高压电流互感器模板课件.ppt

1、二、变压器二、变压器一、互感器一、互感器 1.1.电流互感器电流互感器 2.2.电压互感器电压互感器三、开关设备三、开关设备 1.1.断路器断路器 2.2.隔离开关隔离开关 3.3.负荷开关负荷开关 4.4.熔断器熔断器电电 气气 设设 备备电流互感器刘耀俊刘耀俊一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类1.按用途分保护用电流互感器（或电流互感器的保护绕组）：在保护用电流互感器（或电流互感器的保护绕组）：在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。流信息。测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕组）：在测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕

2、组）：在正常范围内，向测量、计量装置提供电网电流信息器正常范围内，向测量、计量装置提供电网电流信息器一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类1.按用途分保护用电流互感器保护用电流互感器 保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路。保护用电流互感器的工作条件与测量用互感器完全路。保护用电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。其准确度等级要

3、求一般没有电流时才开始有效的工作。其准确度等级要求一般没有测量的高，但其不仅要求在额定一次电流下误差不超过测量的高，但其不仅要求在额定一次电流下误差不超过规定值，由于要求其在故障大电流时有较好的传变特性规定值，由于要求其在故障大电流时有较好的传变特性，所以在一定短路电流倍数下误差不超过规定值。所以在一定短路电流倍数下误差不超过规定值。一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类1.按用途分 保护用电流互感器分为保护用电流互感器分为P P类、类、PRPR类、类、PXPX类和类和TPTP类。类。P P类保护用电流互感：仅考虑在稳态短路情况下类保护用电流互感：仅考虑在稳态短路情况下保证具有规定的准确性，

4、保证具有规定的准确性，它对剩磁无限制它对剩磁无限制 PRPR类保护用电流互感器：类保护用电流互感器：剩磁系数有规定限值剩磁系数有规定限值的的电流互感器。某些情况下，也可规定二次回路时间常数电流互感器。某些情况下，也可规定二次回路时间常数值和值和/或二次绕组电阻的限值。或二次绕组电阻的限值。PXPX类保护用电流互感器：是一种类保护用电流互感器：是一种低漏磁低漏磁的电流互的电流互感器，当已知互感器二次励磁特性、二次绕组电阻、二感器，当已知互感器二次励磁特性、二次绕组电阻、二次负荷电阻和匝数比时，就足以确定其与所接保护系统次负荷电阻和匝数比时，就足以确定其与所接保护系统有关的性能。有关的性能。一、电

5、流互感器的分类一、电流互感器的分类1.按用途分 TP TP类类(TP(TP意为暂态保护意为暂态保护)保护用电流互感器：该类电保护用电流互感器：该类电流互感器的准确限值是考虑一次电流中同时具有周期分流互感器的准确限值是考虑一次电流中同时具有周期分址和非周期分量，并按某种规定的暂态工作循环时的峰址和非周期分量，并按某种规定的暂态工作循环时的峰值误差来确定的。该类电流互感器适用于考虑短路电流值误差来确定的。该类电流互感器适用于考虑短路电流中非周期分量暂态影响的情况中非周期分量暂态影响的情况 ，包括，包括TPSTPS、TPX TPX、TPY TPY TPZTPZ级。级。一、电流互感器的分类一、电流互感

6、器的分类1.按用途分 TPSTPS级：级：低漏磁电流互感器低漏磁电流互感器，其性能由二次励磁，其性能由二次励磁特性和匝数比误差限值规定，对剩磁无限制特性和匝数比误差限值规定，对剩磁无限制 。适用于。适用于对复归时间要求严格的断路器失灵保护电流检测元件。对复归时间要求严格的断路器失灵保护电流检测元件。TPX TPX级：准确限值规定为在指定的暂态工作循环级：准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差，对剩磁无限制。中的峰值瞬时误差，对剩磁无限制。一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类1.按用途分 TPYTPY级级:准确限值规定为在指定的暂态工作循环准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰

7、值瞬时误差中的峰值瞬时误差,剩磁不超过饱和磁通的剩磁不超过饱和磁通的10%10%，适用，适用于采用重合闸的线路保护于采用重合闸的线路保护 。TPZTPZ级级:准确限值规定为在指定的二次回路时间常准确限值规定为在指定的二次回路时间常数下，具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流数下，具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流分量误差。无直流分量误差限值要求。由于不保证低频分量误差。无直流分量误差限值要求。由于不保证低频分量误差及励磁阻抗低，一般不推荐该类忧感器用于主分量误差及励磁阻抗低，一般不推荐该类忧感器用于主设备保护和断路器失灵保护设备保护和断路器失灵保护 一、电流互感器的分类一、电流互感

