高级、助理技师电工继电保护

1、电工高级理论培训电工高级理论培训 模块四模块四工厂供配电系统继电保护及二次回路工厂供配电系统继电保护及二次回路 工厂供配电系统继电保护及二次回路 主要内容主要内容一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器二、二、继电保护继电保护 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 互感器在供配电系统中主要分为两种：互感器在供配电系统中主要分为两种：电压互感器电压互感器和和电流互感器电流互感器。 在供配电系统中，在供配电系统中，大电流、高电压大电流、高电压有时不能直接用电有时不能直接用电流表和电压表来测量，必须通过互感器按比例流表和电压表来测量，必须通过互感器按比例减小减小后测后测量

2、。量。 互感器的内部结构就是变压器。按照变压器的原理运互感器的内部结构就是变压器。按照变压器的原理运行。行。 互感器和变压器的工作原理相同互感器和变压器的工作原理相同, ,都是运用都是运用电磁感应电磁感应原理原理来工作的。来工作的。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器电磁感应原理电磁感应原理: : 只要穿过闭合电路的只要穿过闭合电路的磁通量发生变化磁通量发生变化，闭合电路就有电，闭合电路就有电流产生。流产生。 这种利用这种利用磁场产生电流磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。的电流叫感应电流。 电磁感应原理引深：变化的磁场在周围空间产生电场

3、，当电磁感应原理引深：变化的磁场在周围空间产生电场，当导体处在此电场中时，导体中的自由电子在电场力作用下导体处在此电场中时，导体中的自由电子在电场力作用下作定向移动而产生电流即感应电流。作定向移动而产生电流即感应电流。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器由一个线圈中的电流发生变化而使其它线圈产生感应电动由一个线圈中的电流发生变化而使其它线圈产生感应电动势的现象叫势的现象叫互感现象互感现象。 例如：如果有两只线圈互相靠近，第一只线圈中电流所产生例如：如果有两只线圈互相靠近，第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一只线圈的电流的磁通有一部分与第二只线圈相环链

4、。当第一只线圈的电流发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也相应地发生变发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也相应地发生变化，那么在第二只线圈中就会产生感应电动势化，那么在第二只线圈中就会产生感应电动势, ,这种现象就这种现象就是互感现象。是互感现象。 互感互感: :一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器61.61.由一个线圈中的由一个线圈中的( )( )发生变化而使其它线圈产生发生变化而使其它线圈产生( )( )的现象叫互感现象，简称的现象叫互感现象，简称( )( )。电流电流感应电动势感应电动势互感互感互感器的作用是（互感器的作用是（ ）。）。 A A、变大电流为小电流或变

5、高压电为低压电、变大电流为小电流或变高压电为低压电 B B、便于集中管理，实现远方控制、便于集中管理，实现远方控制 C C、二次接线不受一次限制、二次接线不受一次限制 D D、互感器的二次侧均接地，保证人身安全、互感器的二次侧均接地，保证人身安全 A A一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器互感器符号图互感器符号图: :一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（一（一 ）电流互感器与电压互感器的作用）电流互感器与电压互感器的作用 电流互感器（电流互感器（TA)TA)与电压互感器与电压互感器(TV)(TV)统称为互感器，统称为互感器，从基本的结构和工作原理上来说，它就是

6、一种特殊的变压从基本的结构和工作原理上来说，它就是一种特殊的变压器。在变配电系统中起着重要的作用：器。在变配电系统中起着重要的作用： 1 1、把一次回路的高电压和大电流变换为二次回路的标准值，、把一次回路的高电压和大电流变换为二次回路的标准值，通常额定电压取通常额定电压取100v100v，额定电流取，额定电流取5A5A，使仪表和保护装置，使仪表和保护装置标准化，绝缘水平按低压设计，降低了造价。标准化，绝缘水平按低压设计，降低了造价。 2 2、所有二次设备用低电压和小电流的控制电缆连接，使控、所有二次设备用低电压和小电流的控制电缆连接，使控制屏内的布线简单，安装方便。制屏内的布线简单，安装方便。

7、 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（一（一 ）电流互感器与电压互感器的作用）电流互感器与电压互感器的作用 3 3、二次回路不受一次回路的限制，可采用星形，三角形或、二次回路不受一次回路的限制，可采用星形，三角形或V V形接线，灵活方便。形接线，灵活方便。 4 4、使二次设备和工作人员与高电压隔离，且互感器二次侧、使二次设备和工作人员与高电压隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证设备和人员的安全。均接地，从而保证设备和人员的安全。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器互感器：互感器： 电流互感器与电压互感器统称为互感器，从基本的结构和电流互感器与电压互感器统称为互

