互感器原理与选择PPT学习教案

1、会计学1 互感器原理与选择互感器原理与选择 第1页/共22页 1221 /NNIIK NNi 第2页/共22页 0 20 1 2 21 102211 III N N II NININI, （2 2）电流互感器的等值电路和相量图）电流互感器的等值电路和相量图 第3页/共22页 (%)100 1 12 I IIK f i i 2 I 2 I 1 I 1 I )(3440)cos( 222 )( %100)sin( 222 )( 2 2 22 2 2 22 SN lZZ SN lZZ f avl i avl i S 、lav 为铁芯截面和磁路平均长度 铁芯磁导率 N2 二次绕组匝数 Z2 Z2L 二

2、次绕组的内阻抗和负荷阻抗 / )( 44. 4 10 2222 22 BLNI ZZIE BSfNE av l 磁动势方程： 二次侧回路方程： 电磁感应定律： 铁芯及二次绕组的结铁芯及二次绕组的结 构；构； 二次负荷；二次负荷； 铁芯磁导率铁芯磁导率 I1 第4页/共22页 二次负载阻抗及功率因数对误差的影响二次负载阻抗及功率因数对误差的影响 二次负载阻抗二次负载阻抗Z Z2l 2l与误差成正比。 与误差成正比。 22增大时增大时( (功率因数功率因数cos2cos2减小减小) )，电流误差，电流误差fifi增大，相角差增大，相角差ii减小减小 。 CTCT长期运行后，误差可能会加大，加接额外

3、的仪表或继电器时，也会使长期运行后，误差可能会加大，加接额外的仪表或继电器时，也会使 误差增大到不允许的程度，此时应校验，必要时应换用大截面的连接导误差增大到不允许的程度，此时应校验，必要时应换用大截面的连接导 线或更换新的电流互感器。线或更换新的电流互感器。 一次绕组有电流时，二次绕组一次绕组有电流时，二次绕组 不允许开路不允许开路 I2=0I2=0，I I0 0N N1 1= =I I1 1N N1 1 磁通磁通饱和，接近矩形饱和，接近矩形 波。波。 E E2 2与与d/dtd/dt成正比，二次绕组将在磁通过成正比，二次绕组将在磁通过 零时，感应很高的尖顶波电势，其值零时，感应很高的尖顶波

4、电势，其值 可达数千甚至上万伏，危及人身安全可达数千甚至上万伏，危及人身安全 和仪表、继电器的绝缘。和仪表、继电器的绝缘。 磁感应强度骤增，会引起铁芯和绕组过热磁感应强度骤增，会引起铁芯和绕组过热 在铁芯和绕组中产生剩磁，使互感器特性在铁芯和绕组中产生剩磁，使互感器特性 变坏。变坏。 第5页/共22页 准确级准确级一次电流为额定一次电流为额定 电流的百分值电流的百分值 误差限值误差限值二次负荷变化范围二次负荷变化范围 电流误差（电流误差（%）相位差（相位差（） 0.210 20 100120 0.5 0.35 0.2 20 15 10 （0.251）S2N 0.510 20 100120 1

5、0.75 0.5 60 45 30 110 20 100120 2 1.5 1 120 90 60 3501203不规定不规定 （0.51）S2N 第6页/共22页 准确准确 级级 电流误差（电流误差（%）相位差（相位差（）复合误差（复合误差（%） 在额定准确限值一次电流下在额定准确限值一次电流下 在额定一次电流下在额定一次电流下 5P 10P 1.0 3.0 60 - 5.0 10.0 % 第7页/共22页 2 2 22NNN ZIS 第8页/共22页 第9页/共22页 连接导线电阻 接触电阻，一般取 继电器电流线圈电阻 仪表电流线圈电阻 L c re a r 0.1r r r cLrea2

6、L 2L 2 2N2N rrrrZ ZIS m/mm101.73 mL mmS 22 C 2 导线电阻率，铜为 连接导线计算长度， 连接导线截面， （ （ )rrrZ L )rrrIS LI S crea2N C crea 2 2N2N C 2 2N 铜芯控制电缆截面不小于铜芯控制电缆截面不小于1.5mm2，表计中有计费电能表时导线截面不小于，表计中有计费电能表时导线截面不小于2.5mm2 第10页/共22页 （5 5）热稳定和动稳定校验）热稳定和动稳定校验 对外部动稳定：对外部动稳定： k QI 2 kNt QIK 2 1) ( shes ii shesN iKI 1 2 aliF shal

