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文档简介
1、第一章、 互感器原理1、 互感器所属行业 互感器是一种特种变压器,因此互感器行业也属于变压器行业。互感器行业执行的是国家强制性标准:GB1208-1997电流互感器、GB1207-1997电压互感器和GB16847-1997保护用电流互感器暂态特性技术要求。2、 互感器的主要作用 电力系统用的互感器是将电网高电压、大电流的信息转换成低电压、小电流信息,提供给二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置等,是一次系统与二次系统的联络元件。互感器的好坏直接影响到电力系统的测量、计量的准确性和继电保护的可靠性。互感器分为电压互感器和电流互感器两大类,其主要作用有:(1)、传递电流或电压信息供给二次的测
2、量仪表、仪器或继电保护、控制装置。(2)、由于互感器的一、二次之间有足够的绝缘,可以保证使一次高电压与二次测量、保护和控制装置及人员隔离。(3)、因电流互感器二次侧电流均为5A或1A,电压互感器的二次电压测量绕组均为100V或100/3V、保护绕组电压为100/3V,故有利于测量仪器、仪表和保护、控制装置的小型化、标准化。3、 互感器的工作原理(1) 电流互感器是一种专门用于变换电流的特种变压器,互感器的一次串联在电力线路中,根据线路中不同的电流,通过电流互感器一、二次匝数比的配置,将不同线路的电流变换成标准电流5A或1A。在正常情况下,其二次电流实际上与一次电流成正比,他们之间的相位差接近于
3、零。工作原理如图1-1。当电流I1流过电流互感器的一次绕组时,建立的一次磁动势(I1与一次绕组匝数N1的乘积,也称一次安匝)。一次磁动势分为两部分,其中一部分用来励磁,使铁心中产生磁通,另外一部分用来平衡二次磁动势。电流互感器的磁动势平衡方程如下 I1N1=I0N1+(-I2N2) (1-1)或者 I1N1+I2N2=I0N1 (1-2)式中I1、I2、I0表示一、二次电流和励磁电流的向量(A) N1 、N2 表示一、二次绕组匝数如果忽略很小的励磁安匝,并且只考虑电流的大小之间的关系则可得出 I1N1=I2N2 (1-3)I1/I2=N2/N1=K K电流的变比 (2) 电压互感器是一种用作变
4、换电压的特种变压器,电压互感器的一次并联接在电力系统的线路上,把一次高电压变换成较低的标准二次电压100V或100/3V(供三相系统中的相与地之间用的单相互感器,其额定二次电压为相应电压除以3)。在正常情况下,其二次电压实际上与一次电压成正比,他们之间的相位差接近于零。工作原理如图1-2。当一次电压U1加在一次绕组上,就有一次电流I1流经一次绕组,产生一次磁动势,它分为两部分,一部分在铁心中产生主磁通0;另一部分用来平衡二次磁动势。主磁通它在一次和二次绕组中分别感应出电动势E1和E2。一次和二次电流还分别产生漏磁通,其作用就用漏电抗X1和X2表示。各绕组的导线还有电阻R1和R2,当电流流过会产
5、生阻抗压降,于是可以写出电压互感器的一次和二次电动势平衡方程式 U1=-E1+I1Z1 (1-4)U2=-E2+I2Z2 (1-5)式中 U1用复数表示的一次电压向量(V)U 2用复数表示的二次电压向量(V) E1用复数表示的一次感应电动势(V) E2用复数表示的二次感应电动势(V)I1用复数表示的一次电流(A)I2用用复数表示的二次电流(A)Z1一次绕组阻抗()Z2二次绕组阻抗()因为感应电动势的大小为E1=4.44f N10E2=4.44f N20由此得出 E1/E2=N1/N2 (1-6)如果忽略很小的电压压降由(1-4)、(1-5)和(1-6)中得出 U1/U2=E1/E2=N1/N2
6、用额定值表示 U1/U2=N1/N24、 互感器在电力系统中的接线(1)电压互感器接线方式电压互感器在电力系统中,一般采用单相,YN,yn ,d 和三相V型接法。单相接线:常见用于只需要测量一个相电压或线电压的回路中,如在工厂配电室作电压监测用。图1-3a这种接线方式,当用在中性点绝缘系统中时,所用互感器为全绝缘的电压互感器,接在相与相之间取得线电压;当用在中性点直接接地系统中时,所用的互感器为半绝缘,可接在相与地之间取得相电压。三相V形接线:由一次绕组接成V形接线,并有三个高压端子的三相不接地电压互感器构成,也可由两台单相不接地电压互感器组合而成,这种接线可测量三相相间电压,由于其简单、经济