8、感器，从基本的结构和工作原理上来说，它就是一种特殊的变压器。在变配电系统中工作原理上来说，它就是一种特殊的变压器。在变配电系统中起着重要的作用：起着重要的作用：1 1）把一次回路的高电压和大电流变换为二次回路的标准值，）把一次回路的高电压和大电流变换为二次回路的标准值，通常额定电压通常额定电压100v100v，额定电流，额定电流5A5A，使仪表和保护装置标准化，使仪表和保护装置标准化，绝缘水平按低压设计，降低了造价。绝缘水平按低压设计，降低了造价。2 2）所有二次设备用低电压和小电流的控制电缆连接，使控制）所有二次设备用低电压和小电流的控制电缆连接，使控制屏内的布线简单，安装方便。屏内的布线简

9、单，安装方便。3 3）二次回路不受一次回路的限制，可采用星形，三角形或）二次回路不受一次回路的限制，可采用星形，三角形或V V形形接线，灵活方便。接线，灵活方便。4 4）使二次设备和工作人员与高电压隔离，且互感器二次侧均）使二次设备和工作人员与高电压隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证设备和人员的安全。接地，从而保证设备和人员的安全。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（二）电压互感器（二）电压互感器（TV)TV)定义定义1 1：利用电磁感应原理改变交流电压量值的器件。：利用电磁感应原理改变交流电压量值的器件。定义定义2 2：将交流高电压转化成可供仪表、继电器测量或应：将交流高

10、电压转化成可供仪表、继电器测量或应 用的变压设备。用的变压设备。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（二）电压互感器（二）电压互感器（TV)TV)电压互感器电压互感器 一次侧高压变换为二次侧一次侧高压变换为二次侧100V100V，供仪表、保护装置使用，供仪表、保护装置使用 一次并联在高压回路一次并联在高压回路中，二次不能短路中，二次不能短路PT一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 1 1、电压互感器的结构与工作原理、电压互感器的结构与工作原理（1 1）电压互感器的结构：）电压互感器的结构： 电压互感器由铁芯，一次绕组，二次绕组，接线端子电压互感器由铁芯，一次绕

11、组，二次绕组，接线端子和绝缘支持物等组成。和绝缘支持物等组成。电压互感器结构图电压互感器结构图电压互感器图形符号电压互感器图形符号n n1 1n n2 2一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器2121nnUU 电压互感器的结构特点：电压互感器的结构特点： 是一次匝数很多、导线细；二次绕组的匝数很少，导是一次匝数很多、导线细；二次绕组的匝数很少，导线粗，相当于降压变压器。工作中一次绕组并联在一次电线粗，相当于降压变压器。工作中一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。由于这路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。由于这些电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器工

12、作时二次绕组些电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器工作时二次绕组接近空载状态。二次绕组的额定电压一般为接近空载状态。二次绕组的额定电压一般为100100伏。伏。1221nnII一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器物理上把原副线圈中由于有交物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象叫做互感现象. .互感现象是变互感现象是变压器工作的基础。压器工作的基础。 （2 2）电压互感器的工作原理：）电压互感器的工作原理： 在原线圈上加交变电压在原线圈上加交变电压U U1 1，原线圈中就有交变电流，它在，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交

13、变的磁通量铁芯中产生交变的磁通量. .这个交变磁通量既穿过原线圈，也这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。端的电压就是这样产生的。 U2U2一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 理想变压器的变压比公式：理想变压器的变压比公式：设原线圈的匝数为设

14、原线圈的匝数为N N1 1，副线圈的匝数为，副线圈的匝数为N N2 2，穿过铁芯的磁通，穿过铁芯的磁通量为量为，则原副线圈中产生的感应电动势分别为，则原副线圈中产生的感应电动势分别为 E E1 1=N=N1 11 1/ /tt E E2 2=N=N2 2 2 2/ /tt 1 1=2 2 则有则有U U1 1=E=E1 1；副线圈两端的电压；副线圈两端的电压U U2 2与感应电动势与感应电动势E E2 2相等，相等，则有则有U U2 2=E=E2 2. P. P1 1=U=U1 1* *I I1 1 P P2 2=U=U2 2* *I I2 2 P P1 1=P=P2 2 U U1 1/U/U

15、2 2=E=E1 1/E/E2 2=N=N1 1/N/N2 2 忽略电压互感器损耗忽略电压互感器损耗一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 电压互感器用来电压互感器用来（ ），），供给（供给（ ）等作为（）等作为（ ）、（）、（ ）使用。）使用。保护保护将电力系统中的高电压降到规定的将电力系统中的高电压降到规定的100100电压电压仪表和继电器仪表和继电器测量测量一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器2 2、电压互感器的分类、电压互感器的分类 （1 1）按安装地点可分为）按安装地点可分为户内式和户外式户内式和户外式。35kV35kV及以下多制成及以下多制成户内式；户

