第二章互感器ppt

1、中国电力出版社教材配套电子教案刘学军刘学军 编制编制第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器中国电力出版社中国电力出版社第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器第一节第一节 电流互感器电流互感器第二节第二节 电压互感器电压互感器第三节第三节 变换器变换器第四节第四节 对称分量滤过器对称分量滤过器第五节第五节 综合变流器综合变流器电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器中国电力出版社中国电力出版社第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器本章基本要求本章基本要求1 1、重点掌握电流互感器和电磁式电压互感器的工作原理、接、重点掌握电流互感器和电磁式电压互感器的工作原理、接线方式及使用注意事项。线方式

2、及使用注意事项。2 2、掌握变换器的工作原理，重点掌握电抗变换器的工作原理，、掌握变换器的工作原理，重点掌握电抗变换器的工作原理，电抗变换器的转移阻抗电抗变换器的转移阻抗K KI I是一个复数，在铁芯不饱和时，是是一个复数，在铁芯不饱和时，是一个常数；而电压变换器的变比一个常数；而电压变换器的变比K KU U是一个实数，当铁芯不饱是一个实数，当铁芯不饱和时是一个常数。和时是一个常数。3 3、重点掌握对称分量滤过器的工作原理、接线。设计滤过器、重点掌握对称分量滤过器的工作原理、接线。设计滤过器的基本方法是通过移相和相量加减措施实现的。的基本方法是通过移相和相量加减措施实现的。中国电力出版社中国电

3、力出版社第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器互感器包括电压互感受器（互感器包括电压互感受器（TVTV）和电流互感器（）和电流互感器（TATA），是一），是一次电路和二次电路的联络元件，用以分别向测量仪表、继电次电路和二次电路的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压绕组和电流绕组供电，正确反应电气元件正常运行器的电压绕组和电流绕组供电，正确反应电气元件正常运行和故障情况。和故障情况。互感器的作用是将一次回路的高电压和大电流变为二次回路互感器的作用是将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准的低电压（的标准的低电压（100V100V）和小电流（）和小电流（5A5A或或1A1A），使测量仪

4、表），使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装。并将二次设备与高电压部分隔离，且互感器便于屏内安装。并将二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人员的人身安全。二次侧均接地，从而保证了设备和人员的人身安全。中国电力出版社中国电力出版社第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器 为了使互感器提供的二次电流和电压进一步减小，为了使互感器提供的二次电流和电压进一步减小，以适应弱电元件（如电子元件）的要求，可采用以适应弱电元件（如电子元件）的要求，可采用输入变换器（输入变换器（U U），同时，输

5、入变换器还担负着在），同时，输入变换器还担负着在二次回路与继电保护装置内部电路之间实行电气二次回路与继电保护装置内部电路之间实行电气隔离和电磁屏蔽作用，以保障人身安全及保护装隔离和电磁屏蔽作用，以保障人身安全及保护装置内部弱电元件的安全，减小来自高压设备对弱置内部弱电元件的安全，减小来自高压设备对弱电元件的干扰。电元件的干扰。中国电力出版社中国电力出版社第一节第一节 电流互感器电流互感器 一、电磁式电流互感器的工作原理一、电磁式电流互感器的工作原理 二、电流互感器的误差二、电流互感器的误差 三、电流互感器的准确级与二次额定容量三、电流互感器的准确级与二次额定容量 四、电流互感器的极性和常用接线

6、四、电流互感器的极性和常用接线中国电力出版社中国电力出版社目前目前电力系统广泛采用的是铁芯不带气隙的电磁式电流互电力系统广泛采用的是铁芯不带气隙的电磁式电流互感器（简称为电流互感器）。它的工作原理同变压器相似。感器（简称为电流互感器）。它的工作原理同变压器相似。其特点是一次绕组直接串联在一次电路中，并且匝数很少，其特点是一次绕组直接串联在一次电路中，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，而与二次绕组的电流大小无关。电流互感器二次绕组所接仪与二次绕组的电流大小无关。电流互感器二次绕组所接仪表及继电器的电流绕组的阻抗很小，所

