流I1时，在 铁芯中产生交变磁通，此磁通 穿过二次绕组，产生电动势， 在二次回路中产生电流I2。
LMZBJ-10、LMZB-10型环氧树脂浇注绝缘单匝 母线式电流互感器。
6.6 互感器 浇注绝缘互感器
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LFZB-10型环氧树脂浇注绝缘有保护级复匝式电 流互感器。
6.6 互感器 浇注绝缘互感器
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磁剧增，使铁芯的磁路高度饱和
①φ↑↑→磁通由原来的低幅正弦波
фn变成高幅值的交流平顶方波Φ→ ↑↑→ｅdd2↑t↑，将危及二次元件和人身 安全；
② φ↑↑→铁芯饱和→磁滞涡流↑↑→
热烧毁。
6.6 互感器 二、电流互感器
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注：①运行中当需要检修、校验二次仪表时，必须先
L型户外油浸式电流互感器
6.6 互感器
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穿墙式电流互感器
穿墙式电流互感器一般用在从室内到室 外的连接，它可以作为穿墙套管，又是电流 互感器，可以减少占地面积，减少设备。
6.6 互感器
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度表供电时，应控制二次负载阻抗数不大于1.6Ω，
否则会降低准确度级，使测量的电能数不准确。
6.6 互感器 二、电流互感器
（四）电流互感器的接线
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1.电流互感器的极性 (用减极性原则）
L1、K1和L2、 K2 为两对同名端子， 当一次电流I1 从L1 流入时，同时二次 电流I2从K1流出。
形式
安装形式
绝缘形式
表示字母 L M F D A B Z R Z C J
K
字母含义 电流互感器
母线式 贯穿复匝式 贯穿单匝式
穿墙式 支持式 支柱式 装入式 浇注绝缘 瓷绝缘 树脂浇注
塑料外壳
型号名称 结构形式
用途 油保护方式
表示字母 W M G Q L J B D J X S N
字母含义 户外式 母线式 改进式 加强式 铝线式
（三）电流互感器的准确度级和额定容量
1.电流互感器的准确度级 准确度级是指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。 六个准确度级—0.1、0.2、0.5、1、3、5
0.1、0.2级：主要用于实验室精密测量和供电 容量超过一定值（月供电量超过100万KW·h）的 线路或用户；
6.6 互感器 二、电流互感器
2.电流互感器的额定容量S2N
额定容量S2N是指在额定二次电流I2N 和在某一 准确度级的额定二次阻抗Z2N 下，二次绕组的输出 容量，即：
S2N = I22NZ2N
由于I2N已标准化（5Ａ或1A），I22N为一常数， 所以可用Z2N（称为二次额定阻抗，单位为欧姆 （Ω））来表示TA的额定容量S2N 。
3.SF6气体绝缘电流互感器
SF6电流互感器有两 种结构形式，一种是与 SF6组合电器（GIS）配 套用的，一种是可单独 使用的，通常称为独立 式SF6电流互感器，这 种互感器多做成倒立式 结构。
6.6 互感器
三、电压互感器
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1.电磁式电压互感器的工作原理
6.6 互感器 一、互感器的连接和作用
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（4）使一次设备和二次设备实现电气隔离。 使二次设备和工作人员与高电压部分隔离， 保证了设备和人身安全。二次设备出现故障 也不会影响到一次侧，提高了一次系统和二 次系统的安全性和可靠性。
（5）取得零序电流、电压分量供反应接地故 障的继电保护装置使用。
KN = N1/N2—称为TV的匝数比
可见：TV二次侧测量仪表测得的二次电压U2 乘以额定电压比ＫU这一常数，即为一次侧电压U1 。
6.6 互感器
三、电压互感器
2.电压互感器的工作特点
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（1）电磁式电压互感器就是一台小容量的降压 变压器。一次绕组匝数N1很多，而二次绕组匝 数N2较少。
（3）在正常运行中，电流互感器是在接近于短路 的状态下工作。
6.6 互感器 二、电流互感器
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（4）运行中的电流互感器二次侧不得开路。
二次回路开路的危害：
.
.
.
∵ I0 N1 I 1 N1 I 2 N2 ，
∴ I2 0 时，失去了去磁作用，激
6.6 互感器 二、电流互感器
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磁势平衡方程为：
•
•
•
I 1 N1 I2 N2 I 0 N1
忽略很小的励磁安匝
•
•
I 1 N1 I2 N2
只考虑电流数值得
I1N N1 I 2N N2
电流互感器的额定电流比Ki：
Ki I1N / I2N N2 / N1 I1 / I2
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产品一名次称绕绝组缘结安形构式形设式计，序额号定电准压确度等级额定电流
装形式结构形用式途 （kV）
（A）
6.6 互感器 二、电流互感器
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6.6 互感器 二、电流互感器
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型号名称 产品名称 一次绕组
将电流互感器二次绕组或回路短接，再进行拆卸操
作。
②为了防止电流互感器二次侧开路，二次侧不允 许装设熔断器，且二次连接导线应采用截面积不应 小于2.5mm2的铜芯材料。
③为了防止绝缘损坏时高压窜入二次侧，危及人 身和设备安全，电流互感器二次绕组一端及铁芯必 须接地。
6.6 互感器 二、电流互感器
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加大容量 保护用
差动保护用 接地保护用 小体积柜用
手车柜用 不带金属膨
胀器
6.6 互感器 浇注绝缘互感器
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LDZ1-10、LDZJ1-10型环氧树脂浇注绝缘单匝 式电流互感器。
6.6 互感器 浇注绝缘互感器
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6.6 互感器 一、互感器的种类和作用
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（2）所有二次设备可用低电压、小电流的控制电 缆来连接，使配电屏内布线简单、安装方便； 便于集中管理，可以实现远距离控制和测量。
（3）二次回路不受一次回路的限制，接线灵活方 便。对二次设备进行维护、调换以及调整试验 时，不需中断一次系统的运行。
6.6 互感器 二、电流互感器
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同一台电流互感器使用在不同的准确度级时，
规定有相应的额定容量。例如LMZ1—10—
3000/5型电流互感器，0.5级对应的二次额定负载
Z2N 为1.6Ω（40V·A），1级时，Z2N 为2.4Ω （60V·A）。当该电流互感器使用于向收费用电
（二）互感器的作用
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（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回 路的标准值。电压互感器的额定二次电压为100V 或100／ 3 V，电流互感器的额定二次电流为5A 或1A。二次设备的绝缘水平可按低压设计，使测 量仪表和继电保护装置标准化、小型化，结构轻 巧、价格便宜。