互感器运行与维护课程设计.docx

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1、1.互感器11原理1.1.1 工作原理在供电用电的线路中电潦电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量须要转换为比较统的电流，另外线路上的电压都比较高如干脆测量是特别危急的“电流互感器就起到变流和电气隔离的作用.显示仪表大部分是指针式的电流电压表，所以电流互感器的二次电流大多数是玄墙级的（如5等）。随着时代发展，电量测殳大多已经达到数字化,而计算机的采样的信号般为毫安级05V,4-2OmA等）。微型电流互感器二次电流为充安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流比感器称之为“仪用电流互感凝”。（“仪用电流互感”有一层含义是在试验室运用的多电流比精密电流互感:,一般用于扩

2、大仪表量程）。电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也是依据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。绕组NI接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）：绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。微型电流互感器一次绕组电潦I1.与二次绕组12的电流比,叫实际电流比K.,微型电流”感器在额定工作电流卜.工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。Kn=I1.nI2n1.1.2 结构原理一般电流互感器结构原理：电潦互感器的结构较为简洁，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，次绕

3、组的匝数(N1.)较少，干脆串联于电源线路中，次负荷电流通过一次绕组时，产生的交变蹂通感应产生按比例减小的二次电流；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷（三）串联形成闭合回路，由于一次绕级与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2,电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态,相当于一个短路运行的变压器。互感器一般电流互感器结构原理图穿心式电流互感器其本身结构不设次绕组，载流(负荷电流)导线由1.I至1.2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形态)铁心起一次绕组作用.二次绕组干脆匀称地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等

4、电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，由于穿心式电流互感器不设次绕组，其变比依据次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电潦比：式中U-穿心一匝时一次额定电潦；n穿心匝数.快心穿心式电流互感器结构原理图多抽头电流互感器，这种型号的电流互感器，-次绕组不变,在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比.它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端了座上，每个抽头域置各自的接线端了，这样就形成了多个变比，此种电潦互感器的优点是可以依据负荷电流变比，调换二次接线

5、端子的接线来变更变比，而不须要更换电流日感器，给运用供应了便利。二次绕址K1.多抽头电流互感器原理图不同变比电流互感冷，这种型号的电流互感沿具有同个铁心和次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的统组，以满意同一负荷电流状况下不同变比、不同精确度等级的须要，例如在同一负荷状况卜.，为了保证电能计量精确，要求变比较小些（以满意负荷电流在一次额定值的2/3左右）,精确度等级高一些（如1K1.1K2为200/5.0.2级）:而用电设备的继电爱护,考虑到故障电流的爱护系数较大，则要求变比较大一些，精硬度等级可以稍低一点（如2K1.2K2为300/5.1级）.2K,不同变比电流互感器原理图一次绕组

6、可调，二次多绕组电流互感器，这种电流互感淞的特点是变比址程多，而且可以变更，多见于高压电潦互感器。其一次绕组分为两段，分别穿过互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、不同精确度等级的独立绕组。次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接，通过变更连接片的位置，使一次绕组形成串联或并联接线，从而变更一次绕组的匝数，以获得不同的变比。带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同精确度等级的绕组，随着次绕组连接片位置的变更，一次绕组匝数相应变更，其变比也随之变更，这样就形成了多量程的变比。带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同精踊度等级，可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电爱护等，以满意各自不同的运用

7、要求.Cb）一次井取（一匝）次绕组可调，二次多绕组电流互感器组合式电流电压互感器，组合式互感器由电流互感器和电压互感器组合而成,多安装于悬压计量箱、柜，用作计量电能或用作用电设备继电爱护装置的电源，组合式电流电压互感器是将两台或三台电潦互感器的一次,二次绕组及铁心和电压互感器的一、二次绕组及铁心，固定在钢体构架上，浸入装有变压器油的箱体内，其、二次绕组出线均引出，接在箱体外的高、低压窗瓶上，形成绝缘、封闭的整体。一次侧与供电线路连接，二次侧与计量装置或继电爱护装包连接.依据不同的须要，组合式电流电压瓦感器分为V/V接线和Y/Y接线两种，以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能“g2组合式电流电压互感

8、器1.2 主要作用电力系统为了传输电能，往往采纳沟通电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行干脆测量。瓦感器的作用，就是将沟通电压和大电流按比例降到可以用仪表干脆测St的数值，便手仪表干脆测量，何时为继电爱护和自动奘置供应电源。电力系统用互感器是招电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电爱护、自动装置的种特殊变压器,是次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测证仪表、爱护装置等相瓦连接。瓦感落与测量仪表和计量装置协作，可以测量一次系统的电压、电流和电能：与继电爱护和自动装置协作,可以构成对电网各种故障的电气爱护和自动限制。互感器性能的

9、好坏，干脆影响到电力系统测量、计量的粘确性和继电器爱护装电动作的牢靠性。比感罂分为电压互感器和电流互感器两大类，其主要作用有：将一次系统的电压、电流信息精确地传递到二次侧相关设备：将一次系统的高电压、大电流变换为二次例的低电压（标准值）、小电流（标准值），使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘要求；将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设需在电气方面很好地隔离，从而保证J二次设备和人身的平安。1.3 常见种类电子式互感器变频功率传感器是一种电子式互感器，变频功率传感器通过对输入的也压、电流信号进行沟通采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相

