城市轨道交通供变电技术课件：互感器

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互感器

【互感器】第1节【概述】01一、互感器与系统的连接互感器用在各种电压等级的交流回路中。电流互感器的原绕组(一次绕组)串联于一次电路,而副绕组(二次绕组)与测量仪表或继电器的电流线圈串联。电压互感器的原绕组并联于一次电路内,而副绕组与测量仪表或继电器的电压线圈并联。【互感器】第1节【概述】01二、互感器的作用1.将电信号变成规定范围内小信号。2.将二次设备与一次系统高压设备实行电气隔离,且互感器二次绕组接地,保证了二次设备和人身安全三、互感器的类型互感器包括电流互感器和电压互感器。电流互感器有光电式和电磁式两种,电压互感器有光电式、电磁式和电容分压式。【互感器】第2节【电磁型电流互感器】01一、电流互感器工作原理电流互感器是一种小容量特殊变压器,正常运行时存在磁势平衡方程为【互感器】第2节【电磁型电流互感器】01二、电流互感器的误差1.电流误差(比值差)电流误差是指以电流互感器副边测量的二次电流值乘以额定电流比与一次侧实际电流之差对一次电流实际值的百分比,即2.角误差(相角误差)电流互感器的角误差是指二次电流相量i2

旋转180°以后,与一次电流相量间的夹角δ。规定旋转后的二次电流相量超前于一次相量时,角误差δ为正,反之为负。角误差对功率型测量仪表和继电器以及反映相位的保护装置会有影响。3.复合误差在稳态情况下,电流互感器的二次电流瞬时值乘以额定电流比与一次电流瞬时值之差的有效值对一次电流有效值的百分数【互感器】第2节【电磁型电流互感器】014.影响电流互感器误差的因素(1)电流互感器的磁路构造、铁芯材质(产品本身的误差)(2)一次电流对电流互感器误差的影响(应用条件造成的误差)(3)二次负载及功率因数的影响(应用条件造成的误差)5.减小电流互感器误差的一般方法误差的一般方法(1)“削减匝数”法。(2)设计时,在串级式电流互感器铁芯上增加平衡绕组、连耦绕组,抵消漏磁,减小误差。(3)增大铁芯磁导率,减小激磁电流。(4)正确选择电流互感器,使其工作在标准条件下。三、电流互感器的技术参数1.电流互感器的准确度级2.保护级电流互感器的10%误差曲线3.电流互感器的额定容量【互感器】第2节【电磁型电流互感器】01四、电流互感器的接线1.电流互感器的极性2.电流互感器的接线方式(1)一相式接线(单相接线)(2)两相V形接线(3)两相电流差接线(4)三相星形接线【互感器】第2节【电磁型电流互感器】01五、电流互感器结构互感器的基本组成部分是绕组、铁芯、绝缘物和外壳套管式电流互感器单匝式电流互感器的一次绕组由单根直导体构成,采用绝缘套、充油绝缘套、充油电容绝缘套、SF6绝缘套、环氧等【互感器】第2节【电磁型电流互感器】012.充油式电流互感器【互感器】第2节【电磁型电流互感器】013.SF6气体电流互感器适用于110kV、50Hz电力系统中作电流、电能测量及继电保护用。主要由躯壳、高强度瓷套、底座、一次导电杆、二次绕组等部分组成优点:电场分布均匀,局部放电量低。倒立式结构,气体绝缘,抗动热稳定电流能力大。绝缘性能稳定,无老化现象。维护简便,运行安全,无爆炸及火灾可能。【互感器】第2节【电磁型电流互感器】01六、电流互感器的型号【互感器】第2节【电磁型电流互感器】01七、电流互感器的配置原则(1)每条支路的电源侧均装设足够数量的电流互感器,供该支路测量、保护使用满足下列要求:①一般应将保护与测量用的电流互感器分开。②尽可能将电能计量仪表互感器与一般测量用互感器分开,前者必须使用0.5级互感器,并应使正常工作电流在电流互感器额定电流的2/3左右。③保护用互感器的安装位置应尽量扩大保护范围,尽量消除主保护的不保护区。④大接地电流系统一般三相配置以反应单相接地故障;小电流接地系统发电机、变压器支路也应三相配置以便监视不对称程度,其余支路一般配置于A、C相。(2)为了减轻内部故障时发电机的损伤,用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧(3)配备差动保护的元件,应在元件各端口配置电流互感器,当各端口属于同一电压级时,互感器变比应相同,接线方式相同。(4)为了防止支持式电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。【互感器】第2节【电磁型电流互感器】01八、电流互感器的使用注意事项电流互感器的接线应保证正确性。2.电流互感器二次侧所接负载是测量仪表、继电器的电流线圈等,它们匝数少、阻抗小,通过的电流非常大,因此电流互感器在正常运行状态下近似于短路状态。3.电流互感器的二次绕组绝对不允许开路。4.电流互感器的二次侧必须可靠接地,但接地点只允许有一个。THANKS城市轨道交通供变电技术

【互感器】第3节【电压互感器】01一、电磁型电压互感器1.电磁型电压互感器工作原理2.电磁式电压互感器的误差(1)电压误差(2)角误差①一次电压的影响②二次负荷及功率因数的影响3.电磁式电压互感器的结构与型号(1)电磁式电压互感器的分类①按安装地点可分为户内式和户外式。②按相数可分为单相式和三相式③按每相绕组数可分为双绕组和三绕组式④按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式、串级油浸式和电容式等【互感器】第3节【电压互感器】01(2)电磁式电压互感器的结构类型①35kV及以下的电压互感器②(110~220)kV电压互感器二、电容式电压互感器1.电容式电压互感器工作原理2.电容式电压互感器的误差电容式电压互感器的误差由空载误差,负载误差和阻尼器负载电流产生的误差等几部分组成。【互感器】第3节【电压互感器】013.电容式电压互感器的优缺点结构简单、重量轻、体积小、占地少、成本低,且电压越高效果越显著。电容式电压互感器的缺点是:输出容量越小,误差越大,暂态特性不如电磁式电压互感器。三、电压互感器的准确度级和额定容量1.电压互感器的准确度级2.电压互感器的额定容量四、电压互感器接线方式【互感器】第3节【电压互感器】01五、电压互感器的配置电压互感器配置原则应满足测量、保护、同期和自动装置的要求;保证在运行方式改变时,保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。2.电压互感器配置方案(1)母线(2)线路(3)发电机(4)变压器【互感器】第3节【电压互感器】01六、新型互感器特点:高低压间没有直接的电磁联系,使绝缘结构大为简化;测量过程中不需要消耗很大能量;测量范围宽,暂态相应快,准确度高;二次绕组数量增多,满足多重保护需要;重量轻、成本低。新型互感器按高、低压部分