8、器的分类2.按绝缘介质分浇注绝缘电流互感器浇注绝缘电流互感器:由环氧树脂或者其他树脂混合由环氧树脂或者其他树脂混合材料浇注成型材料浇注成型干式电流互感器干式电流互感器:由普通绝缘材料浸渍绝缘漆作为绝缘由普通绝缘材料浸渍绝缘漆作为绝缘油浸式电流互感器油浸式电流互感器:由绝缘纸和绝缘油作为绝缘由绝缘纸和绝缘油作为绝缘气体绝缘互感器气体绝缘互感器:由由FSFS6 6气体作为主绝缘。气体作为主绝缘。一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类3.按电流变换原理分光电式电流互感器：通过光电变换原理实现电流变换光电式电流互感器：通过光电变换原理实现电流变换电磁式电流互感器：根据电磁感应原理变换电流电磁式电流互

9、感器：根据电磁感应原理变换电流一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类4.按电流变比分多电流比电流互感器：即一次绕组或二次绕组匝数可多电流比电流互感器：即一次绕组或二次绕组匝数可以改变，电流比可以改变，可以实现不同电流比变换以改变，电流比可以改变，可以实现不同电流比变换单电流比电流互感器：即一、二次绕组匝数固定，电单电流比电流互感器：即一、二次绕组匝数固定，电流比不能改变，只能实现一种电流变换的互感器流比不能改变，只能实现一种电流变换的互感器多个铁芯电流互感器：这种电流互感器有多个各自具多个铁芯电流互感器：这种电流互感器有多个各自具有铁芯二次绕组，以满足不同精度的测量和多种不同有铁芯二次绕组，

10、以满足不同精度的测量和多种不同的继电保护装置的需要。为了满足某些装置的要求，的继电保护装置的需要。为了满足某些装置的要求，其中某些二次绕组具有多个抽头其中某些二次绕组具有多个抽头一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类5.按安装方式分支柱式电流互感器：安装在平面或支柱上，兼作一次支柱式电流互感器：安装在平面或支柱上，兼作一次电路导体支柱用的电流互感器电路导体支柱用的电流互感器贯穿式电流互感器：用来穿过屏板或墙壁的电流互感贯穿式电流互感器：用来穿过屏板或墙壁的电流互感器器套管式电流互感器：没有一次导体和绝缘，直接套装套管式电流互感器：没有一次导体和绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器在绝

11、缘的套管上的一种电流互感器母线式电流互感器：没有一次导体和绝缘，直接套装母线式电流互感器：没有一次导体和绝缘，直接套装在母线上的一种电流互感器在母线上的一种电流互感器一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类6.按二次绕组所在的位置分倒立式：二次绕组在产品头部，是近年来比较新型的倒立式：二次绕组在产品头部，是近年来比较新型的结构型式结构型式正立式：二次绕组在产品下部，是国内常用的结构型正立式：二次绕组在产品下部，是国内常用的结构型式式一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类一、电流互感器的分类二、电流互感器的原理二、电流互感器的原理L1

12、L2K1K2L1L2K1K2S SA被测电路负载 电磁式电流互感器是按电电磁式电流互感器是按电磁感应原理工作的，它的结构磁感应原理工作的，它的结构与普通变压器相似。主要由铁与普通变压器相似。主要由铁芯、一次绕组和二次绕组等几芯、一次绕组和二次绕组等几个部分组成，实际上它是一个个部分组成，实际上它是一个降流变压器，其一次侧的匝数降流变压器，其一次侧的匝数远少于二次侧匝数，一般只有远少于二次侧匝数，一般只有一匝到几匝。使用时，将一次一匝到几匝。使用时，将一次侧与被测电路串联，二次侧与侧与被测电路串联，二次侧与电流表串联，由于电流表的内电流表串联，由于电流表的内阻一般都很小，所以阻一般都很小，所以电

13、流互电流互感器在正常工作状态时，感器在正常工作状态时，接近于短路状态接近于短路状态。二、电流互感器的原理二、电流互感器的原理 电流互感器的一次、二次额定电流之比，称为电流电流互感器的一次、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定电流比，用互感器的额定电流比，用Ki表示：表示：I1NI2NN2N1=Ki=电流互感器在近乎短路状态下运行。电流互感器在近乎短路状态下运行。特别强调的一特别强调的一点：运行中的电流互感器二次侧绝对不允许开路。点：运行中的电流互感器二次侧绝对不允许开路。二、电流互感器的原理二、电流互感器的原理 电流互感器在运行过程中，如果二次侧开路，则二电流互感器在运行过程中，如果二次侧开