16、内式；35kV35kV以上则制成户外式。以上则制成户外式。（2 2）按相数可分为）按相数可分为单相和三相式单相和三相式，35kV35kV及以上不能制成三相及以上不能制成三相式。式。（3 3）按绕组数目可分为）按绕组数目可分为双绕组和三绕组双绕组和三绕组电压互感器，三绕组电压互感器，三绕组 电压互感器除一次侧和基本二次侧外，还有一组辅助二次侧，电压互感器除一次侧和基本二次侧外，还有一组辅助二次侧，供接地保护用。供接地保护用。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（5 5）此外，还有）此外，还有电容式电容式电压互感器，电容式电压互感器实际电压互感器，电容式电压互感器实际上是一个单相电

17、容分压管，由若干个相同的电容器串联组成，上是一个单相电容分压管，由若干个相同的电容器串联组成，接在高压相线与地面之间，它广泛用于接在高压相线与地面之间，它广泛用于110kV110kV330kV330kV的中性点的中性点直接接地的电网中。直接接地的电网中。（4 4）按绝缘方式可分为）按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式干式、浇注式、油浸式和充气式，干，干式浸绝缘胶电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘式浸绝缘胶电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于强度较低，只适用于6kV6kV以下的户内式装置；浇注式电压互感以下的户内式装置；浇注式电压互感器结构紧凑、维护方

18、便，适用于器结构紧凑、维护方便，适用于3kV3kV35kV35kV户内式配电装置；户内式配电装置；油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于10kV10kV以上的户外式配以上的户外式配电装置；充气式电压互感器用于电装置；充气式电压互感器用于SF6SF6全封闭电器中。全封闭电器中。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器25.25.电压互感器的分类电压互感器的分类答：按相数分，有单相和三相两类；答：按相数分，有单相和三相两类；35KV35KV以上不制造三相式；以上不制造三相式；按线圈分分为双线圈和三线圈两种，三线圈电压互感器除了另按线圈分分为双线圈和三

19、线圈两种，三线圈电压互感器除了另有一个辅助二次线圈供绝缘监察用；有一个辅助二次线圈供绝缘监察用；按安装地点分有户内式和户外式，按安装地点分有户内式和户外式，3535千伏及以下的多制成户内千伏及以下的多制成户内式；式；按绝缘及冷却方式分有干式，油浸式和充气式。按绝缘及冷却方式分有干式，油浸式和充气式。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器3 3、电压互感器的误差、电压互感器的误差 在理想的电压互感器中，一二次电压比完全等于匝数在理想的电压互感器中，一二次电压比完全等于匝数比，但实际的互感器中，因励磁电流的存在及绕组阻抗的比，但实际的互感器中，因励磁电流的存在及绕组阻抗的影响，均会

20、产生电压数值误差和相位角误差影响，均会产生电压数值误差和相位角误差。 2121nnUU一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 电压互感器的比差 ：（KuUKuU2 2U U1 1）/U/U1 1。式中，KuKu为额定电压比；U U1 1为一次的实际电压，V V；U U2 2为在一次侧施加U1U1电压时二次的实际测量电压，V V。电压互感器的准确度等级有：0.20.2，0.50.5，1 1，3 3等四个等级，所谓准确度等级就是指电压互感器的比差所具有的百分值。例如准确度等级为0.50.5级，则表示高电压互感器的比差（额定电压时）为正负0.5%0.5%。 因为电压互感器的二次负载大小

21、影响它的比差和角差因此对各种准确度等级的均规定了它的相应使用容量和最大允许容量。 电压互感器的额定容量S S2N2N是指相当于最高准确级的容量。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器77.77.互感器电压误差互感器电压误差: : 指电压互感器的副绕组电压实测值指电压互感器的副绕组电压实测值U2U2与额定变比与额定变比KeKe的乘积的乘积KeU2KeU2与原绕组电压实测值与原绕组电压实测值U1U1之差对之差对U1U1的百分比的百分比, ,即即: :U%=(KeU2-U1)U%=(KeU2-U1)100%/U1 100%/U1 21.21.电压互感器的额定容量电压互感器的额定容量S

22、 S2N2N是指相当于最高准确级的容量。是指相当于最高准确级的容量。 ( )( ) 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器4 4、电压互感器的接线方式、电压互感器的接线方式 在三相系统中需要测量的电压有：线电压，相对地在三相系统中需要测量的电压有：线电压，相对地电压，发生单相接地故障时出现的零序电压等，一般测电压，发生单相接地故障时出现的零序电压等，一般测量仪表和继电器的电压都是线电压。量仪表和继电器的电压都是线电压。 电压互感器的接线方式：电压互感器的接线方式： QSFUFUVU V WTV电压互感器电压互感器（1 1）一个单相电压）一个单相电压 互感器的接线互感器的接线一、电