7、以在正常情况下，表及继电器的电流绕组的阻抗很小，所以在正常情况下，在近于短路状态下在近于短路状态下运行。运行。一、电流互感器的工作原理一、电流互感器的工作原理中国电力出版社中国电力出版社一、电流互感器的工作原理一、电流互感器的工作原理电流互感器的额定变比为其一、二次侧额电流互感器的额定变比为其一、二次侧额定电流之比，即定电流之比，即NNTAIIK21中国电力出版社中国电力出版社电流互感器的等值电路和相量图如图电流互感器的等值电路和相量图如图2-12-1所所示。示。图图2-1电流互感器的等到值电路及相量图电流互感器的等到值电路及相量图（a）等值电路）等值电路；（b）相量图。）相量图。二、电流互感

8、器的误差二、电流互感器的误差中国电力出版社中国电力出版社211sinargsinmmIaIII（rad）（2 2）角度误差）角度误差由于角度误差由于角度误差很小，所以可近似表示成很小，所以可近似表示成211100%IIII（1 1）变比误差）变比误差/1cos()mmIaII 由于角度误差由于角度误差一般很小，可以认为，所以变比误差一般很小，可以认为，所以变比误差I可近似表示成为可近似表示成为二、电流互感器的误差二、电流互感器的误差中国电力出版社中国电力出版社三三.准确级与二次额定容量准确级与二次额定容量 电流互感器电流互感器根据使用场合不同，对电流测量的误差根据使用场合不同，对电流测量的误差

9、有不同要求，因此有不同的准确度级。我国电流互感器有不同要求，因此有不同的准确度级。我国电流互感器准确度级和误差限值如表准确度级和误差限值如表2-12-1所示，准确度级是指在规定所示，准确度级是指在规定二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。1. 1. 电流互感器的准确级电流互感器的准确级中国电力出版社中国电力出版社表表2-12-1电流互感器准确级和最大允许误差限值电流互感器准确级和最大允许误差限值准确准确度级度级一次电流为额定电一次电流为额定电流的百分数（流的百分数（%）误差限值误差限值二次负荷变化范二次负荷变化范围围变比误（变比误（+%）相

10、位误（相位误（+%）0.210201001200.50.350.2201510（0.251)S2N0.5102010012010.750.56045301102010012021.5112090603501203.0不规定不规定（0.51)S2N105012010B100100m3-10不规定不规定S2N中国电力出版社中国电力出版社对保护级（对保护级（B B级供过流保护用、级供过流保护用、D D级供差动保护用，级供差动保护用，5P5P、10P10P也是供保护用的）电流互感器要求与测量级不同，对测量级电也是供保护用的）电流互感器要求与测量级不同，对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的

11、准确度，而当其流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确度，而当其通过故障电流时，则希望互感器较早的饱和，以使不受短路电通过故障电流时，则希望互感器较早的饱和，以使不受短路电流损坏。流损坏。 保护级电流互感器主要在系统短路情况下工作，因此在额保护级电流互感器主要在系统短路情况下工作，因此在额定一次电流范围内准确度不如测量级定一次电流范围内准确度不如测量级TATA的高，一般相当于的高，一般相当于3-103-10级，但对可能出现的短路电流范围内，则要求最大误差不超过级，但对可能出现的短路电流范围内，则要求最大误差不超过10%10%。电流互感器的。电流互感器的10%10%误差曲线是在保证电流互感器

12、变比误误差曲线是在保证电流互感器变比误差不超过差不超过10%10%条件下，一次电流的倍数与电流互感器允许最大条件下，一次电流的倍数与电流互感器允许最大二次负载阻抗二次负载阻抗Z ZL L的关系曲线。的关系曲线。三三.准确级与二次额定容量准确级与二次额定容量中国电力出版社中国电力出版社三三.准确级与二次额定容量准确级与二次额定容量 保证电流误差不超过保证电流误差不超过-10-10的条件下，一次电流的倍的条件下，一次电流的倍数数m(m=Im(m=I1 1/I/IN1N1) )与允许最大与允许最大二次负荷阻抗二次负荷阻抗Z Z2 2的关系的关系曲曲线。线。中国电力出版社中国电力出版社三三.准确级与二

13、次额定容量准确级与二次额定容量3.3.额定容量和额定二次负荷额定容量和额定二次负荷l额定容量额定容量S S2N2N指电流互感器在额定二次电流指电流互感器在额定二次电流I I2N2N和额定二次和额定二次阻抗阻抗Z Z2N2N下运行时，二次绕组输出的容量。下运行时，二次绕组输出的容量。S S2N2N=I=I2 22N2NZ Z2N2Nl由于电磁式电流互感器的额定二次电流为标准值（由于电磁式电流互感器的额定二次电流为标准值（5A5A或或1A1A），为了便于计算，有些厂家常提供电磁式电流互感器），为了便于计算，有些厂家常提供电磁式电流互感器额定二次阻抗额定二次阻抗Z Z2N2N。中国电力出版社中国电力