14、路，则二次侧的去磁磁势为零，而一次侧磁势仍为不变，它将全次侧的去磁磁势为零，而一次侧磁势仍为不变，它将全部用来激磁，激磁磁势较正常的增大了许多倍，引起铁部用来激磁，激磁磁势较正常的增大了许多倍，引起铁芯中磁通急剧增加而达到饱和状态。由于二次绕组感应芯中磁通急剧增加而达到饱和状态。由于二次绕组感应电势与磁通变化率成正比，所以在磁通值过零瞬间，二电势与磁通变化率成正比，所以在磁通值过零瞬间，二次绕组产生很高的电势，可以达到数千伏甚至更高，从次绕组产生很高的电势，可以达到数千伏甚至更高，从而危及人身以及设备的安全。而危及人身以及设备的安全。二、电流互感器的原理二、电流互感器的原理 因此，因此，运行中

15、的电流互感器二次侧不允许开运行中的电流互感器二次侧不允许开路路。同时，电流互感器的二次侧也不允许装设熔断器。同时，电流互感器的二次侧也不允许装设熔断器。用于保护和测量时要注意连接的极性。如果在接仪表。用于保护和测量时要注意连接的极性。如果在接仪表和测量装置的时候，极性接反，则仪表可能反转，损坏和测量装置的时候，极性接反，则仪表可能反转，损坏仪器或者使装置误动。一般设备都会标注出极性，否则仪器或者使装置误动。一般设备都会标注出极性，否则应做极性试验。应做极性试验。三、电流互感器的工作特点三、电流互感器的工作特点其一次电流的大小决定于一次负载电流，与二次电流其一次电流的大小决定于一次负载电流，与二

16、次电流大小无关。大小无关。正常运行时，电流互感器二次绕组近似短路状态。电正常运行时，电流互感器二次绕组近似短路状态。电流互感器的二次绕组的负载是测量仪表、继电器的电流互感器的二次绕组的负载是测量仪表、继电器的电流线圈，阻抗很小，因此相当于短路运行。流线圈，阻抗很小，因此相当于短路运行。运行中的电流互感器二次回路不允许开路。若开路将运行中的电流互感器二次回路不允许开路。若开路将会在开路的两端产生高电压危及人身安全，或损坏电会在开路的两端产生高电压危及人身安全，或损坏电流互感器。流互感器。四、电流互感器的一次参数四、电流互感器的一次参数1.一次额定电压 其选择主要是满足相应电网电压的要求，其绝缘水

17、其选择主要是满足相应电网电压的要求，其绝缘水平能够承受电网电压长期运行，承受可能出现的雷击过平能够承受电网电压长期运行，承受可能出现的雷击过电压、操作过电压及异常运行方式下的电压。电压、操作过电压及异常运行方式下的电压。四、电流互感器的一次参数四、电流互感器的一次参数2.一次额定电流应大于所在回路可能出现的最大负荷电流，并考虑适应大于所在回路可能出现的最大负荷电流，并考虑适当的负荷增长。当的负荷增长。应能满足短时热稳定、动稳定电流的要求。应能满足短时热稳定、动稳定电流的要求。电流互感器的变比基本由一次额定电流的大小决定，电流互感器的变比基本由一次额定电流的大小决定，所以在选择一次额定电流时要核

18、算正常运行测量仪表所以在选择一次额定电流时要核算正常运行测量仪表要运行在误差最小范围，继电保护用次级要满足要运行在误差最小范围，继电保护用次级要满足10%10%误误差要求。差要求。四、电流互感器的一次参数四、电流互感器的一次参数2.一次额定电流考虑母差保护等使用电流互感器的需要，由同一母线考虑母差保护等使用电流互感器的需要，由同一母线引出的各回路，电流互感器的变比尽量一致。引出的各回路，电流互感器的变比尽量一致。选取的电流互感器一次额定电流值应与国家标准选取的电流互感器一次额定电流值应与国家标准GB GB 1208-19971208-1997电流互感器电流互感器推荐的一次电流标准值相推荐的一次

19、电流标准值相一致：一致：1010、12.512.5、1515、2020、2525、3030、4040、5050、6060、75A75A以及它们的十进位倍数或小数以及它们的十进位倍数或小数。五、电流互感器的二次额定电流五、电流互感器的二次额定电流电流互感器的二次额定电流如何选择?电流互感器二次电流的选择电流互感器二次电流的选择主要决定于经济技术主要决定于经济技术比较比较。在相同一次额定电流，相同额定输出容量的情。在相同一次额定电流，相同额定输出容量的情况下，二次电流采用况下，二次电流采用5A5A时，其体积小，价格便宜，但电时，其体积小，价格便宜，但电缆及接入同样的二次设备时，二次负载将是缆及接入