23、压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 用于接入用于接入只需要线电压的测量只需要线电压的测量仪表，继电器，但仪表，继电器，但不能测量相电压，它广泛应用于工厂变电所的不能测量相电压，它广泛应用于工厂变电所的6610kv10kv的高压配电装置中。的高压配电装置中。QSFU1FU2VU V WTV（2 2）两个单相电压互感器接成）两个单相电压互感器接成V/VV/V形形一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 供要求线电压的测量仪表，继电器和要求相电压的供要求线电压的测量仪表，继电器和要求相电压的绝缘监察电压表使用。绝缘监察电压表使用。QSFU1U V WTVvvv（3 3）三个单

24、相电压互感器接成）三个单相电压互感器接成YN,ynYN,yn形形一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（4 4）三个单相电压互感器或一个三相五芯柱式三绕组电压）三个单相电压互感器或一个三相五芯柱式三绕组电压互感器接成互感器接成Y YN N，y yn n， 形形 其接成其接成y yn n的二次绕组供电给需要线电压的仪表，继电器，及绝的二次绕组供电给需要线电压的仪表，继电器，及绝缘监察电压表；接成三角形（开口三角形）缘监察电压表；接成三角形（开口三角形） 的辅助二次绕组接的辅助二次绕组接电压继电器。一次电压在正常工作时，因三个相电压对称，开口电压继电器。一次电压在正常工作时，因三个相

25、电压对称，开口 三角形两端的电压接近于零，当某一相接地时，开口三角形两端三角形两端的电压接近于零，当某一相接地时，开口三角形两端将出现将出现100v100v左右的零序电压使电压继电器动作，发出信号。左右的零序电压使电压继电器动作，发出信号。 QSFU1U V WTVuUVwa1x1一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器24.24.电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式在三相系统中需要测量的电压有：线电压，相对地电压，发在三相系统中需要测量的电压有：线电压，相对地电压，发生单相接地故障时出现的零序电压等，一般测量仪表和继电生单相接地故障时出现的零序电压等，一般测量仪表和继电器的电

26、压都是线电压。器的电压都是线电压。电压互感器的接线方式：电压互感器的接线方式：（1 1）一个单相电压互感器的接线）一个单相电压互感器的接线（2 2）两个单相电压互感器接成）两个单相电压互感器接成V/VV/V形形（3 3）三个单相电压互感器接成）三个单相电压互感器接成YN,ynYN,yn形形（4 4）三个单相电压互感器或一个三相五芯柱式三绕组电压）三个单相电压互感器或一个三相五芯柱式三绕组电压互感器接成互感器接成YNYN，ynyn，D D形形一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器5 5、电压互感器的保护与选择、电压互感器的保护与选择 在高压系统中，电压互感器一般经隔离开关和在高压系

27、统中，电压互感器一般经隔离开关和熔断器接入电网。熔断器的作用是保护电压互感器熔断器接入电网。熔断器的作用是保护电压互感器内部短路及其连线等处的短路故障。电压互感器的内部短路及其连线等处的短路故障。电压互感器的过负载及二次侧的短路，由二次侧的熔断器保护。过负载及二次侧的短路，由二次侧的熔断器保护。 电压互感器应按装设地点的条件及一次电压，二次电压互感器应按装设地点的条件及一次电压，二次电压（一般为电压（一般为100100伏），准确度等级等条件进行选择。伏），准确度等级等条件进行选择。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器电压互感器的保护与选择：电压互感器的保护与选择： 在高压系统中

28、，电压互感器一般经隔离开关和熔断器接入在高压系统中，电压互感器一般经隔离开关和熔断器接入电网。熔断器的作用是保护电压互感器内部短路及其连线等处电网。熔断器的作用是保护电压互感器内部短路及其连线等处的短路故障。电压互感器的过负载及二次侧的短路，由二次侧的短路故障。电压互感器的过负载及二次侧的短路，由二次侧的熔断器保护。的熔断器保护。 电压互感器应按装设地点的条件及一次电压，二次电压电压互感器应按装设地点的条件及一次电压，二次电压（一般为（一般为100100伏），准确度等级等条件进行选择。伏），准确度等级等条件进行选择。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器6 6、电压互感器的运行与

29、维护、电压互感器的运行与维护 1 1）使用注意）使用注意（1 1）电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目）电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。例如，测极性、连接组别、摇绝缘、核相进行试验检查。例如，测极性、连接组别、摇绝缘、核相序等。序等。 （2 2）电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和）电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护被测电路并联，二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联，同时要注意极性的正确装置或自动装置的电压线圈并联，同时要注意极性的正确性。性。 （3 3）接在电压互感器二次

30、侧负荷的容量应合适，接在）接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，否则，会电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（4 4）电压互感器二次侧不允许短路电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻。由于电压互感器内阻抗很小，若抗很小，若二次回路二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在