14、出版社l由于电流互感器二次电流为标准值（由于电流互感器二次电流为标准值（5A5A或或1A1A），故），故其容量也常用额定二次阻抗来表示。因为电流互感器其容量也常用额定二次阻抗来表示。因为电流互感器的误差与二次负荷有关，故同一台电流互感器使用在的误差与二次负荷有关，故同一台电流互感器使用在不同准确级时，会有不同的额定容量。例如不同准确级时，会有不同的额定容量。例如LMZ-10-LMZ-10-3000/5-0.53000/5-0.5型的电流互感器在型的电流互感器在0.50.5级下工作时，额定二级下工作时，额定二次阻抗次阻抗Z2N=1.6Z2N=1.6，在，在1.01.0级时则为级时则为2.42.4

15、。可根据一次。可根据一次电流倍数电流倍数m m查相应电流互感器的查相应电流互感器的10%10%误差曲线，查得二误差曲线，查得二次允许负荷。次允许负荷。三三.准确级与二次额定容量准确级与二次额定容量中国电力出版社中国电力出版社举例举例额定容量额定容量S S2N2N=I=I2 22N2NZ Z2N2N ，一般取，一般取 I I2N2N=5A =5A 或或1A1A，则，则 S S2N2N=25Z=25Z2N 2N ，TATA误差与误差与 Z Z2N2N有关有关, ,如如LMZ-10-3000/5-0.5LMZ-10-3000/5-0.5型电型电流互感器在流互感器在0.50.5级，级，Z Z2N2N=

16、1.6 =1.6 欧姆欧姆 , ,在在1.01.0级，级，Z Z2N2N=2.4=2.4欧姆。欧姆。 2222WLRtouUZRZRIWLlRrs 2RRop sSZI 二次负荷阻抗值二次负荷阻抗值式中连接导线电阻式中连接导线电阻继电器阻抗继电器阻抗 中国电力出版社中国电力出版社四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式1 1、电流互感器的极性、电流互感器的极性图图 2-4 2-4 电流互感器的极性及相量图电流互感器的极性及相量图(a) TA(a) TA的减极性标示方式；（的减极性标示方式；（b b）TATA的相量图的相量图1122112120TAI WI WWIII

17、WK（2-192-19）2rconIKI接线系数：接线系数：2I由式（由式（2-192-19）可知）可知 和和 同相位。同相位。1I中国电力出版社中国电力出版社、电流互感器的接线方式、电流互感器的接线方式图图 2-5 2-5 电流互感器的接线图电流互感器的接线图(a)(a)两相电流差式接线及电流相量图；（两相电流差式接线及电流相量图；（b b）三相完全星形接线；）三相完全星形接线；（c c）两相式不完全星形接线）两相式不完全星形接线四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式中国电力出版社中国电力出版社三相星形接线和两相星形接线都能反应相间短路故障，不同三相星形接线和两

18、相星形接线都能反应相间短路故障，不同的是三相星形接线还可以反应各种单相接地短路故障，而两相的是三相星形接线还可以反应各种单相接地短路故障，而两相星形接线不能反应星形接线不能反应B B相接地故障。另外，三相星形接线中性线相接地故障。另外，三相星形接线中性线电流电流 。 两相电流差接线。这种接线节省投资，但两相电流差接线。这种接线节省投资，但B B相短路不能反相短路不能反 映，对不同形式短路，其接线系数和灵敏系数不同。映，对不同形式短路，其接线系数和灵敏系数不同。 单相式接线。用于测量对称三相负荷的一相电流，可构成单相式接线。用于测量对称三相负荷的一相电流，可构成过负荷。过负荷。l三相星形接线和二

19、相星形接线。这两种接线的接线系数在各三相星形接线和二相星形接线。这两种接线的接线系数在各种路情况下均为种路情况下均为1 1。四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式NabcIIII在正常运行和三相对称短路时为零，在单相接地短路在正常运行和三相对称短路时为零，在单相接地短路时为时为 。0NI03NII中国电力出版社中国电力出版社两相电流差接线的接线系数两相电流差接线的接线系数233arconaIIKII2conK1conK四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式图图 2-5 (a)2-5 (a)两相电流差式接线两相电流差式接线1 1）正常或