7、 /1073. 15 . 0 27 第11页/共22页 （2 2）电压互感器的选择）电压互感器的选择 PT PT为与电网并联的电压变换设备，不须选择额定电流，为与电网并联的电压变换设备，不须选择额定电流，PTPT不不 会受到外部电网短路电流的侵袭，不须进行短路动稳定、会受到外部电网短路电流的侵袭，不须进行短路动稳定、 热稳定校验。热稳定校验。PTPT的内部故障，由专用的熔断器快速切除。的内部故障，由专用的熔断器快速切除。 a a、一次回路电压的选择一次回路电压的选择 0.8 0.8U UN1 N1U UNs Ns1.2U 1.2UN1 N1 b b、二次回路电压的选择二次回路电压的选择 PT

8、PT二次侧额定电压应满足保护和测量用标准仪表的要求。二次侧额定电压应满足保护和测量用标准仪表的要求。 第12页/共22页 应用应用二次绕组二次绕组 电压（电压（V V） 开口三角的辅助开口三角的辅助 绕组电压（绕组电压（V V） 一台电压互一台电压互 感器接线感器接线 110110220220kVkV 测单相对地电压测单相对地电压 100100无无 一台电压互一台电压互 感器接线感器接线 3 33535kVkV 测测ACAC线电压线电压 100100无无 不完全星形不完全星形 接线接线 3 33535kVkV 测测AB BCAB BC线电压线电压 100100无无 第13页/共22页 应用应用

9、二次绕组电压（二次绕组电压（V V）开口三角的开口三角的 辅助绕组电辅助绕组电 压（压（V V） 三台三台 单相单相 三绕三绕 组电组电 压互压互 感器感器 接线接线 3 3220220kVkV 可测各相可测各相 电压和各电压和各 线电压线电压 110110500500kVkV： 3 36060kVkV（单相式）单相式） （三相五柱式）三相五柱式） 100100 100/3100/3 电容电容 式电式电 压互压互 感器感器 接线接线 110110 500500kVkV 可测各相可测各相 电压和各电压和各 线电压线电压 100 100 3 100 3 100 第14页/共22页 7 7、互感器在

10、主接线中的配置原则、互感器在主接线中的配置原则 （1 1）电压互感器的配置）电压互感器的配置 第15页/共22页 母线：除旁母外，一母线：除旁母外，一 般的工作、备用母线般的工作、备用母线 都装有一组电压互感都装有一组电压互感 器，用于同步、测量器，用于同步、测量 仪表和保护装置仪表和保护装置 线路：线路：3535KVKV及以上输及以上输 电线路，当对端有电电线路，当对端有电 源时，为监视线路有源时，为监视线路有 无电压、进行同步和无电压、进行同步和 设置重合闸，需装有设置重合闸，需装有 一台单相电压互感器一台单相电压互感器 变压器：低压侧有时变压器：低压侧有时 为满足同步或继电保为满足同步或

11、继电保 护的要求，设一组电护的要求，设一组电 压互感器压互感器 第16页/共22页 发电机：一般装有发电机：一般装有2-32-3组电压互感器，一组供自动调节励磁装组电压互感器，一组供自动调节励磁装 置（三只单相置（三只单相 双绕组）；一组供测量仪表、同步和保护装置双绕组）；一组供测量仪表、同步和保护装置 使用（三相五柱式或三只单相接地专用互感器，开口三角形使用（三相五柱式或三只单相接地专用互感器，开口三角形 供发电机在未并列前检查是否接地用），当负荷太大时，可供发电机在未并列前检查是否接地用），当负荷太大时，可 增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表用。增设一组不完全星形连接的互感器，专

12、供测量仪表用。 5 5万万 KWKW及以上的发电机中性点常接有单相电压互感器，用于及以上的发电机中性点常接有单相电压互感器，用于100%100% 定子接地保护定子接地保护 第17页/共22页 在发电机、变压器在发电机、变压器 、出线、母线分段、出线、母线分段 、母联断路器、旁、母联断路器、旁 路断路器等回路，路断路器等回路， 均设有电流互感器均设有电流互感器 。 中性点直接接地系中性点直接接地系 统，一般按三相配统，一般按三相配 置；对中性点非直置；对中性点非直 接接地的系统，依接接地的系统，依 具体情况，可按二具体情况，可按二 相和三相配置。相和三相配置。 只有只有A A、C C相相CTCT （2 2）电流互感器的配置）电流互感器的配置 第18页/共22页 对保护用电流互感器的安装地点，对保护用电流互感器的安装地点， 应尽量按消除主保护的死区来设置应尽量按消除主保护的死区来设置 。 如有两组电流互感器时，在位置允如有两组电流互感器时，在位置允 许的情况下，应设在断路器的两侧许的情况下，应设在断路器的两侧 ，使断路器处于交叉保护范围中，使断路器处于交叉保护范围中 如只有一组电流互感器时如只有一组电流互感器时 ，为防止支柱式电流互感，为防止支柱式电流互感 器套管闪络