31、二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设情况下，一次侧也应装设熔断器熔断器以保护高压电网不因互感以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。（5 5）为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压）为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕组必须有一点接互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后，当一次和地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高电压危及

32、人身安全。电压危及人身安全。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器2 2）常见异常）常见异常 （1 1）三相电压指示不平衡：一相降低（可为零），另两相）三相电压指示不平衡：一相降低（可为零），另两相正常，线电压不正常，或伴有声、光信号，可能是互感器正常，线电压不正常，或伴有声、光信号，可能是互感器高压或低压熔断器熔断；高压或低压熔断器熔断；（2 2）中性点非有效接地系统，三相电压指示不平衡：一相）中性点非有效接地系统，三相电压指示不平衡：一相降低（可为零），另两相升高（可达线电压）或指针摆动，降低（可为零），另两相升高（可达线电压）或指针摆动，可能是单相接地故障或基频谐振，如三

33、相电压同时升高，可能是单相接地故障或基频谐振，如三相电压同时升高，并超过线电压（指针可摆到头），则可能是分频或高频谐并超过线电压（指针可摆到头），则可能是分频或高频谐振；振； （3 3）高压熔断器多次熔断，可能是内部绝缘严重损坏，如）高压熔断器多次熔断，可能是内部绝缘严重损坏，如绕组层间或匝间短路故障；绕组层间或匝间短路故障； 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（4 4）中性点有效接地系统，母线倒闸操作时，出现相电压）中性点有效接地系统，母线倒闸操作时，出现相电压升高并以低频摆动，一般为串联谐振现象；若无任何操作，升高并以低频摆动，一般为串联谐振现象；若无任何操作，突然出现相

34、电压异常升高或降低，则可能是互感器内部绝突然出现相电压异常升高或降低，则可能是互感器内部绝缘损坏，如绝缘支架、绕组层间或匝间短路故障。缘损坏，如绝缘支架、绕组层间或匝间短路故障。（5 5）中性点有效接地系统，电压互感器投运时出现电压表）中性点有效接地系统，电压互感器投运时出现电压表指示不稳定，可能是高压绕组指示不稳定，可能是高压绕组N N（X X）端接地接触不良。）端接地接触不良。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 3 3）电压互感器的停用及二次线的更换）电压互感器的停用及二次线的更换 电压互感器的二次侧一般距离保护，低电压保护，过电压互感器的二次侧一般距离保护，低电压保护

35、，过电流保护的低电压闭锁及低频率减载和电源自投等自动装电流保护的低电压闭锁及低频率减载和电源自投等自动装置。停用电压互感器时，应先将有关保护与自动装置停用，置。停用电压互感器时，应先将有关保护与自动装置停用，以免误动。以免误动。 为防止电压互感器从二次侧反送电，应将二次侧的熔为防止电压互感器从二次侧反送电，应将二次侧的熔断器取下。断器取下。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器23.23.电压互感器的停用及二次线的更换电压互感器的停用及二次线的更换 电压互感器的二次侧一般距离保护，低电压保护，过电电压互感器的二次侧一般距离保护，低电压保护，过电流保护的低电压闭锁及低频率减载和电源

36、自投等自动装置。流保护的低电压闭锁及低频率减载和电源自投等自动装置。停用电压互感器时，应先将有关保护与自动装置停用，以停用电压互感器时，应先将有关保护与自动装置停用，以免误动。为防止电压互感器从二次侧反送电，应将二次侧免误动。为防止电压互感器从二次侧反送电，应将二次侧的熔断器取下。的熔断器取下。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（二）电流互感器（二）电流互感器（TATA）1 1、电流互感器的、电流互感器的结构和工作原理结构和工作原理电流互感器由铁电流互感器由铁芯，一次绕组，芯，一次绕组，二次绕组，接线二次绕组，接线端子和绝缘支持端子和绝缘支持物等组成。物等组成。电流互感器原理

37、图电流互感器原理图N1N2KAAK1K2TAL1L2铁芯二次绕组一次一次绕组绕组（1 1）电流互感器的结构：）电流互感器的结构：一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器定义定义1 1：将大电流变成小电流的互感器。在正常使用情况下其比将大电流变成小电流的互感器。在正常使用情况下其比差和角差都应在允许范围内。差和角差都应在允许范围内。 定义定义2 2：利用电磁感应原理改变电流量值的器件。利用电磁感应原理改变电流量值的器件。 定义定义3 3：将交流电流转换成可供仪表、继电器测量或应用的变流将交流电流转换成可供仪表、继电器测量或应用的变流设备。设备。 电流互感器的二次电流一般为电流互感器的