20、三相短路正常或三相短路2 2）两相短路）两相短路3 3）两相短路）两相短路中国电力出版社中国电力出版社小电流接地电网小电流接地电网，在图中并行线路的不同地点，不，在图中并行线路的不同地点，不同相别发生两点接地短路时：同相别发生两点接地短路时： 设并行线路设并行线路WL2WL2、WL3WL3上保护上保护具有相同时限，若采用完具有相同时限，若采用完全星形接线，则百分之百全星形接线，则百分之百切除两条线路，若采用不切除两条线路，若采用不完全星形接线，则保护完全星形接线，则保护只只有有2/32/3机会机会切除一条线路，切除一条线路，这正是不完全星形接线的这正是不完全星形接线的优点优点。图图2-62-6

21、小电流接地系统发生两点接地分析小电流接地系统发生两点接地分析四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式中国电力出版社中国电力出版社对完全星形接线及不完全星形接线在各种相间对完全星形接线及不完全星形接线在各种相间短路故障时性能分析短路故障时性能分析对对中性点直接接地中性点直接接地和非直接接地电网中各种相间短路故和非直接接地电网中各种相间短路故障都能正确反应，接线系数为障都能正确反应，接线系数为1 1。中性点不接地或非直接接地电网（小接地电流电网）中的中性点不接地或非直接接地电网（小接地电流电网）中的两点接地短路分析。两点接地短路分析。 不完全星形接线的优点：不完全星形接

22、线的优点： 在小电流接地电网在小电流接地电网中，允许单相接地时继续短时中，允许单相接地时继续短时运行运行2 2小时，小时，希望只切除一个故障点。希望只切除一个故障点。 四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式中国电力出版社中国电力出版社四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式 串联线路上发生两点短路时串联线路上发生两点短路时，只希望切除距电源较远那条只希望切除距电源较远那条线路线路WL2WL2的的KBKB点故障，而不切除线路点故障，而不切除线路WL1WL1，这样可以继续保证对，这样可以继续保证对线路线路WL3WL3供电。供电。图图2-62

23、-6小电流接地系统发生两点接地分析小电流接地系统发生两点接地分析中国电力出版社中国电力出版社 如如线路保护全部采用完全星形接线，由于两个保护之间在线路保护全部采用完全星形接线，由于两个保护之间在定值和时限上都是按选择性的要求配合整定的，因此能够定值和时限上都是按选择性的要求配合整定的，因此能够100%100%地地只切除线路只切除线路WL2WL2；若采用不完全星形接线，若采用不完全星形接线，当当WL2WL2上一点是上一点是B B相接地相接地时，则线路时，则线路WL2WL2保护不能保护不能动作，只能由线路动作，只能由线路WL1WL1保保护动作切除护动作切除WL1,WL1,有有1/31/3机机会误动

24、作，扩大了停电会误动作，扩大了停电范围。范围。四、电流互感器的极性和常四、电流互感器的极性和常用接线方式用接线方式图图2-62-6小电流接地系统发生两点接小电流接地系统发生两点接地分析地分析中国电力出版社中国电力出版社四、电流互感器的极性和常用接四、电流互感器的极性和常用接线方式线方式由此可见这种接线方式在不同相别的两点接地中，由此可见这种接线方式在不同相别的两点接地中，只能保证只能保证2/32/3机会有选择性地切除后面线路。因此机会有选择性地切除后面线路。因此有有1/31/3机会误动作，切除距电源较近的故障点，扩机会误动作，切除距电源较近的故障点，扩大了停电范围。大了停电范围。从上面分析可知

25、，对于小电流接地系统，采用以上从上面分析可知，对于小电流接地系统，采用以上两种接线方式，各有优缺点。但为了节省投资，一般两种接线方式，各有优缺点。但为了节省投资，一般选用不完全星形接线，而大电流接地系统为了能反应选用不完全星形接线，而大电流接地系统为了能反应所有单相接地短路故障都采用完全星形接线。所有单相接地短路故障都采用完全星形接线。中国电力出版社中国电力出版社 以以Yd11Yd11变压器为例，设变比变压器为例，设变比K KT T=1,=1,当在当在 侧侧发生两相短路，发生两相短路，Y Y侧电流向量图如侧电流向量图如图图2-72-7所所示，示，Y Y侧电流向量图如图侧电流向量图如图2-72-