20、同样的二次设备时，二次负载将是1A1A的的2525倍。倍。五、电流互感器的二次额定电流五、电流互感器的二次额定电流电流互感器的二次额定电流如何选择?一般在一般在220kV220kV及以下电压等级变电站中，及以下电压等级变电站中，220kV220kV设备设备数量不多，而数量不多，而1010110kV110kV电压等级的设备数量较多，电电压等级的设备数量较多，电缆长度较短，电流互感器二次额定电流多采用缆长度较短，电流互感器二次额定电流多采用5A5A。在在330kV330kV及以上电压等级变电站中，及以上电压等级变电站中，220kV220kV及以上电及以上电压等级的设备数量较多，电流回路电缆较长，电

21、流互感压等级的设备数量较多，电流回路电缆较长，电流互感器二次额定电流多采用器二次额定电流多采用1A1A。六、电流互感器的配置六、电流互感器的配置电流互感器的类型、二次绕组的数量和准确级应满足电流互感器的类型、二次绕组的数量和准确级应满足继电保护自动装置和测量仪表的要求继电保护自动装置和测量仪表的要求 。保护用电流互感器的配置应避免出现主保护的死区。保护用电流互感器的配置应避免出现主保护的死区。接入保护的互感器二次绕组的分配，应注意避免当一套接入保护的互感器二次绕组的分配，应注意避免当一套保护停用时，出现被保护区内故障时的保护动作死区。保护停用时，出现被保护区内故障时的保护动作死区。对中性点有效

22、接地系统，电流互感器可按三相配置，对中性点有效接地系统，电流互感器可按三相配置，对中性点非有效接地系统，依具体要求可按两相或三相对中性点非有效接地系统，依具体要求可按两相或三相配置配置 。六、电流互感器的配置六、电流互感器的配置当配电装置采用一个半断路器接线时，对独立电流互当配电装置采用一个半断路器接线时，对独立电流互感器每串宜配置三组，每组的二次绕组数量按工程需要感器每串宜配置三组，每组的二次绕组数量按工程需要确定（一般每组确定（一般每组8 8个二次绕组）。双母线接线一般每组个二次绕组）。双母线接线一般每组4 45 5个二次绕组。个二次绕组。35kV35kV一般一般3 34 4个二次绕组，个

23、二次绕组，10kV10kV一般一般2 23 3个二次绕组，三个二次绕组一般为关口计量点或主变个二次绕组，三个二次绕组一般为关口计量点或主变进线间隔进线间隔 。继电保护和测量仪表宜用不同二次绕组供电，若受条继电保护和测量仪表宜用不同二次绕组供电，若受条件限制须共用一个二次绕组时，其性能应同时满足测量件限制须共用一个二次绕组时，其性能应同时满足测量和保护的要求，且接线方式应避免仪表校验时影响继电和保护的要求，且接线方式应避免仪表校验时影响继电保护工作。保护工作。六、电流互感器的配置六、电流互感器的配置在使用微机保护的条件下，各类保护宜共用二次绕在使用微机保护的条件下，各类保护宜共用二次绕组，以减少

24、互感器二次绕组数量。但一个元件的两套组，以减少互感器二次绕组数量。但一个元件的两套互为备用的主保护应使用不同二次绕组互为备用的主保护应使用不同二次绕组。电流互感器的二次回路不宜进行切换，当需要时，电流互感器的二次回路不宜进行切换，当需要时，应采取防止开路的措施应采取防止开路的措施。光电互感器随着电力系统传输的电力容量的增加，电压等级越来随着电力系统传输的电力容量的增加，电压等级越来越高，这样电流互感器的绝缘结构越来越复杂，体积和越高，这样电流互感器的绝缘结构越来越复杂，体积和重量加大，产品的造价也越来越高。重量加大，产品的造价也越来越高。电磁型的电流互感器有铁心，具有非线性。当电力系电磁型的电