7、,常用于35kV及以下中性点不接地系统中。图1-3b三相星形(YN,yn ,d )接线:为了测量三相对地电压,从而实现监视电网对地绝缘状况,必须采用YN,yn ,d 接线。这种接线有三台单相接地互感器组成,对于10kV及以下也可用一台三相五柱式电压互感器构成。剩余电压绕组接成开口三角形。图1-3c当系统三相正常工作时,开口三角形两端无电压输出,当系统发生接地故障时,中性点发生位移,三个剩余电压绕组电压向量和da_dn 及开口三角两端子输出剩余电压Ud ,并由继电器发出系统接地故障信号。 图13a 单相接线法 图1-3b 三相V形接法图1-3c YN,yn,d接法(2)电流互感器在电力系统中,一
8、般常用有以下三种接法。 单台电流互感器:测量相电流,常用于测量一次侧三相负荷不平衡度较小的对称三相负荷。如图1-4a 三台电流互感器星形接线:是最常见的接线方式,能测量三相中的任意一相电流,在继电保护装置中,不仅能反映相间短路,而且能反映单相接地短路。对大电流接地系统、小电流接地系统或三相四线制低压系统都可采用。如图 1-4b 两台电流互感器不完全星形接法:通常将两台互感器装在U、W相,可测量中性点不接地系统中的三相电流,公共导线的两相电流的向量和即 -Iv=Iw+Iu,在继电保护装置中,能反映任意各种相间短路电流,在没有电流互感器的一相发生接地短路时,保护装置不能动作。此种接线常用于1035
9、中性点不接地系统中。如图 1-4c图1-4 电流互感器常见的三种接线方式第二章、互感器的分类互感器按照不同的分类标准,可分成不同的种类,通常情况下,对互感器按以下标准进行分类:1、按用途分 (1)计量用互感器:指专门用于计量电流、电压和电能的互感器,我公司生产的0.5S级、 0.2级、0.2S级互感器基本都是用于计量的互感器, (2)测量用互感器:指专门用于测量电流、电压和电能的互感器,我公司生产的低压互感器或0.5级的高压互感器基本都是测量用互感器; (3)保护用互感器:指专门用于继电保护和自动控制的互感器。我公司目前生产的高压电流互感器基本上都带有测量级和保护级,即测量(计量)用和保护用合
10、为一体,如0.2/10P10。2、按结构分电流互感器的结构形式多种多样,可分为(1)支柱式 适合于底板安装,是目前开关柜中最常用的一种互感器。 如图2-1a(2)母线式 为母线式的外观图。适合用于大电流的场合,例如安装在发电机母线上。如图2-1b(3)贯穿式 又可分为单匝贯穿式和多匝贯穿式。如图2-1c (4)套管式 安装在变压器或断路器套管的中间法兰处,一次绕组就是套管内的导电杆。(5)正立式 二次绕组装在产品的下部,产品重心较低,一般在110以上的互感器采用。(6)倒立式 二次绕组装在产品的上部,主要用于高压油浸式互感器,是正立式的替代产品。图2-1a 支柱式(LZZBJ61-10) 图2
11、-1b 母线式(LMZ-10)图2-1c 贯穿式 图2-1d 户外互感器电压互感器可分为电磁式和电容式,电磁式又可以分为单级式和串级式。电容式互感器(CVT):是一种由电容分压器和电磁单元组成的电压互感器。在220以上系统电网中,电容式是油浸的换代产品。3、按使用环境分(1)户内式 即只能安装于户内的互感器,其额定电压大都为35KV及以下。我公司目前生产的高压互感器全为户内式。如图2-1a 、b 、c 。(2)户外式 即可以安装在户外的互感器,其额定电压大都为35KV及以上。其爬距一般都很大,且考虑到太阳紫外线会引起环氧树脂老化,一般采用户外树脂浇注。如图2-1d 。4、按绝缘介质分 (1)浇
12、注绝缘 即采用环氧树脂或其它树脂浇注成型的互感器,一般电压等级为35KV及以下,目前我公司生产的产品全为浇注绝缘互感器。 (2)油绝缘 即油浸式互感器,产品内部是绝缘油和绝缘纸构成的复合绝缘,电压等级一般在35kV及以上。 (3)气体绝缘 即产品的内部充有特殊的气体,目前基本上都采用六氟化硫(SF6)气体作为绝缘介质,多用于110KV及以上的超高压产品。 (4)一般干式绝缘 包括有塑料外壳和无塑料壳的有普通绝缘材料包扎,经浸漆处理的互感器,一般在低压产品中采用。图2-2 a 浇注互感器(JDZX10-10A) 图2-2b 油浸互感器(JDJ-10) 图2-2c SF6电流互感器(LVQB-22
13、0W) 图2-2d 干式互感器(JDG4-0.5)5、按电流、电压变换的原理分(1)电磁式 即通过电磁感应原理实现电流、电压变换的互感器,我公司目前的互感器均为电磁式互感器。 (2)光电式 又分为两种,一种是通过磁光效应来实现电流、电压变换的互感器;另一种是通过电磁感应原理变换电流、电压,采用光纤作为绝缘介质和传递电流、电压信号的介质。我公司目前与清华大学洽谈合作的为后一种。6、电压互感器的分类(1) 按相数分 有单相和三相之分,如我公司生产的JDZ9-35和 JSZV6-10R就分别是单相电压互感器和三相电压互感器。(2) 电压互感器按一次绕组对地状态可分为 a、接地电压互感器 这种互感器一