10、连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获得电压有效值、电流有效值、基波电压、然波电潦、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。电压互感器测量用电流u感器主要与测量仪表协作，在线路正常工作状态卜.，用来测量电流、电压、功率等。测盘用微型电流互感器主要要求：k绝缘牢靠:2、足物高的测量精度:3,当被测线路发生故障出现的大电流时瓦感器应在适当的量程内饱和（如500%的额定电流）以爱护测量仪表。爱护用电流互感器爱护用电流互感器主要与继电装置协作，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置供应信号切断故障电路，以爱护供电系统的平安.爱护用微型电流瓦感潺的工作条件与测量用瓦感

11、蹲完全不同，爱护用比感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才起先有效的工作。电流互感器利用变压涔原、副边电流成比例的特点制成。其工作原理、等值电路也与一般变压器相同，只是其原边绕组申联在被测电路中，且匝数很少：副边绕组接电潦表、继电器电流线圈等低阻抗负载，近似短路。原边电流（即被测电流）和副边电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的副边负载无关。由于副边接近于短路,所以原、副边电压UI和都很小.励蹂电流IO也很小。电流互感器运行时，副边不允许开路。因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备平安。因此，电流互感器副边回路中不许接熔断器，也不允许在运行

12、时未经旁路就拆下电流表、维电器等设备。电流互感涔的接线方式按其所接负载的运行要求确定。最常用的接线方式为单相，三相星形和不完全星形“组合互感组合互感器是将电压互感器、电流互感器组合到起的互感器。组合互感器可将高电压变更为低电压，将大电流变更为低电流,从而起到对电能计量的目的.钳形互感钳形电流互感器是一款精密电流互感器（直流传感器），是特地为电力现场测量计量运用特点设计的。该系列无感器选用高导磁材料制成,精度高,线性优，抗干扰实力强等，运用时可以干脆夹住母线或母排上无须截线停电其运用特别便利。它可协作多种测量仪器，电能表现场校验仪、多功能电能表、示波器、数字万用表、双钳式接地电阻测试仪、双钳式相

13、位伏安表等，可在电力不断电状态F.对多种电参量进行测量和比对。零序互感器零序电流爱护的基本原理是基于基尔法夫电流定律：流入电路中任一节点的纪电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的状况下，备相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作.当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流感器的环形铁芯中产生蹂通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障爱护的目的。作用：当电路中发生触电或漏电故障时，爱护动作，切断电源。运用：可在三相线路上各装一个电流江感涔，或让三相导线一起穿过一零序电流互感器，也可在中

14、性线N上安装一个零序电流互感器，利用其来检测三相的电潦矢量和。零序电流互感器采纳AB5工程塑料外壳、全树脂浇注成密封，仃效避开了互感器在长期运用过程中的锈蚀。绝缘性能好，外形美观，具有灵敏度高、线性度好运行军匏，安装便利等特点.其性能优一般的零序电流互感器，运用范围广泛，不仅适用于电磁里继电爱护，还能适用于电子和微机爱护装置.2.电压互感器2.1 电压互感器分类按用途分测量用电压互感器或电压互感涔的测量绕组：在正常电压范围内，向测量、计量装置供应电网电质信息：爱护用电压互感器或电压互感器的爱护绕组：在电网故障状态下，向继电爱护等装置供应电网故障电压信息.按绝缘介质分式电压瓦感解：由-股绝缘材料

15、浸渍绝绿漆作为绝缘，多用在及以卜.低电压等级：浇注绝缘电压互感器：由环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型，多用在及以下电压等级：油浸式电压互感器：由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，是我国最常见的结构型式,常用于及以下电压等级；气体绝缘电压互感冠：由气体作主绝缘，多用在较高电压等级。通常专供测量用的低电压互感涔是干式，高压或超高压密封式气体绝缘（如六氟化瓶）互感器也是干式。浇注式适用于35kV及以下的电压互感器，35kV以上的产品均为油浸式。按相数分绝大多数产品是单相的，因为电压互感器容量小，器身体积不大，三相高压套管间的内外绝缘要求难以满意,所以只有375kV的产品有时采纳：.相结构.按电压变换原理分电

16、磁式电压互感器：依据电磁感应原理变换电压，原理与基本结构和变压胧完全相像，我国多在及以下电压等级采纳：电容式电压互感器：由电容分压器、补偿电抗器、中间变压器、阻尼器及载波装置防护间隙等组成，用在中性点接地系统里作电压测量、功率测取、继电防护及载波通讯用：光电式电压互感器：通过光电变换原理以实现电压变换，还在研制中。按运用条件分户内型电压互感器：安装在空内配电装置中，一般用在及以下电压等级：户外型电压互感器：安装在户外配电装置中，多用在及以上电压等缎。按一次绕组对地运行状态分一次绕组接地的电压瓦感器：单相电压比感器一次绕组的末端或三相电压互感器次绕组的中性点干脆接地：次绕组不接地的电压互感器：单相