25、流互感器有铁心，具有非线性。当电力系统发生短路时，高幅值的短路电流使互感器饱和、输出统发生短路时，高幅值的短路电流使互感器饱和、输出的二次电流严重畸变，造成保护拒动，发生严重事故。的二次电流严重畸变，造成保护拒动，发生严重事故。互感器的饱和引起波形畸变。互感器的饱和引起波形畸变。其频带响应特性较差，频带窄，系统高频响应差其频带响应特性较差，频带窄，系统高频响应差，而而使得新型的基于高频暂态分量的快速保护的实现存在困使得新型的基于高频暂态分量的快速保护的实现存在困难难。光电互感器光电互感器1.传统互感器不足 光电式互感器是电子式互感器的一种，是利用光电光电式互感器是电子式互感器的一种，是利用光电

26、子技术和电光调制原理，用玻璃光纤来传递电流或电压子技术和电光调制原理，用玻璃光纤来传递电流或电压信号的新型互感器。信号的新型互感器。光电互感器光电互感器2.光电互感器优点光电互感器光电互感器2.光电互感器优点绝缘性能优良。光电式互感器是将高压侧的电流或电绝缘性能优良。光电式互感器是将高压侧的电流或电压信号变换为光信息后，用绝缘性能优良的玻璃光纤传压信号变换为光信息后，用绝缘性能优良的玻璃光纤传输到低电位侧的，绝缘结构简单，可靠性高。输到低电位侧的，绝缘结构简单，可靠性高。不含铁芯，不存在饱和问题。现代光电式互感器，不不含铁芯，不存在饱和问题。现代光电式互感器，不采用铁芯做磁耦合，因而避免了饱和

27、而引起的一系列问采用铁芯做磁耦合，因而避免了饱和而引起的一系列问题，如电压互感器的铁磁谐振问题，电流互感器的大电题，如电压互感器的铁磁谐振问题，电流互感器的大电流磁饱和和问题以及二次开路问题等等。流磁饱和和问题以及二次开路问题等等。光电互感器光电互感器2.光电互感器优点动态响应好。光电互感器动态响应范围大，一个测量动态响应好。光电互感器动态响应范围大，一个测量通道可以测量小电流，也可以测量大电流，可以同时满通道可以测量小电流，也可以测量大电流，可以同时满足计量和继电保护的要求。足计量和继电保护的要求。频率相应范围宽。现代光电式互感器的测量频率很宽频率相应范围宽。现代光电式互感器的测量频率很宽，

28、可以测量工频，也可以测量谐波，还可以测量系统故，可以测量工频，也可以测量谐波，还可以测量系统故障时含有的直流分量和高频分量的暂态数据。障时含有的直流分量和高频分量的暂态数据。光电互感器光电互感器2.光电互感器优点二次绕组数量增多，满足多重保护需要；重量轻、成二次绕组数量增多，满足多重保护需要；重量轻、成本低与同电压等级的电磁式电压互感器相比体积缩小大本低与同电压等级的电磁式电压互感器相比体积缩小大约一倍以上，质量不足同类产品的一半，造价比约一倍以上，质量不足同类产品的一半，造价比SF6SF6传传统型的电磁式电压互感器低统型的电磁式电压互感器低1/21/2左右。左右。抗电磁干扰性能好。因为光电式

29、互感器无磁耦合和电抗电磁干扰性能好。因为光电式互感器无磁耦合和电量传输，因而消除了电磁干扰对互感器性能的不良影响量传输，因而消除了电磁干扰对互感器性能的不良影响15:2338互感器基本知识互感器基本知识互感器在智能电网、智能变电站中的应用与发展4015:231 智能电网与智能变电站2 互感器基本知识3 电子式互感器4 电子式互感器的应用与发展4115:231.1 什么是智能电网 智能电网：就是电网的智能化，也被称“电网2.0”。集成的、高速双向通信网络；集成的、高速双向通信网络；运用先进的运用先进的传感和测量技术、设备技术传感和测量技术、设备技术、控制方、控制方法以及决策支持系统技术；法以及决

30、策支持系统技术；实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。和使用安全的目标。形象描述：有插座的地方就有能源，有插座的地方形象描述：有插座的地方就有能源，有插座的地方就有信息互动。消费者既可以是电力客户，也可能就有信息互动。消费者既可以是电力客户，也可能成为风能、太阳能、氢电池、生物沼气灯小型电力成为风能、太阳能、氢电池、生物沼气灯小型电力供应商。供应商。15:23421.2 智能电网的主要特征 自愈、包括用户，抵御攻击；提供满足21世纪用户需求的电能质量；容许各种不同发电形式的接入；启动电力市场以及资产的优化高效运行。中国的智能电网的

31、基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。15:23431.3 智能电网结构15:23441.3 智能电网结构4515:231.4 智能变电站 智能变电站 smart substation 采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同据需要支持电