14、般为三台单相连接成一组,采用星形接线,一次电压为相电压,其中性点直接接地或经消谐器接地,或者一次绕组的星形连接点准备直接接地的三相互感器。我公司生产的JDZJ-10和JDZX-10(35)都为单相接地电压互感器。 b、不接地电压互感器 一次绕组的各部分都是按照额定绝缘水平设计对地绝缘的电压互感器。这种互感器一般为两台一组,采用不完全三角形(V形)连接,一次电压为线电压,一次侧不接地。我公司生产的JDZ-10(35)都为不接地电压互感器。 (3) 按用途分为测量用和保护用两种。 (4) 按变换原理分为电磁式和电容式两种。第三章、互感器的结构1、电流互感器型号字母含义L 第一个字母:L电流互感器第
15、二个字母:Z支柱式 M母线式 F复匝贯穿式;封闭式 D触头盒式 A贯穿式 J接地保护第三个字母:Z浇注式 S手车式开关柜用 J加大容量第四个字母:B带保护级 Q加强型 J加大容量 C或D差动保护 第五个字母:B带保护级 J加大容量横线前数字设计序号横线后数字电压等级电压等级后字母使用环境2、电压互感器的型号中字母各表示什么含义? J第一个字母:J电压互感器第二个字母:D单相 S三相 第三个字母:Z浇注绝缘 G干式绝缘第四个字母:J带接地保护 X带剩余绕组 F带两个二次计量绕组 U带电源输出第五个字母:F带两个二次计量绕组、防铁磁谐振横线前数字设计序号横线后数字电压等级电压等级后字母使用环境 3
16、、互感器的结构由于互感器的分类不同,有很多的地方不同,但是其主要的部件基本相同。可以把浇注互感器分为两类,一类为全浇注(也称全封闭),另一类为半浇注(也称半封闭)。全封闭:指一、二次绕组及铁芯均封闭在环氧树脂中的互感器。由于采用环形铁芯,准确级可以做得较高,且局部放电都能达到国家标准的要求。我公司生产的基本上是全封闭互感器。半封闭式互感器:指互感器的铁芯或二次绕组裸露在环氧树脂外的互感器。一般都是一些老型号的互感器采用这种结构。这种互感器由于采用叠片铁芯,准确级一般较低,且局部放电一般均超过国家标准。现在已经有好多种类改成全封闭,现在我公司还有两种产品为此种类型,如LCZ-35,JDZ-6、1
17、0、以及JDZJ-10。现在就以我公司生产的浇注式全封闭互感器为例,简单介绍一下。如图3-1a、b。图3-1a电流互感器结构(LZZQB8-35) 图3-1b电压互感器结构(JDZX9-10)(1) 铁心:铁心采用冷轧硅钢片绕制而成,根据产品规格、型号的不同,其结构、形状有较大的区别。主要有圆环形、矩形和扁圆形。电流互感器高准确级的互感器,如0.2S,则采用高导磁率的超微晶、坡膜合晶等材料作铁芯材料。(2) 一次绕组:一次绕组通常采用漆包扁线、软铜带、丝包扁线等电工用铜绕制而成。(3) 二次绕组:二次绕组通常采用漆包圆铜线绕制,干式互感器一般采用QZ型聚酯漆包线;油浸采用QQ型缩醛漆包线。(4
18、) 绝缘介质:在一次与二次之间存在绝缘介质,浇注式的互感器是采用环氧树脂混合料浇注而成。油浸式一般是电缆纸与变压器油的混合绝缘。SF6其绝缘为SF6气体。(5) 其它零部件:如二次罩壳、安装底板、固定螺母等等。 4、电流互感器的端子标注 (1)当电流互感器只有一个绕组时,电流互感器的一次端子标志为P1、P2,一次电流由P1端流进,从P2端流出。二次端子标志为S1、S2。二次电流从S1端流出,由S2端流进。P1与S1在相同的瞬间具有同一极性,称为同名端。如我公司生产的LZZ-10,它就只有一个测量绕组。低压互感器一般只有一个测量用二次绕组。如LQK,LMK系列。它们的接线标志如图3-2a (2)
19、二次有两个绕组的单变比电流互感器接线端子标注,10kV及以上互感器一般都为二次有两个绕组的单变比互感器。一次端子标志为P1和 P2 ,二次端子标志为1S1、1S2;2S1、2S2,其中1S1、1S2表示测量级,2S1、2S2表示保护级。如图3-2b 图3-2a 只有一个绕组的接线标志 图3-2b 有两个绕组的接线标志(3)二次绕组有三个或三个以上的电流互感器标注有三个或三个以上二次绕组的互感器二次端子标志为1S1、1S2 ;2S1 、2S2 ;3S1、3S2;4S1、4S2 如图3-2c 图3-2c 三个绕组的接线标志 图3-2d 中间有一个抽头的接线标志(4) 电流互感器的双变比有两种方式