38、二次电流一般为5A5A，也有为，也有为1A1A的的一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器电流互感器是用来电流互感器是用来（ ），供），供给（给（ ）和（）和（ ）等作为（）等作为（ ）使用。使用。把高压大电流按一定比例转换成低压小电流把高压大电流按一定比例转换成低压小电流仪表仪表继电器继电器测量保护测量保护一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器其结构特点：其结构特点：是是一次匝数很少一次匝数很少，有的形式的电流互感器无一次绕组，利用，有的形式的电流互感器无一次绕组，利用其穿过铁心的一次电路作为一次绕组（相当于匝数为其穿过铁心的一次电路作为一次绕组（相当于匝数为1 1

39、），），且且一次绕组的导体相当粗一次绕组的导体相当粗；而；而二次绕组的匝数很多二次绕组的匝数很多，导体较导体较细细。工作时，一次绕组串接在一次电路中。工作时，一次绕组串接在一次电路中, ,二次绕组则与仪二次绕组则与仪表，继电器等电流线圈相串联，形成互感器的二次回路。表，继电器等电流线圈相串联，形成互感器的二次回路。二次绕组的额定电流一般为二次绕组的额定电流一般为5A5A。N1N2K1K2TAL1L2一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器N1N2K1K2TAL1L2电流互感器的特点： 1 1）一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二

40、次电流大小无关； 2 2）电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 电压互感器副边额定电压一般为电压互感器副边额定电压一般为( )( )。电流互感器。电流互感器副边额定电流一般为副边额定电流一般为( )( )。 100V100V5A5A一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器（2 2）电流互感器的工作原理：）电流互感器的工作原理： 电流互感器原理与电压互感器类似也是根据电磁感应原理电流互感器原理与电压互感器类似也是根据电磁感应原理工作工作, ,电压互感器变换的是电压而电流互感

41、器变换的是电流罢电压互感器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。了。 电流互感器一次绕组电流电流互感器一次绕组电流I I1 1与二次绕组与二次绕组I I2 2的电流比，叫实际的电流比，叫实际电流比电流比K K。电流互感器在额定工。电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流作电流下工作时的电流比叫电流互感器互感器额定电流额定电流比，用比，用KnKn表示。表示。Kn=IKn=I1 1n/In/I2 2n n 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器2 2、电流互感器的分类、电流互感器的分类按一次绕组的匝数分：有单匝式和多匝式按一次绕组的匝数分：有单匝式和多匝式按一次绕组的电压分

42、：有高压和低压两大类按一次绕组的电压分：有高压和低压两大类按用途分：有测量用和保护用按用途分：有测量用和保护用按准确度等级分：分为测量用和保护用。测量用的电按准确度等级分：分为测量用和保护用。测量用的电流互感器有流互感器有0.10.1，0.20.2，0.50.5，1 1，3 3，5 5等级别，保护等级别，保护用的电流互感器有用的电流互感器有5P5P和和10P10P两个等级。两个等级。高压电流互感器多制成不同准确度等级的两个铁心和高压电流互感器多制成不同准确度等级的两个铁心和两个绕组，分别接测量仪表和继电器，以满足不同两个绕组，分别接测量仪表和继电器，以满足不同测量和保护的要求。测量和保护的要求

43、。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 电气测量对电流互感器的准确度要求较高，且要求在短电气测量对电流互感器的准确度要求较高，且要求在短路时仪表受的冲击要小，所以测量用的电流互感器的铁心在路时仪表受的冲击要小，所以测量用的电流互感器的铁心在一次电路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍数；一次电路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍数；而保护用的电流继互感器的铁心则在一次电路短路时应不饱而保护用的电流继互感器的铁心则在一次电路短路时应不饱和，使二次电流能与一次电流成比例增长，以适应保护灵敏和，使二次电流能与一次电流成比例增长，以适应保护灵敏度的要求度的要求93.93.对电

44、器测量用和保护用的电流互感器的铁心有何不同的要对电器测量用和保护用的电流互感器的铁心有何不同的要求？求？答答: :电气测量对电流互感器的准确度要求较高，且要求在短路时电气测量对电流互感器的准确度要求较高，且要求在短路时仪表受的冲击要小，所以测量用的电流互感器的铁心在一次电仪表受的冲击要小，所以测量用的电流互感器的铁心在一次电路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍数；而保护用路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍数；而保护用的电流继互感器的铁心则在一次电路短路时应不饱和，使二次的电流继互感器的铁心则在一次电路短路时应不饱和，使二次电流能与一次电流成比例增长，以适应保护灵敏度的要求。电流能

45、与一次电流成比例增长，以适应保护灵敏度的要求。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器27.27.电流互感器的分类电流互感器的分类 按一次绕组的匝数分，有单匝式和多匝式；按一次绕按一次绕组的匝数分，有单匝式和多匝式；按一次绕组的电压分，有高压和低压两大类；按用途分，有测量用组的电压分，有高压和低压两大类；按用途分，有测量用和保护用；按准确度等级分，分为测量用和保护用。测量和保护用；按准确度等级分，分为测量用和保护用。测量用的电流互感器有用的电流互感器有0.10.1，0.20.2，0.50.5，1 1，3 3，5 5等级别，保护等级别，保护用的电流互感器有用的电流互感器有5P5P和和