26、7所示。所示。Y Y侧正序电流相位比侧正序电流相位比 侧侧滞后滞后3030，Y Y侧负序电流相位比侧负序电流相位比 侧超前侧超前3030。四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式2cI1cI1CI2AIbI2bI2aIBI1BIAI1bI1aIaI2BICI1AI图图2-172-17侧电流向量图侧电流向量图图图2-17Y2-17Y侧电流向量图侧电流向量图中国电力出版社中国电力出版社 图图2-17 Y2-17 Y侧电流向量图侧电流向量图 2cI1cI1CI2AIbI2bI2aIBI1BIAI1bI1aIaI2BICI1AI3011jAaII e3022jAaII e

27、2121,3,0aaKabacIIIIIII 22112,233ACaKBAKIIIIIII 图图2-17 2-17 侧侧电流向量图电流向量图 四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式中国电力出版社中国电力出版社 当当采用电流保护作为降压变采用电流保护作为降压变压器相邻线路后备保护时，压器相邻线路后备保护时，完全星形接线接于完全星形接线接于B B相继电器相继电器电流比其他两相电流大一倍，电流比其他两相电流大一倍，故灵敏系数也提高一倍，如故灵敏系数也提高一倍，如采用不完全星形接线由于采用不完全星形接线由于B B相相无电流互感器则灵敏系数比无电流互感器则灵敏系数比完全星

28、形接线低一倍，为提完全星形接线低一倍，为提高灵敏系数不完全星形接线高灵敏系数不完全星形接线的中性线上接一只电流继电的中性线上接一只电流继电器。器。四、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式图图2-72-7中国电力出版社中国电力出版社1 2iet01i2e12, , i e二、电流互感器的误差二、电流互感器的误差中国电力出版社中国电力出版社3.3.电流互感器使用注意事项电流互感器使用注意事项（2 2）电流互感器二次侧有一端必须接一端必须接地是为了防止）电流互感器二次侧有一端必须接一端必须接地是为了防止一、二次绕组绝缘击穿时，一次侧高电压窜入二次侧，危及一、二次绕组绝缘击

29、穿时，一次侧高电压窜入二次侧，危及人身和设备安全。人身和设备安全。（3 3）电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。）电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。 在安装和使用电流互感器时，一定要注意端子极性，否则二在安装和使用电流互感器时，一定要注意端子极性，否则二次侧所接仪表、继电器中流过的电流不是预想的电流，甚至次侧所接仪表、继电器中流过的电流不是预想的电流，甚至会引起事故。如不完全星接线中，会引起事故。如不完全星接线中，C C相相k1k1、k2k2如果接反，则中如果接反，则中性线中电流不是相电流，而是相电流的倍，可能使电流表烧性线中电流不是相电流，而是相电流的倍，可能使电流表烧坏。坏。四、

30、电流互感器的极性和常用四、电流互感器的极性和常用接线方式接线方式中国电力出版社中国电力出版社10kV10kV电流互感器结构实例电流互感器结构实例中国电力出版社中国电力出版社35kV35kV电流互感器结构实例电流互感器结构实例中国电力出版社中国电力出版社35kV35kV电流互感器结构实例电流互感器结构实例中国电力出版社中国电力出版社6060、110110、220kV220kV电流互感器电流互感器中国电力出版社中国电力出版社新型新型500kV500kV电流传感器电流传感器中国电力出版社中国电力出版社第二节电压互感器第二节电压互感器电压互感器主要分为电磁式电压互感器和电容式电压电压互感器主要分为电磁

31、式电压互感器和电容式电压互感器两种。互感器两种。一、电磁式电压互感器一、电磁式电压互感器1 1、电磁式电压互感器的工作原理、电磁式电压互感器的工作原理 电磁式电压互感器的工作原理与一般电力变压器一样，但电磁式电压互感器的工作原理与一般电力变压器一样，但不同的是容量较小，要用其二次电压准确地反映一次电压，因不同的是容量较小，要用其二次电压准确地反映一次电压，因此要求变比误差要小。二次侧所接测量仪表和继电器的电压绕此要求变比误差要小。二次侧所接测量仪表和继电器的电压绕组，其阻抗值很大，故电压互感器近于空载状态下运行。组，其阻抗值很大，故电压互感器近于空载状态下运行。电压互感器的额定电压互感器的额定