20、一种通过在二次绕组引出中间抽头来得到双变比;另一种一次绕组分两段,通过这两段的串、并联来得到双变比。(a)二次绕组中间抽头的双变比互感器的二次端子的标注 有两个二次绕组的双变比互感器的二次端子标志为:1S1、1S2、1S3和2S1、2S2、2S3 。双变比互感器的变比一般为两倍关系,如75-150/5的双变比互感器,当二次接1S1、1S2和2S1、2S2时为75/5;当二次接1S1、1S3和2S1、2S3时为150/5。我公司也生产其它规格的双变比互感器(如100-150/5)。如图3-2d 所示: (b)一次绕组串、并联双变比互感器一次绕组的标注此种互感器一次绕组分为两个独立绕组,通过串联或
21、并联以得到不同的变比,双变比一般为两倍关系。其一次端子标志如下:一次绕组的第一段标志为P1、C2 ;第二段标志为 C1 、 P2 。如500-1000/5的一次串并联互感器,当C1和C2相联,进线接P1和出现P2时为500/5;当P1和C1相联、P2和C2相联,进线接P1和出线P2时为1000/5。如图3-2e 所示:图3-2e 电流互感器一次绕组分为两组(5)电压互感器的端子标志电压互感器的一次端子标志为A、B、C,N,二次端子标志为a、b、c、n。A与a 具有同一极性,称为同名端。如图3-3a 、b 、c 、d 。(1)单相接地电压互感器的一次端子标志为A、N,其中N为接地端。二次端子标志
22、为a、n和da、dn。一次的A端与二次的a端以及剩余电压绕组的da端是同名端。一般情况下a、n端电压为100/3V,是测量/计量绕组,da、dn端电压为100/3V,是剩余电压绕组,起保护作用。(2)不接地电压互感器的一次端子标志为A、B,二次端子标志为a、b一次的A端与二次的a端,为同名端。一般情况下二次绕组为100。如有两个二次绕组则标志为1a、1b,2a、2b。第四章、互感器的生产流程 1、生产流程图2、从以下方面分别介绍:铁芯准备二次线绕制误差调整一次线圈绕制焊接一次端子器身包扎半成品检验器身干燥装模干燥真空浇注前期固化脱模后期固化浇注体检验总装成品检验包装入库(文字介绍+图片) 第五
23、章、互感器的基本参数1、电流互感器的基本参数 (1)额定电流比: 额定一次电流与额定二次电流的比值。如XXX/5A或XXX/1A,是订货时的必备参数。 (2)额定负荷: 确定互感器准确级所依据的负荷值。国标规定额定二次负荷的标准值为:2.5、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA等。 (3) 额定短时热电流(Ith):在二次绕组短路的情况下,电流互感器在一秒钟内能承受住且无损伤的最大一次电流方均根值。如Ith =31.5kA/S (4) 额定动稳定电流: 额定动稳定电流(Idyn ):在二次绕组短路的情况下,电流互感器能承受其电磁力的作用而无电气或机械损伤的最大一
24、次电流峰值。 (5) 仪表保安系数(Fs): 测量用电流互感器在正常工作状态下应符合规定的准确级要求,以保证测量准确。但在有短路电流流经互感器一次绕组时,则希望二次电流不再严格按比例增长,即希望互感器能在过电流倍数不大时误差能很快增大,以保护二次所接仪器、仪表免遭大电流损伤。因此对测量用互感器提出仪表保安系数的要求。 仪表保安系数指仪表保安电流与额定一次电流之比值。仪表保安电流指测量用电流互感器在额定二次负荷下,其复合误差不小于10%的最小一次电流。标准推荐的仪表保安系数为5或10。当规定某互感器FS10时,表示此互感器在10倍额定一次电流下的复合误差大于10%。 (6)复合误差的概念: 电流
25、互感器的比差和角差是衡量电流互感器在正常工作条件下准确度的主要性能参数,但在过电流情况下则要采用复合误差的概念。复合误差既适用于电流为正弧波时,也适用于电流为非正弧波时。复合误差的概念较复杂,在此不作详细的介绍。 (7)准确限值系数: 保证复合误差不超出规定值时的一次电流与额定一次电流之比值。这个比值称为准确限值系数。国家标准规定准确限值系数的标准值为:5、10、15、20、30。在实际工作中通常保护用的电流互感器的准确限值系数跟在准确级后面标出,例如,5P15指电流互感器的复合误差为5%,准确限值系数为15。其具体意思为在15倍一次额定电流的情况下,互感器的保护级的复合误差不超过5%。 (8