46、10P10P两个等级。两个等级。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器3 3、电流互感器的、电流互感器的10%10%误差曲线误差曲线 我国的规程规定，用于继电保护的电流互感器的电流我国的规程规定，用于继电保护的电流互感器的电流误差范围为误差范围为 10%10%，相位误差不得大于，相位误差不得大于7 7一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 10% 10%误差曲线指电流互感器电流误差不超过误差曲线指电流互感器电流误差不超过10%10%时，一时，一次电流对其额定电流的倍数，次电流对其额定电流的倍数，k k1 1=I=I1 1/I/IN1N1与二次侧负载阻抗与二次侧负载阻

47、抗Z Z2 2的关系曲线。的关系曲线。 10%10%误差曲线主要用于选择继电保护用的电流互感器，误差曲线主要用于选择继电保护用的电流互感器，或者根据已给的电流互感器确定其二次负载阻抗，从而选或者根据已给的电流互感器确定其二次负载阻抗，从而选择二次电缆的截面。择二次电缆的截面。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 4 4、电流互感器的接线方式：、电流互感器的接线方式： 1 1）一相式接线）一相式接线 电流线圈通过的电流反应一次电路相应的电流。通常电流线圈通过的电流反应一次电路相应的电流。通常用于负载平衡的三相电路。用于负载平衡的三相电路。L1L2K1K2U V WKA一、电压互感

48、器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器接线系数接线系数: : 指故障时反应到电流继电器绕组中的电流值与电流互感指故障时反应到电流继电器绕组中的电流值与电流互感器二次绕组中的电流值之比，即：器二次绕组中的电流值之比，即： 继电器绕组中的电流值继电器绕组中的电流值 / / 电流互感器二次绕组中的电流值电流互感器二次绕组中的电流值. .当继电保护的接线系数越大，其灵敏度越低。当继电保护的接线系数越大，其灵敏度越低。 接线系数的大小反映的是电线连接的牢固程度接线系数的大小反映的是电线连接的牢固程度. .接线系接线系数越大数越大, ,线路连接越牢固线路连接越牢固. .接线系数接线系数=1,=1,说明线

49、路连接的非常说明线路连接的非常可靠可靠, ,就像没有连接就像没有连接( (原装的原装的) )一样一样. .接线系数表示流经电流继接线系数表示流经电流继电器的电流较流经电流互感器的电流大多少倍的系数电器的电流较流经电流互感器的电流大多少倍的系数。它决。它决定于继电保护装置的接线方式。对于星型接线时为定于继电保护装置的接线方式。对于星型接线时为1 1；对于；对于两电流差接线时为两电流差接线时为1.732. 1.732. 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器2 2）两相）两相V V形接线形接线 也称为两相不完全星形接线，用于中性点不接地也称为两相不完全星形接线，用于中性点不接地的三相

50、三线制的电路中，作测量三相电流，电能及过的三相三线制的电路中，作测量三相电流，电能及过电流之用，因电流之用，因Iu+IIu+IW W=-I=-IV V，所以，所以V V形公共线上反应的是形公共线上反应的是未接电流互感器的那一相的电流。未接电流互感器的那一相的电流。U V WIu+IWKA1KA2KA3TA1TA2接线系数接线系数KwKwl l一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器3 3）两相电流差接线两相电流差接线 又称为差接法。应用于中性点不接地系统的变压器，又称为差接法。应用于中性点不接地系统的变压器，电动机及线路的相间保护。正常情况下，二次侧流过的电电动机及线路的相间保护。

51、正常情况下，二次侧流过的电流为流为I IU U-I-IW W，其量值为相电流的，其量值为相电流的1.7321.732倍。在不同的短路方倍。在不同的短路方式下，两相电流差接线具有不同的灵敏度。式下，两相电流差接线具有不同的灵敏度。 U V WKATA1TA2Iu-Iw一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器26.26.两相电流差接线两相电流差接线又称为差接法。应用于中性点不接地系统的变压器，电动机及又称为差接法。应用于中性点不接地系统的变压器，电动机及线路的相间保护。正常情况下，二次侧流过的电流为线路的相间保护。正常情况下，二次侧流过的电流为I IU U-I-IW W，其量值为相电流

52、的其量值为相电流的1.7321.732倍。在不同的短路方式下，两相电流倍。在不同的短路方式下，两相电流差接线具有不同的灵敏度。差接线具有不同的灵敏度。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器4 4）三相星形接线）三相星形接线 利用三个电流互感器串联三个过流继电器组成。这种接利用三个电流互感器串联三个过流继电器组成。这种接线方式中的三个电流线圈正好反应各相的电流，对各故障都线方式中的三个电流线圈正好反应各相的电流，对各故障都起作用，对相间短路动作可靠，至少有两个继电器动作。起作用，对相间短路动作可靠，至少有两个继电器动作。因此，它广泛应用于因此，它广泛应用于三相一般不平衡的三三相一般