32、网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。互动等高级功能的变电站。主要技术特征 信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化 智能变电站分为过程层、间隔层和站控层 过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电压/电流互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。摘自摘自Q/GDW383-2009Q/GDW383-2009智能变电站技术导则智能变电站技术导则15:2346传统变电站结构传统变电站结构数字化变电站结构数字化变电站结构1.4 与传统变电站比较15:2347智能变电站48国家电网陕西750千伏智能变电站20

33、11年3月1日正式投入运行15:231 智能电网与智能变电站2 互感器基本知识3 电子式互感器4 电子式互感器的应用与发展4915:232.1 互感器的定义互感器 instrument transformer 一种为测量仪器、仪表、继电器和其他类似电器供电的变压器。电压互感器 voltage transformer 一种在正常条件下其二次电压与一次电压实际成正比、且在联接方法正确时其相位差接近于零的互感器。电流互感器 current transformer 一种在正常条件下其二次电流与一次电流实际成正比、且在联接方法正确时其相位差接近于零的互感器。组合互感器 combined instrume

34、nt transformer 由电流互感器和电压互感器组合成一体的互感器；在电子式互感器中使用较广。5015:2315:2351互感器2.2 互感器用途 高压隔离作用；比率变换功能；将系统的高电压大电流按比率变换成低电压将系统的高电压大电流按比率变换成低电压、小电流信号，供给电力系统中的电气测量、小电流信号，供给电力系统中的电气测量装置、电能计量装置、继电保护装置、自动装置、电能计量装置、继电保护装置、自动装置使用。装置使用。电容式电压互感器还可兼作载波通讯用的耦合电容器。5215:232.3 互感器分类 电压互感器电压互感器 按相数：单相、三相按相数：单相、三相 按用途：计量用、测量用、保护

35、用按用途：计量用、测量用、保护用 按原理：电磁式（按原理：电磁式（VTVT）、电容式（）、电容式（CVTCVT）、）、电子式（电子式（EVTEVT）按绝缘介质：干式、浇注式、油浸式、按绝缘介质：干式、浇注式、油浸式、SF6SF6气体气体 按结构：单级式、串级式按结构：单级式、串级式 按绕组个数：双绕组、三绕组、四绕组按绕组个数：双绕组、三绕组、四绕组 按绝缘：半绝缘、全绝缘按绝缘：半绝缘、全绝缘 按安装地点：户内、户外按安装地点：户内、户外 按电压等级：按电压等级：0.60.6、1 1、3 3、6 6、1010、2020、3535、6666、110110、220220、330330、50050

36、0、750kV750kV、1000kV1000kV5315:23 电流互感器 按用途：计量用、测量用、保护用按用途：计量用、测量用、保护用 按原理：按原理：电磁式（电磁式（CTCT）、电子式（）、电子式（ECTECT）按绝缘介质：干式、浇注式、油浸式、按绝缘介质：干式、浇注式、油浸式、SF6SF6气体气体 按结构：正立式、倒立式按结构：正立式、倒立式 按安装地点：户内、户外按安装地点：户内、户外 按安装方式：贯穿式、支柱式按安装方式：贯穿式、支柱式 按一次匝数：单匝式、复匝式按一次匝数：单匝式、复匝式 按电流比：单变比、多变比、复合变比按电流比：单变比、多变比、复合变比 按电压等级：按电压等级

37、：0.60.6、1 1、3 3、6 6、1010、2020、3535、6666、110110、220220、330330、500500、750kV750kV、1000kV1000kV2.3 互感器分类互感器分类5415:232.4 电流互感器的使用 一相式接线 电流线圈通过的电流反应一次电路相应电流线圈通过的电流反应一次电路相应相的电流。通常用于负荷平衡的三相电相的电流。通常用于负荷平衡的三相电路如低压动力线路中，供测量电流、电路如低压动力线路中，供测量电流、电能或接过负荷保护装置之用。能或接过负荷保护装置之用。15:2355n两相电流差接线两相电流差接线u这种接线适用于中性点不接地的三相三线

38、制电路这种接线适用于中性点不接地的三相三线制电路中供作电流继电保护之用。由向量图可知，互感中供作电流继电保护之用。由向量图可知，互感器公共线上的电流为器公共线上的电流为ia-icia-ic,其量值为相电流的其量值为相电流的3 3倍。倍。2.4 电流互感器的使用15:2356n三相星型接线三相星型接线u它由三只完全相同的电流互感器构成。此种接线方式适用于它由三只完全相同的电流互感器构成。此种接线方式适用于高压大电流接地系统、发电机二次回路、低压三相四线制电高压大电流接地系统、发电机二次回路、低压三相四线制电路。采用此种接线方式，二次回路的电缆芯数较少。但由于路。采用此种接线方式，二次回路的电缆芯