26、)准确级:对电流互感器所给定的等级。互感器在规定的使用条件下的误差应在规定范围内。测量用的电流互感器的标准准确级为:0.2S、0.2、0.5S、0.5、1、3、5。保护用的电流互感器的标准准确级为:5P、10P。(9)绝缘水平: 设备最高电压/短时工频耐压/雷电冲击电压 kV 如:6 kV为 7.2/32/60kV 、10kV互感器为12/42/75 kV、35kV为40.5/95/185 kV 2、电压互感器的基本参数 (1)额定电压比:额定一次电压与额定二次电压之比 如380/100V,10000/100 V。 (2)额定负荷:定互感器准确级所依据的负荷值。国标规定额定二次负荷的标准值为:
27、10、15、25、30、50、75、100、200VA等,其中黑体为优先值。 (3)热极限输出:它用视在功率表示(VA)。电压互感器在1.2倍的额定一次电压下,互感器二次绕组能连续输出,而互感器各个部位的温度上升不超过规定值。有多个二次绕组时,各绕组的热极限输出应分别标出,而且除了制造厂和用户协商同意,不允许二个或多个二次绕组同时供给热极限输出。在极限输出的情况下不保证准确级,此时的电压互感器只作为一台小容量的变压器。 (4)额定电压因数:电压因数是由最高电压决定的,而后者又与系统及电压互感器一次绕组的接地条件有关。下表例出与各种接地条件相对应的额定电压因数标准值及在最高运行电压下的允许持续时
28、间(即额定时间)。 (5)额定绝缘水平: 设备最高电压/短时工频耐压/雷电冲击电压 kV 如:6 kV为 7.2/32/60kV 、10kV互感器为12/42/75 kV、35kV为40.5/95/185 kV额定电压因数标准值 (6) 准确级:对电压互感器所给定的等级。互感器在规定的使用条件下的误差应在规定范围内。测量用的电压互感器的标准准确级为:0.2、0.5、1、3。保护用的电压互感器的标准准确级为:3P、6P。3、互感器各种参数在设计时考虑的因数用户无特殊要求时,我公司生产的互感器均按照我公司的产品样本书的参数进行生产。当用户有超出样本书规定参数时,需重新设计生产。互感器在设计时,既要
29、考虑到满足用户所提出的参数,又要考虑到互感器本身的外形尺寸能否满足要求,还要考虑到互感器的成本用户能否接受。根据以往经验,用户主要会对以下参数提出特殊要求(1)准确级提高(如0.2级或0.2S级),采取如下措施a)、提高互感器的安匝数:由于互感器的误差与安匝数成反比,安匝数越高,准确级就可以做得越高。但提高安匝数一是增加了成本,二是制造难度也相对较高,三要考虑到安匝数提高后互感器的半成品尺寸会加大,互感器的外形尺寸是否能满足要求。b)、选用初始导磁率高的铁芯材料,如采用非晶合金或坡莫合金作为铁芯材料,但由于于其价格比普通硅钢片要高,故成本也相应增加。(2)容量加大(如10VA提高至15VA),
30、采取以下措施a)、提高互感器的安匝数:安匝数越高,互感器容量可以做得越高。但同样提高安匝数一是增加了成本,二是制造难度相对也较高,三要考虑到安匝数提高后互感器的半成品尺寸会加大,互感器的外形尺寸是否能满足要求。b)、增加互感器的铁芯截面积,如10P10 15VA 提高至30VA,理论上铁芯截面积会加大一倍。同样,由于铁芯加大,硅钢片和铜材用量相应增加,成本也相应增加。另外,还要考虑到铁芯加大后,互感器的半成品尺寸会加大,互感器的外形尺寸是否能满足要求。(3)短时热电流加大,主要采取措施为增加一次导线截面积,成本也相应增加,另外还要考虑到导线截面加大后,互感器的半成品尺寸会加大,互感器的外形尺寸
31、是否能满足要求。(4)电压互感器的极限输出加大,主要采取措施为加大铁芯截面积和增加一、二次导线截面积。同样,这样也加大了成本,另外,互感器半成品尺寸也会加大,也要考虑到互感器的外形尺寸是否能满足要求。(5)绕组数量增加:常规电流互感器二次为二个二次绕组,不接地电压互感器有一个二次绕组,接地电压互感器二次有一个测量和一个保护绕组。有时用户要求增加一个甚至于二个二次绕组,遇到这种情况,在互感器外形尺寸能满足要求的前提下,直接增加二次绕组的数量即可。如互感器的外形尺寸不能满足要求,则需建议用户采用大体积的型号。如用户产品型号已确定,针对以上一些特殊要求,我公司技术人员会经过周密的计算,如互感器的外形
32、能满足要求,即可以安排生产。如不能满足要求,则必须向用户推荐符合要求的外形尺寸较大的产品型号。以前经常会遇到有些用户提出的特殊要求,采用特定的产品型号其外形尺寸不能满足要求。但客户在征询其他生产厂家时,其他厂家称可以满足要求(可以断定为系偷工减料,欺骗客户的行为)。此时客户往往会对我们产生一些误会,即我公司的技术力量不如其它厂家,遇到这种情况时,要求我们的营销人员、技术人员要耐心的向客户解释,绝对不能干出偷工减料,欺骗客户的行为。4、各种互感器的误差限值互感器的误差有比差和角差两种。 (1)、比差(电流误差):指互感器在测量电流时所出现的数值误差,它是由于实际电流比不等于额定电流比而造成的。