53、不平衡的三相四线制的系统中。相四线制的系统中。KA1KA2KA3TA1TA2TA3U V W接线系数接线系数KwKwl l一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器19.19.在电流互感器的接线方式中，在电流互感器的接线方式中，( )( )式及式及( )( )式式接线的接线系数接线的接线系数KwKwl l，即流入继电器线圈的电流就是电流互，即流入继电器线圈的电流就是电流互感器的二次电流。感器的二次电流。20.20.电流互感器二次接地属于电流互感器二次接地属于( )( )接地，防止一次绝缘接地，防止一次绝缘( )( )，二次串入，二次串入( )( )威胁威胁( )( )安全，安全，(

54、)( )设设备。备。23.23.所谓接线系数是指继电器中电流与电流互感器一次电流所谓接线系数是指继电器中电流与电流互感器一次电流之比。之比。 ( )( )两相两相V V三相三相Y Y保护保护击穿击穿高压高压人身人身损坏损坏（指故障时反应到电流继电器绕组中的电流值与电流互感器（指故障时反应到电流继电器绕组中的电流值与电流互感器二次绕组中的电流值二次绕组中的电流值之比）之比）一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器5 5、电流互感器的使用和维护、电流互感器的使用和维护选用：选用：1 1）额定电流（一次侧）应为线路正常运行时）额定电流（一次侧）应为线路正常运行时负载电流负载电流的的1.0

55、1.01.31.3倍。倍。2 2）额定电压。应为）额定电压。应为0.5kV0.5kV或或0.66kV0.66kV。3 3）注意精度等级。若用于测量，应选用精度等级）注意精度等级。若用于测量，应选用精度等级0.50.5或或0.20.2级；级；若负载电流变化较大，或正常运行时负载电流低于电流互感若负载电流变化较大，或正常运行时负载电流低于电流互感器一次侧额定电流器一次侧额定电流30%30%，应选用，应选用0.50.5级。级。4 4）根据需要确定变比与匝数。）根据需要确定变比与匝数。 5 5）型号规格选择。根据供电线路一次负荷电流确定变比后，）型号规格选择。根据供电线路一次负荷电流确定变比后，再根据

56、实际安装情况确定型号。再根据实际安装情况确定型号。 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器6 6）额定容量的选择。电流互感器二次额定容量要大于实际）额定容量的选择。电流互感器二次额定容量要大于实际二次负载，实际二次负载应为二次负载，实际二次负载应为2525100%100%二次额定容量。容二次额定容量。容量决定二次侧负载阻抗，负载阻抗又影响测量或控制精度。量决定二次侧负载阻抗，负载阻抗又影响测量或控制精度。负载阻抗主要受测量仪表和继电器线圈电阻、电抗及接线负载阻抗主要受测量仪表和继电器线圈电阻、电抗及接线接触电阻、二次连接导线电阻的影响。接触电阻、二次连接导线电阻的影响。 一、电压

57、互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器5 5、电流互感器的使用和维护、电流互感器的使用和维护使用：使用：1 1）电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被）电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联 。 2 2）按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。）按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故。侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故。3

58、3）二次侧绝对不允许）二次侧绝对不允许开路开路，因一旦开路，一次侧电流，因一旦开路，一次侧电流I I1 1全全部成为部成为磁化电流磁化电流，引起，引起mm和和E E2 2骤增，造成铁心过度饱和骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。后，使误差增大。一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器 另外，二次侧开路使另外，二次侧开路使E E2 2达几百伏，一旦触及造成触电达几百伏，一旦触及造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止一事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止一

59、次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停车处理。一切处理好后方可再用。路负载，然后，再停车处理。一切处理好后方可再用。 4 4）为了满足测量仪表、继电保护、）为了满足测量仪表、继电保护、断路器断路器失灵判断和故障失灵判断和故障虑波等装置的需要，在虑波等装置的需要，在发电机发电机、变压器变压器、出线、出线、母线母线分段分段断路器、断路器、母联断路器母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有、旁路断路器等回路中均设具有2 28 8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统接地系统，一般按，一

60、般按三相配置；对于三相配置；对于小电流小电流接地系统，依具体要求按二相或三接地系统，依具体要求按二相或三相配置；相配置； 一、电压互感器和电流互感器一、电压互感器和电流互感器5 5）对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护）对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不装置的不保护区保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中；范围之中；6)6)为了防止为了防止支柱式电流互感器支柱式电流互感器套管闪络造成套管闪络造成母线故障母线故障，电