39、数较少。但由于二次绕组流过的电流分别为二次绕组流过的电流分别为I IA A、I IB B、I IC C，当三相负载不平衡时，当三相负载不平衡时，则公共线中有电流则公共线中有电流IN IN 流过。此时，总公共线断开就会产生计流过。此时，总公共线断开就会产生计量误差，因此，公共线是不允许断开的。量误差，因此，公共线是不允许断开的。2.4 电流互感器的使用15:2357n两相两相V V形接线形接线u也称为两相不完全星型接线。在中性点不接地的三相三线也称为两相不完全星型接线。在中性点不接地的三相三线制电路中，广泛用于测量三相电流、电能及作为过电流继制电路中，广泛用于测量三相电流、电能及作为过电流继电保

40、护之用。这种接线方式是根据三相交流电路中三相电电保护之用。这种接线方式是根据三相交流电路中三相电流之和为零的原理构成的流之和为零的原理构成的,公共线上的电流为公共线上的电流为ia+icia+ic=-=-ibib，反应的是反应的是B B相的相电流。相的相电流。+2.4 电流互感器的使用15:2358 变压器纵差动保护单相原理接线图59u变压器正常运行或外部短路变压器正常运行或外部短路故障时，理想情况下故障时，理想情况下 差动继电器差动继电器KD不动作不动作u当变压器发生短路故障时，当变压器发生短路故障时，假设变压器两侧均有电源，假设变压器两侧均有电源，I1、I2同相位，同相位，Id流过相应短路电

41、流过相应短路电流，流，KD动作，将变压器从电动作，将变压器从电网中切除。网中切除。u纵差动保护区为纵差动保护区为TA1和和TA2之之间的电气部分。间的电气部分。021IIId2.4 电流互感器的使用15:232.5 电压互感器的使用 单相接线 该接法仅适用于测量相间电压。如该接法仅适用于测量相间电压。如果互感器一次绕组的一端接在线路果互感器一次绕组的一端接在线路上，另一端接地，互感器可测量某上，另一端接地，互感器可测量某一相对地电压。一相对地电压。15:2360 VV接线 两个电压互感器分别接于线电压两个电压互感器分别接于线电压UAB和和UBC上，一次绕组不能上，一次绕组不能接地，二次绕组一端

42、接地，这种接线方式适用于中性点非直接接地，二次绕组一端接地，这种接线方式适用于中性点非直接接地或经消弧线圈接地系统。接地或经消弧线圈接地系统。只用两个单相电压互感器可以得到对称的三个线电压；只用两个单相电压互感器可以得到对称的三个线电压；不能测量相电压；不能测量相电压；一次绕组接入系统线电压，二次绕组电压为一次绕组接入系统线电压，二次绕组电压为100V。当继电保。当继电保护装置和测量表计只需用线电压时，可采用这种接线方式。护装置和测量表计只需用线电压时，可采用这种接线方式。2.5 电压互感器的使用15:2361 Y0Y0接线 由三个单相互感器一、二次侧均接成由三个单相互感器一、二次侧均接成Y0

43、形，可供给要求线电形，可供给要求线电压的仪表和继电器以及要求相电压的绝缘监视电压表。由于压的仪表和继电器以及要求相电压的绝缘监视电压表。由于小电流接地系统在一次电路发生单相接地时，另两个完好相小电流接地系统在一次电路发生单相接地时，另两个完好相的相电压要升高到线电压，所以绝缘监视电压表表要按线电的相电压要升高到线电压，所以绝缘监视电压表表要按线电压选择否则在发生单相接地时，电压表可能被烧毁。压选择否则在发生单相接地时，电压表可能被烧毁。2.5 电压互感器的使用15:2362 Y0/Y0/接线 用三台单相三绕组电压互感器构成用三台单相三绕组电压互感器构成Y0/Y0/接线，用于接线，用于3220k

44、V系统（系统（110kV及以上无高压熔断器），供接入交流电网及以上无高压熔断器），供接入交流电网绝缘监视仪表和继电保护用。三相五柱式电压互感器只用于绝缘监视仪表和继电保护用。三相五柱式电压互感器只用于315kV系统，其接线与三台单相三绕组电压互感器构成系统，其接线与三台单相三绕组电压互感器构成Y0/Y0/接线基本相同。接线基本相同。该接线方式其二次绕组用来测量相间电压和相对地电压，辅助该接线方式其二次绕组用来测量相间电压和相对地电压，辅助二次绕组接成开口三角形检测零序电压。二次绕组接成开口三角形检测零序电压。2.5 电压互感器的使用15:2363独立式SF6电压互感器642.6 常见互感器常见