33、(2)、角差(相位差):指互感器一次电流与二次电流相量的相位之差。(3)、0.2S、0.5S、0.2、0.5级电流互感器的误差范围:在二次负荷为额定负荷的25%-100%之间的任一值时,其额定频率下的电流误差和相位差不超过下表所列限值。 电流误差和相位差限值表(4)5P、10P级保护用电流互感器的误差范围: 在额定频率和额定负荷下,其电流误差、复合误差不超过下表所列限值 保护级电流比差和相位差的限值表 (5)测量用电压互感器的准确级: 国家标准规定测量用电压互感器的准确级有0.2、0.5、1和3级。 电压互感器的限值详见下表:(测量用CT、PT和保护用CT、PT分别列表说明) 测量级电压比差和
34、相位差的限值表 注:U1n指额定一次电压。S2n指额定二次负荷。(6)保护用的电压互感器的准确级 国家标准规定保护用电压互感器的准确级有3P、6P级保护用电压互感器的准确级包括剩余电压绕组的准确级,是以准确级在5%额定电压到额定电压因数相对应的电压范围内最大电压误差的百分数标称的。在2%额定电压下,其误差限值不超过下表的两倍。 保护级电压误差和相位差的限值表注:U1n指额定一次电压。S2n指额定二次负荷5、互感器的准确级与哪些因素有关(1)电流互感器的准确级(误差)与下列因素有关a、与二次回路的总阻抗成正比,阻抗越大,准确级相对就做的低。因为二次阻抗与误差的大小基本成正比。b、与一次安匝成反比
35、,较大的安匝数可以做较高的准确级,对于小电流比的互感器必须增加一次安匝。对于一次匝数只有一匝的互感器,当额定变比很小时,很难实现较高的准确级。如BH-0.66 75/5 一次穿一匝 精度只能做到3级。c、与铁心的导磁率有关,导磁率越高,误差越小。当客户需要0.2或0.2S级互感器时,我公司一般采用高导磁率材料制作铁心。d 、功率因素增大,电流比差减小而相位差增加,功率因素减小,电流比差增大而相位差减小。e、增加铁心截面,减小铁心磁路长度,都会使误差减小。因为增大铁心截面的同时,磁路很可能也增加。改变两个参数往往受到结构的限制。(2)电压互感器的准确级(误差)与下列因素有关电压互感器的误差由空载
36、误差和负荷误差组成。a、影响空载误差的因素很多,有空载电流、铁心损耗角、一次电阻、空载漏抗。我公司采用优质硅钢片,采用无接缝的环行铁心,尽可能减小空载电流。选用合理的产品结构,让上述诸多影响因数尽量减小。b、影响负荷误差的因素为实际负荷的大小,负荷误差是随负荷电流的大小而成正比变化的。c 、功率因素增大,电压比差减小而相位差增加,功率因素减小,电压比差增大而相位差减小。 6、互感器的使用条件互感器的通用使用条件:(1)环境温度 最高 40日平均不超过 30最低 对户内式互感器 -5 对户外式互感器 -25(2)海拔不超过1000m (3)大气条件 大气无严重污秽。(4)接地方式 中性点绝缘系统
37、和中性点非有效性接地系统。 (改进型PT、大容量PT、小体积CT、PT等)图片+文字介绍第六章、互感器使用过程中应注意的事项1、铁磁谐振的产生、危害及预防。 (1)由非线性电感(铁心线圈)和线性电容组成的回路,当外施电压发生变化时,由于电感的变化而产生谐振,这种现象称为铁磁谐振。 (2)铁磁谐振将使电压互感器承受过电压,铁心磁通成倍增高,励磁电流增大,在分频电压作用下,由于在电压增高的同时,频率降低,铁心迅速饱和,互感器一次绕组流过的电流将远远超过正常的流通能力,导致绕组过热甚至烧毁。 (3)防止或避免电磁式电压互感器引起的铁磁谐振主要有以下几种措施:a、改善互感器的伏安特性,降低铁心的磁密,
38、采用饱和磁密较高的导磁材料。b、调整线路电容使的它难以和互感器的电感产生谐振,如在母线上加装一些对地电容器,使之超过某一临界值。c、采用阻尼,例如在电压互感器的剩余电压绕组中接入适当的阻尼电阻。d、在低压系统采用中性点附有高阻抗的三相电压互感器等等。e、中心点不直接接地,而是通过消谐装置接地,以减小铁磁谐振对电压互感器的损害。2、CT在使用时二次不得开路,PT在使用时二次不得短路。 如果CT在使用中二次开路,二次没有电流,一次安匝全部用来励磁,铁心将饱和,磁通变为平顶波,二次感应电动势变成锋值很高的尖顶波,不但可能损坏二次绕组的绝缘,而且将严重危及人身安全。再者,由于磁感应强度剧增,使铁芯损耗
