互感器的结构和工作原理

介绍互感器的基础知识,适用于对电力系统新员工培训。

互感器的结构和工作原理

第一节 电流互感器的结构和工作原理 第二节 电压互感器的结构和工作原理

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互感器的结构和工作原理互感器的主要作用有: 互感器的主要作用有:(1)将高电压变为低电压(100V),大电流变 将高电压变为低电压(100V),大电流变 ), 为小电流(5A,1A). 为小电流(5A,1A). (2)使测量二次回路与一次回路高电压和大电 流实施电气隔离, 流实施电气隔离,以保证测量工作人员和仪表 设备的安全. 设备的安全. (3)采用互感器后可使仪表制造标准化,而不 采用互感器后可使仪表制造标准化, 用按被测量电压高低和电流大小来设计仪表. 用按被测量电压高低和电流大小来设计仪表. (4)取出零序电流,电压分量供反应接地故障 取出零序电流, 的继电保护装置使用. 的继电保护装置使用.

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第一节 电流互感器的结构和工作原理一,电流互感器的主要技术数据 二,电流互感器的结构和工作原理 三,电流互感器的接线方式 四,电流互感器的正确使用

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一,电流互感器的主要技术数据(-)电流互感器分类 (-)电流互感器分类 (1)电流互感器按用途可分为两类:一是测量电 电流互感器按用途可分为两类: 功率和电能用的测量用互感器; 流,功率和电能用的测量用互感器;二是继电保护 和自动控制用的保护控制用互感器. 和自动控制用的保护控制用互感器. (2)根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式 (3)根据安装地点可分为户内式和户外式 (4)根据绝缘方式可分为干式,浇注式,油浸式等. 根据绝缘方式可分为干式,浇注式,油浸式等. (5)根据电流互感器工作原理可分为电磁式,光 根据电流互感器工作原理可分为电磁式, 电式,电子式等电流互感器. 电式,电子式等电流互感器.

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一,电流互感器的主要技术数据(二)电流互感器的型号规定目前,国产电流互感器型号编排方法规定如下:

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一,电流互感器的主要技术数据产品型号均以汉语拼音字母表示,字母含义及 排列顺序见表4-l所示

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一,电流互感器的主要技术数据(三)电流互感器的主要参数1.额定电流变比

额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电 流之比,额定电流比一般用不约分的分数形式表示. 额定电流,就是在这个电流下,互感器可以长期 运行而不会因发热损坏.当负载电流超过额定电流 时,叫作过负载. .2.准确度等级 国产电流互感器的准确度等级有0.01,0.02,0.05,0.1, 0.2,0.5,1.0,3.0,5.0,0.2S级及0.5S级.

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一,电流互感器的主要技术数据3.额定容量电流互感器的额定容量, 电流互感器的额定容量,就是额定二次电流 通过二次额定负载Z 时所消耗的视在功率S I2e通过二次额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e.

4.额定电压是指一次绕组长期能够承受的最大

电压( 是指一次绕组长期能够承受的最大电压(有 效值),它只是说明电流互感器的绝缘强度, 效值),它只是说明电流互感器的绝缘强度,而 ),它只是说明电流互感器的绝缘强度 和电流互感器额定容量没有任何关系. 和电流互感器额定容量没有任何关系.

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一,电流互感器的主要技术数据5.极性标志(1)一次绕组首端标为L(P)1,末端标为L(P)2.当 一次绕组带有抽头时,首端标为L(P)1,自第一个抽 头起依次标为L(P)2,L(P)3…… (2)二次绕组首端标为K(S)1,末端标为K(S)2.当 二次绕组带有中间抽头时,首端标为K(S)1,自第一 个抽头起以下依次标志为K(S)2,K(S)3……

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一,电流互感器的主要技术数据(3)对于具有多个二次绕组的电流互感器,应分别在各个二次 绕组的出线端标志"K(S)"前加注数字,如1K(S)1,1K(S)2, 1K(S)3……;2K(S)1,2K(S)2,2K(S)3…… (4)标志符号的排列应当使一次电流自L(P)1端流向L(S)2端时, 二次电流自K(S)1流出,经外部回路流回到K(S)2.

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二,电流互感器的结构和工作原理(一)电流互感器的结构基本结构与普通变压器相似,由两个绕制在闭合铁芯上 彼此绝缘的绕组(一次绕组和二次绕组)所组成,其匝数分 别为N1和N2,如图4-2所示.一次绕组与被测电路串联,二次 一次绕组与被测电路串联, 一次绕组与被测电路串联 绕组与各种测量仪表或继电器的电流线圈相串联. 绕组与各种测量仪表或继电器的电流线圈相串联.

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二,电流互感器的结构和工作原理电力系统中,经常将大电流I 电力系统中,经常将大电流I1变为小电 进行测量,所以二次绕组的匝数N 流I2进行测量,所以二次绕组的匝数N2多于 一次绕组的匝数N 一次绕组的匝数N1.电流互感器的二次额定 电流一般为5A 也有1A 0.5A的 5A, 1A和 电流一般为5A,也有1A和0.5A的.电流互 感器在电气图中文字符号用TA表示. TA表示 感器在电气图中文字符号用TA表示.

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二,电流互感器的结构和工作原理(二)工作原理和特性电流互感器的工作原理与普通变压器的工作原理 基本相同.即理想电流互感器两侧的额定电流大小和 它们的绕组匝数成反比,并且等于常数KI.

Κ

Ι

Ι1e Ν = = Ι2e Ν

2 1

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二,电流互感器的结构和工作原理电流互感器的基本工作原理, 电流互感器的基本工作原理,结构型式与普通 变压器相似,但是电流互感器的工作状态与普通变 变压器相似,但是电流互感器的工作状态与普通变 压器有显著的区别: 压器有显著的区别: 电流互感器的一次电流( (1)电流互感器的一次电流(I1)取决于一次电 路的电压和阻抗,与电流互感器的二次负载无关. 路的电压和阻抗,与电流互感器的二次负载无关. (2)电流互感器二次电路所消耗的功率随二次电 路阻抗的增加而增大, 路阻抗的增加而增大,即

S2=I22eZb. (3)电流互感器工作状态接近于短路状态. 电流互感器工作状态接近于短路状态.

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二,电流互感器的结构和工作原理(三)电流互感器的误差特性电流互感器铁芯和绕组中存在损耗,所以,实际电流 互感器存在着误差. 图4-3是电流互感器的简化相量图

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二,电流互感器的结构和工作原理 由相量图4-3中得到,二次安匝数 I 2 N2 旋转180o(即 - I 2 N2 )与一次安匝数 I N 相量相比较,其大小不等,相 1 1 位也不同,即存在着两种误差,分别称为比值误差和相角 误差. 比值误差简称比差,用fI表示.它等于

Ι 2 Ν2 Ι1Ν1 Ι 2 KΙ Ι1 KΙ KΙ′ fΙ = ×100% = ×100% = 100% Ι1Ν1 Ι1 KΙ′