32、变比变比K KTVTV为为其一、二次侧额定电压之比：其一、二次侧额定电压之比：中国电力出版社中国电力出版社2 2、电磁式电压互感器的测量误差及准确度级、电磁式电压互感器的测量误差及准确度级 211100%UUUU21arguUUUn电压误差一、电磁式电压互感器一、电磁式电压互感器图图2-92-9电压互感器相量图电压互感器相量图n相位误差相位误差uu中国电力出版社中国电力出版社表表2-3电压互感器准确级和误差限值电压互感器准确级和误差限值准确度级准确度级误差极限误差极限一次电压变化一次电压变化范围范围二次电二次电压保护压保护范围范围电压误差（电压误差（% %）相位差（相位差（）0.5 0.5 2

33、0（0.851.15）U1N1 1.0 40（0.251）S2N3 3.0不规定不规定2cos0.8一、电磁式电压互感器一、电磁式电压互感器中国电力出版社中国电力出版社图图2-10 2-10 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式（a a）一个单相电压互感器接线；（）一个单相电压互感器接线；（b b）两个单相接成）两个单相接成V/VV/V形；（形；（c c）三个单相）三个单相接成接成YNynYNyn形（形（d d）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五柱三绕组电压互感）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五柱三绕组电压互感器接成器接成YN/yn/ YN/yn/ 形接线。形接线。3.3.电压互感器

34、的接线方式电压互感器的接线方式中国电力出版社中国电力出版社 4 4、电压互感器使用注意事项、电压互感器使用注意事项（1 1）电压互感器在工作时其二次不允许短路）电压互感器在工作时其二次不允许短路 电压互感器同普通电力变压器一样，二次侧如发生短路，将产电压互感器同普通电力变压器一样，二次侧如发生短路，将产生很大短路电流烧坏互感器。因此电压互感器一次、二次绕组生很大短路电流烧坏互感器。因此电压互感器一次、二次绕组必须装设熔断器以进行短路保护。必须装设熔断器以进行短路保护。（2 2）电压互感器二次侧有一端必须接地。）电压互感器二次侧有一端必须接地。 这是为了防止一、二次侧接地时，一、二次绕组绝缘击穿

35、时，这是为了防止一、二次侧接地时，一、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高压窜入二次侧危及人身和设备安全。一次侧的高压窜入二次侧危及人身和设备安全。（3 3）电压互感器在连接时，也要注意其端子的极性。）电压互感器在连接时，也要注意其端子的极性。一、电磁式电压互感器一、电磁式电压互感器中国电力出版社中国电力出版社JCClJCCl一一110110型串级式电压互感器的结构型串级式电压互感器的结构l 瓷外壳装在钢板做成的圆形底座瓷外壳装在钢板做成的圆形底座上。原绕组的尾端、基本付绕组上。原绕组的尾端、基本付绕组和辅助付绕组的引线端从底座下和辅助付绕组的引线端从底座下引出。原绕组的首端从瓷外壳顶引出。原绕组的

36、首端从瓷外壳顶部的油扩张器引出。油扩张器上部的油扩张器引出。油扩张器上装有吸潮器。装有吸潮器。中国电力出版社中国电力出版社220kV串级式电压互感器的原理接线图l 互感器由两个铁心组成，互感器由两个铁心组成，一次绕组分成匝数相等的一次绕组分成匝数相等的四个部分，分别套在两个四个部分，分别套在两个铁心上、下铁柱上，按磁铁心上、下铁柱上，按磁通相加方向顺序串联，接通相加方向顺序串联，接在相与地之间。在相与地之间。l 每一单元线圈中心与铁心每一单元线圈中心与铁心相连。二次绕组绕在末级相连。二次绕组绕在末级铁心的下铁柱上。铁心的下铁柱上。 中国电力出版社中国电力出版社电压互感器结构实例电压互感器结构实

37、例中国电力出版社中国电力出版社二、电容分压式电压互感器二、电容分压式电压互感器 电容分压式电压互感器（电容分压式电压互感器（CTVCTV）用于用于110110500kV500kV中性中性点直接接地系统，它是利用分压原理实现电压变换的，点直接接地系统，它是利用分压原理实现电压变换的，用超高压电容和一个电磁式电压互感器将电容分压输用超高压电容和一个电磁式电压互感器将电容分压输出的较高电压进一步变换成二次额定电压，并实现一出的较高电压进一步变换成二次额定电压，并实现一次电路与二次电路隔离。次电路与二次电路隔离。1.1.工作原理工作原理2. 2. 电容分压式电压互感器的暂态误差及改进措电容分压式电压互