39、增大,严重发热,甚至会烧坏绝缘。 电压互感器是一个内阻极小的电压源,正常运行时负载阻抗很大,相当于开路状态,二次侧仅有很小的负载电流,当二次侧短路时,负载阻抗为零,将产生很大的短路电流,短路电流往往比正常情况下的电流大上百倍,从而烧毁互感器。3、接地电压互感器(JDZX系列),考核一次绕组绝缘时,应采用倍频感应耐压。产品出厂时每台都通过试验,用户无条件可不做,千万不能用工频进行试验。另外在成套出厂试验做工频耐压时,应将此类型互感器的一次线从设备中断开方可进行试验。4、用户在进行工频耐压复试时,应在规定试验电压的80%下进行。5、低压CT安匝数与精度的关系一般说来,电流互感器安匝数越高,精度等级
40、可做得越高。 我公司所做电流互感器,150安匝以上即可做0.5级或0.2级,100120安匝即可做1级,75100安匝即可做3级。 75安匝以下,一次不能只穿一匝,否则误差较大。 例:BH-30 50/5 如需0.5级则应穿3匝,安匝数为50×3150 50/5 如需1级则应穿2匝, 安匝数为50×2100 75/5 如需0.5级则应穿2匝,安匝数为75×2150 75/5 如需3级则可穿1匝, 安匝数为75×175 40/5 应穿3匝,安匝数为40×3120,故精度为1级6、零序互感器的安装注意事项(1)选用的零序互感器的内径应大于电缆终端头
41、的外径,或采用开启式零序电流互感器。(2)零序电流互感器应安装母线进线处,一般安装在开关柜底板上面,应有可靠的支架固定。(3)施工中尽量不要拆卸互感器,如必须拆动,工作完成后必须恢复原状。(4)开启式零序电流互感器二次联片在电缆施工中被打开后,工作完后应及时恢复,否则会造成电流互感器的二次线圈断路。 (5)电缆金属护层线的接地端应焊接接线端子,接在开关柜内设置的接地铜排上,而不能随便搭接在开关柜体的螺栓上。(6)接地线必须采用铜绞线或镀锡铜编织带,接地线的截面不小于25m,接地端部要焊接接线端子,并正确处理接地线与零序互感器的相对位置,接地线必须安装在接地铜排上。(7)通电前要对零序保护系统进
42、行整定,确保保护工作正常。(8)开启式零序互感器在拆开后,重新安装时,必须确保铁芯接触良好。第七章、常用互感器型号对比由于现在国家对互感器的命名无严格的规定,故同样的互感器不同的厂家有不同的名称,现将几种常用互感器不同名称对比如下:科兴公司、大连一互靖江互感器天津纽泰克大连北方大连二互LZZBJ9-10(C1)LZZBJ9-1ALZZBJ9-10ALZZBJ9-10A1LZZBJ9-12/150b/2sLZZQB8-10AAS12/150b/2sLZZBJ18-10/150b/2sLZZB12-10/150b/2sLZZBJ9-12/150b/4sLZZQB8-10BAS12/150b/4sL
43、ZZBJ18-10/150b/4sLZZB12-10/150b/4sLZZBJ9-12/175b/2sLZZBJ9-12/185b/2sLZZQB8-10CAS/185h/2sLZZBJ18-10/185h/2sLZZB12-10/185h/2sLZZBJ9-12/175b/4sLZZBJ9-12/185b/4sLZZQB8-10DAS/185h/4sLZZBJ18-10/185/4sLZZB12-10/185h/4sJDZ10-10AJDZ8-10RZL-10JDZ18-10JDZ10-10A1JDZX10-10AJDZX8-10REL10JDZX1810JDZX10-10AJDZ10-10
44、BJDZ8-10JJDZ10-10BJDZX10-10BJDZX8-10JJDZX10-10BJDZ9-10JDZ9-10VKVJDZ9-10JDZ9-10JDZX9-10JDZX9-10VKIJDZX910JDZX9-10JDZ11-10JDZ11-10UNZJDZ16-10JDZ11-10JDZX11-10JDZX11-10UNEJDZX16-10JDZX11-10注:以上互感器除名称各厂家不统一外,其它各项参数和处形及安装尺寸基本功都相同第八章、几种特殊产品介绍1、JDZ10-10AJ 型电动互感器 此型号电压互感器安装尺寸与JDZ10-10A(RZL10)相同,但在0.2级时的容量可以
45、做到30VA.。(JDZ10-10A型0.2型只能做到15VA。) 满足了用户高精度、大容量计量的要求。2、JDZX-10 系列电压互感器 此系列电压互感器为接地互感器,一次对二次工频耐压为3kV,感应耐压为42kV。安装时三台一组,采用星形连接,一次侧的中心点必需经消谐器接地。在作耐压试验时,不能直接采用50Hz的工频升压,而应采用150Hz及以上的中频电压做感应耐压试验。用户在安装使用后,如需对开关柜整体进行工频耐压试验,则需将电压互感器的一次线断开,否则会损坏电压互感器。3、JDZX10-10BG系列电压互感器 “G” 指改进型,此种电压互感器应为接地电压互感器,其变比为10/3/0.1