45、互感器15:23电容式电压互感器652.6 常见互感器15:23油浸正立电容型电流互感器的结构662.6 常见互感器15:23油浸倒立式电流互感器结构672.6 常见互感器常见互感器15:23SF6倒立式电流互感器结构682.6 常见互感器15:23干式电流互感器结构692.6 常见互感器常见互感器15:23703.1 电子式互感器的构成 电子式互感器通常由传感器、一次转换器、传输系统、二次转换器、供电电源及合并单元等部分组成。根据采用的技术不同，有些部分可以省略。一次转换器又称远端模块,安装在高压一次侧（有些结构也可以在低压侧），负责采集、调理一次侧电压电流并转换成数字信号。合并单元安装在二

46、次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。15:233.1 电子式互感器的构成71电子式互感器框图电子式互感器框图15:23数字输出电子式互感器框图723.1 电子式互感器的构成15:233.2 电子式互感器分类 按功能分 电子式电流互感器（电子式电流互感器（ECTECT）电子式电压互感器（电子式电压互感器（EVTEVT）电子式组合互感器（电子式组合互感器（ECVTECVT）按应用场合划分 GISGIS结构的电子互感器结构的电子互感器 AISAIS结构结构(独立式独立式)电子互感器电子互感器 直流用电子式互感器直流用电子式互感器7315:233.2 电子式互感器分类 按是否需要一次电源

47、分 有源电子式互感器有源电子式互感器 电磁感应原理（电磁感应原理（空心线圈、LPCT)分压原理（分压原理（R R、L L、C C）无源电子式互感器无源电子式互感器 法拉第磁光效应原理法拉第磁光效应原理 PockelsPockels电光效应电光效应 KerrKerr效应效应 逆压电效应逆压电效应7415:233.2 电子式互感器分类 按传感原理分 分压型电压互感器（电容、电阻、电感）Pockels电光效应 Kerr效应 逆压电效应 低功率线圈（LPCT）空心线圈（Rogowski线圈）法拉第磁光效应 光学玻璃 全光纤 磁致伸缩效应7515:23 模拟量 ECTECT：4V4V（测量）及（测量）及

48、200mV200mV（保护）（保护）EVTEVT：1.625V1.625V，2V2V，3.25V3.25V，4V4V，6.5V6.5V以及以及上述值的上述值的1/1/3 3 数字量输出 ECTECT：2D41H2D41H（测量）及（测量）及01CFH01CFH或或00E7H00E7H（保（保护）护）EVTEVT：2D41H2D41H 输出格式按输出格式按GB/T20840.8GB/T20840.8（IEC60044-8IEC60044-8）或）或DL/T860.9DL/T860.9（IEC61850-9IEC61850-9）的要求）的要求763.3 电子式互感器的输出15:23 有源电子式互感

49、器特点 传感头部分有电子电路及工作电源传感头部分有电子电路及工作电源 利用电磁感应或分压原理获取被测信号利用电磁感应或分压原理获取被测信号 ECTECT：空心线圈：空心线圈(RC)(RC)、低功率铁心线圈（、低功率铁心线圈（LPCTLPCT）EVTEVT：电阻、电容、电感分压：电阻、电容、电感分压 利用光纤传输数字信号，必要时传输能量，利用光纤传输数字信号，必要时传输能量，同时光纤可实现高低压绝缘隔离。同时光纤可实现高低压绝缘隔离。用于用于GISGIS或者罐式断路器时电源在低压侧。或者罐式断路器时电源在低压侧。3.4 有源电子式互感器7715:23n有源电子式有源电子式电流互感器电流互感器3.

50、4 有源电子式互感器7815:23n 空心线圈（空心线圈（RogowskiRogowski线圈）原理：线圈）原理：3.4 有源电子式互感器15:237980n 铁心线圈式低功率电流互感器（铁心线圈式低功率电流互感器（LPCTLPCT）3.4 有源电子式互感器15:23n 有源电子式电压互感器有源电子式电压互感器3.4 有源电子式互感器8115:2382 GIS用电容分压原理 电压互感器利用电容分压器测量电压。为提高电压测量的精度，改善电压测量的暂态特性，在电容分压器的输出端并一精密小电阻。电容分压器的输出信号U0 与被测电压Ui有如下图所示关系。式中：C1为高压电容，C2为低压电容。利用电子电