38、感器的暂态误差及改进措中国电力出版社中国电力出版社1.1.电容分压式电压互感器工作原理电容分压式电压互感器工作原理 U1装置装置的相对地电压的相对地电压, ,改变改变C C1 1和和C C2 2的比值，可得到不同的比值，可得到不同的分压比的分压比。112112U=KU =CC UCC211CCCK图图2-11C2-11CTVTV原理接线图原理接线图二、电容分压式电压互感器二、电容分压式电压互感器其中：其中：K分压比分压比，中国电力出版社中国电力出版社二、电容分压式电压互感器二、电容分压式电压互感器11212121()()LTCUUIZCCjCC 当二次侧接入负荷后，由图当二次侧接入负荷后，由图

39、2-122-12中可得到输出电压为：中可得到输出电压为：接入负荷后，由于负荷电流和内阻抗接入负荷后，由于负荷电流和内阻抗ZnZn造成电压误差为：造成电压误差为：)(1(21TLZCCjIU图图2-12CTV2-12CTV简化等值电路简化等值电路中国电力出版社中国电力出版社0)(1)(21CCjLLjT121j+j+ L+LTLTLLTUILRRCCIRR式中式中R RL L谐振电抗器的电阻；谐振电抗器的电阻； R RT T隔离变压器一次侧隔离变压器一次侧电阻与折算到一次侧的二次电阻与折算到一次侧的二次侧电阻之和。侧电阻之和。图图2-12CTV2-12CTV简化等值电路简化等值电路可见要减小误差

40、，就要减小负荷或可见要减小误差，就要减小负荷或减小内阻抗。为减小内阻抗，在图减小内阻抗。为减小内阻抗，在图2-112-11中中a a、b b回路串入一个补偿电抗回路串入一个补偿电抗器器L L，亦称为谐振电抗器，选择合适，亦称为谐振电抗器，选择合适的的L L值使满足值使满足谐振条件。谐振条件。二、电容分压式电压互感器二、电容分压式电压互感器则电压误差为：则电压误差为：中国电力出版社中国电力出版社图图2-13 2-13 实用的电容分压式电压互感器的原理接线图实用的电容分压式电压互感器的原理接线图 当隔离变压器当隔离变压器T T二次侧短路时，谐振电抗器二次侧短路时，谐振电抗器L L与分压回路等效与分

41、压回路等效电容（电容（C1C1、C2C2并联）将发生串联谐振，使电压互感器回路中电并联）将发生串联谐振，使电压互感器回路中电流剧增，在谐振电抗器流剧增，在谐振电抗器L L和电容器和电容器C2C2上产生很高的谐振电压。上产生很高的谐振电压。 在图中可见，在图中可见，p1p1、p2p2为放电间隙，可以防止过电压引起绝缘为放电间隙，可以防止过电压引起绝缘击穿。图击穿。图2-132-13中隔离变压器二次侧虚框中的电路是为了抑制铁中隔离变压器二次侧虚框中的电路是为了抑制铁磁谐振而设置的。磁谐振而设置的。 二、电容分压式电压互感器二、电容分压式电压互感器中国电力出版社中国电力出版社2.2.电容式电压互感器

42、的暂态误差及改进措施电容式电压互感器的暂态误差及改进措施电容式电压互感器在暂态过中，存在衰减时间较长的电压自由震荡电容式电压互感器在暂态过中，存在衰减时间较长的电压自由震荡分量和直流分量，衰减时间长达数十毫秒，使快速保护延迟，甚分量和直流分量，衰减时间长达数十毫秒，使快速保护延迟，甚至造成误动作。为适应快速保护和其它控制设备要求，可以在电至造成误动作。为适应快速保护和其它控制设备要求，可以在电容式电压互感器中增设一个快速响应回路。如图容式电压互感器中增设一个快速响应回路。如图2-142-14所示。所示。2-14 2-14 采用运算放大器的电容式电压互感器采用运算放大器的电容式电压互感器二、电容分压式电压互感器二、电容分压式电压互感器中国电力出版社中国电力出版社3.3.电