46、/ 3kV或10/3/0.1/ 3/0.1/3kV ,但其要求是按不接地互感器的要求生产的,专门用于一次侧星形连接时中心点不接地系统中作电压和电能的测量和保护用。目前南京地区都为一次侧中心点不接地系统。4、JDZF-10型系列电压互感器 10/0.1/0.1kV 此种型号的电压互感器二次侧有两个100V绕组,通常有一个计量绕组和一个测量绕组。5、JDZU-10 型系列电压互感器 10/0.1/0.22kV 此种型号的电压互感器二次侧分别有一个100V测量绕组和一个220V电源绕组,其中100V绕组作计量用,220V绕组可作配电系统的操作电源使用。在订货中要明确表示电源输出的容量大小,如300V
47、A。否则就按照样本书的输出容量进行生产。6、DC-3、5/10型单相电源变压器 电压等级为10kV,容量有0.66、1、2、3、5kVA。主要为配电系统提供充电、控制、信号、保护等电源,价格远低于小容量干式变压器。7、LZZBJ12-10型电流互感器 此型互感器为高动、热稳定型互感器,适用于用户对互感器的动、热稳定有很高要求的场合。8、LQJ(C)8-10G、LZJC-10G、LA(J)-10型电流互感器 此型电流互感器为我公司专门针对10kV电网改造而开发的新型全封闭产品,专门用于更换原LQJ(C)8-10、LZJC-10、LA(J)-10型互感器,此产品系我公司专利产品。9、LQZJ4-0
48、.66型电流互感器 此型互感器是我公司专门针对低压电网改造而开发的产品,专门用于更换原LQG-0.5型产品,安装尺寸完全一样,精度可达0.2级,且二次接线头加装封盖,起到防窃电作用。10、LXK系列零序电压互感器 此型互感器为开启式零序电流互感器,主要适用于电缆终端头已做好的情况或在不断电的情况下进行安装,安装时将互感器拆分为两半,装好电缆后再合为一体。11、LMZK-10系列产品 本型电流互感器为塑料外壳内加环氧树脂浇注绝缘的开启式户内产品,安装时靠三个橡胶圈直接固定在高压电缆上。供额定电压为10kV及以下,额定频率为50Hz或60Hz的电力系统中作电气测量和继电保护用。由于采用开启式结构,
49、其安装及更换均非常方便。目前最常用于SM6、RM6、SAFA系列环网柜,为配网自动化工程配套。12、LZCT-10型套管式电流互感器 本产品直接套在环网柜的进出线绝缘套管根部或线路开关的绝缘套管根部,用压板固定,与环网柜或线路开关的箱体融为一体。体积小、重量轻,安装简单,维护方便。13、LZZ-10型电流互感器本型互感器体积小、重量轻、只有一个绕组,可以做0.2S级,如用户只需测量绕组,不需保护绕组的情况特别适用。相比与普通双绕组互感器将保护绕组短接的情况,既节省了开关柜的空间又降低了成本。14、LZZBJ60-10、JDZ(X)60-10型电流、电压互感器 此系列电流、电压互感器是专门为65
50、0mm宽的中置柜配套的开发的产品,经过我公司技术人员的优化设计,电流互感器的宽度仅为130mm、电压互感器的宽度仅为135mm,完全能满足各类小型化成套的要求。第九章、电表介绍一、分类:(1)、根据工作原理可分为两大类:电磁系(T系列)和磁电系(如L系列、C系列)。 (2)、根据外形尺寸可引生出各种系列,如99T1、89T1、6L2、42L6等。 (3)、根据其所测量的电参数分为电流表、电压表、功率表、功率因数表、频率表等。二、电表的工作原理:(1)磁电系的工作原理:图为磁电系仪表的测量机构和工作原理图。磁电系仪表的核心部分为测量机构(又叫表头)。它是根据通电线圈在磁场中受电磁力的作用而偏转的原理而制成的。主要有固定的永久磁铁和活动的通电线圈两部分组成。当被测电流从轴的一侧螺旋弹簧(游丝)流入,经过线圈4再从轴的另一侧螺旋弹簧流出,形成一个电流通路,载流导体在磁场中受到电磁力的作用,其受力情况如图b所示,带动仪表的指针转动,在螺旋弹簧的反力下达到力的平衡。线圈中流过的电流越大,指针的偏转角越大,从而指示出被测量的大小,这种仪表只能测量直流量。如需测量交流电参数,则需先将交流量转化为直流量方可进行测量。(2)、电磁系仪表的工作原理图为电磁系仪表的测量机构和工作原理图。电磁系仪表和磁电系仪表一样,也是依靠电磁相互作用的原理制成的,但它与磁电系仪表的区别是,其磁场是由
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