互感器原理與選擇

第六章導(dǎo)體和電器設(shè)備的選擇主要內(nèi)容電器設(shè)備選擇的一般原則高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇電流和電壓互感器的原理與選擇電抗器的選擇導(dǎo)體、電纜的選擇三、互感器的原理及選擇互感器包括電流互感器（TA或CT）和電壓互感器（TV或PT）1、互感器的作用（1）將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V）和小電流（5A1A），使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。（2）使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身安全。2、電磁式電流互感器（1）特點(diǎn)一次繞組串聯(lián)在電路中，匝數(shù)很少。故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無(wú)關(guān)。二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，正常情況下，在接近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。額定電流比:,（2）電流互感器的等值電路和相量圖(3)電流互感器的誤差定義電流誤差：

定義相位差：與

之間的夾角，超前

時(shí)為正。(4)電流互感器的運(yùn)行參數(shù)對(duì)誤差的影響

S、lav為鐵芯截面和磁路平均長(zhǎng)度μ鐵芯磁導(dǎo)率N2

二次繞組匝數(shù)Z2Z2L

二次繞組的內(nèi)阻抗和負(fù)荷阻抗鐵芯及二次繞組的結(jié)構(gòu)；二次負(fù)荷；鐵芯磁導(dǎo)率μI1一次電流I1的影響.

I1在額定值IN時(shí)，磁導(dǎo)率μ接近最大，電流誤差和相角差最小。二次負(fù)載阻抗及功率因數(shù)對(duì)誤差的影響

二次負(fù)載阻抗Z2l與誤差成正比。

Ф2增大時(shí)(功率因數(shù)cosФ2減小)，電流誤差fi增大，相角差δi減小。

CT長(zhǎng)期運(yùn)行后，誤差可能會(huì)加大，加接額外的儀表或繼電器時(shí)，也會(huì)使誤差增大到不允許的程度，此時(shí)應(yīng)校驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)換用大截面的連接導(dǎo)線或更換新的電流互感器。一次繞組有電流時(shí)，二次繞組不允許開(kāi)路I2=0，I0N1=I1N1

磁通Ф飽和，接近矩形波。E2與dФ/dt成正比，二次繞組將在磁通過(guò)零時(shí)，感應(yīng)很高的尖頂波電勢(shì)，其值可達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)伏，危及人身安全和儀表、繼電器的絕緣。磁感應(yīng)強(qiáng)度驟增，會(huì)引起鐵芯和繞組過(guò)熱在鐵芯和繞組中產(chǎn)生剩磁，使互感器特性變壞。3、電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量1）CT的準(zhǔn)確級(jí)。CT根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小而劃分為不同的準(zhǔn)確級(jí)。準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的二次負(fù)荷范圍內(nèi)，一次電流為額定值時(shí)的最大電流誤差。準(zhǔn)確級(jí)一次電流為額定電流的百分值誤差限值二次負(fù)荷變化范圍電流誤差（%）相位差（’）0.21020100~120±0.5±0.35±0.2±20±15±10（0.25~1）S2N0.51020100~120±1±0.75±0.5±60±45±3011020100~120±2±1.5±1±120±90±60350~120±3不規(guī)定（0.5~1）S2N（2）保護(hù)型準(zhǔn)確級(jí)保護(hù)用CT按用途分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用（5P和10P）和暫態(tài)保護(hù)用（TPX、TPY、TPZ）。保護(hù)級(jí)的準(zhǔn)確級(jí)以額定準(zhǔn)確限值一次電流（額定一次電流倍數(shù)，I1/IN，也稱額定準(zhǔn)確限值系數(shù)）下的最大復(fù)合誤差來(lái)標(biāo)稱。對(duì)保護(hù)級(jí)CT，主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，因此在額定一次電流范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度要求不如測(cè)量級(jí)高，只相當(dāng)于3～10級(jí)，但對(duì)可能出現(xiàn)的短路電流范圍內(nèi)，則要求CT的最大誤差不超過(guò)–10%。準(zhǔn)確級(jí)電流誤差（%）相位差（’）復(fù)合誤差（%）在額定準(zhǔn)確限值一次電流下在額定一次電流下5P10P±1.0±3.0±60----5.010.03）額定容量定義:指CT在額定二次電流（5A1A）IN2和額定二次阻抗ZN2下運(yùn)行時(shí)，二次繞組輸出容量，也可用二次阻抗表示。

由于CT的誤差和二次負(fù)荷有關(guān),同一個(gè)CT在不同的二次負(fù)荷下，準(zhǔn)確級(jí)不同，額定容量也不同。如:SN2=10VA(ZN2=0.4歐)當(dāng)Z2l<0.4時(shí)，能保證準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)，當(dāng)Z2l>0.4時(shí)，準(zhǔn)確級(jí)降為1級(jí)，對(duì)應(yīng)的額定容量為15VA（ZN2=0.6）。

4、電流互感器的選擇（1）一次回路的額定電壓和電流的選擇UN1≥UNSIN1≥Imax（2）二次額定電流的選擇

1A，弱電系統(tǒng)或配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)，為減小電纜截面、提高二次負(fù)荷能力和準(zhǔn)確級(jí) 5A，強(qiáng)電系統(tǒng)（3）種類和形式的選擇。根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式）選擇其形式。（4）準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇CT的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。裝于重要回路（如發(fā)電機(jī)、調(diào)速器、變壓器、廠用饋線、出線等）中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能表一般采用0.5～1級(jí)表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)；對(duì)測(cè)量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500KV宜用0.2級(jí)；供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表，一般皆用1～1.5級(jí)的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.5～1級(jí)供只需估計(jì)電參數(shù)儀表的互感器可用3級(jí)。

額定容量及二次導(dǎo)線允許的最小截面

CT二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量S2N銅芯控制電纜截面不小于1.5mm2，表計(jì)中有計(jì)費(fèi)電能表時(shí)導(dǎo)線截面不小于2.5mm2（5）熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)對(duì)外部動(dòng)穩(wěn)定：6、電壓互感器的原理與選擇（1）分類：電磁式PT、電容分壓式PT電磁式PT：容量小，類似一臺(tái)小容量的變壓器,但結(jié)構(gòu)上要求有較高的安全系數(shù)；正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀態(tài)電容式PT：實(shí)質(zhì)是一個(gè)電容分壓器，為減少負(fù)荷電流的影響，可在回路中加入補(bǔ)償電抗，并將測(cè)量?jī)x表經(jīng)中間變壓器升壓后與分壓器相連（2）電壓互感器的選擇

PT為與電網(wǎng)并聯(lián)的電壓變換設(shè)備，不須選擇額定電流，PT不會(huì)受到外部電網(wǎng)短路電流的侵襲，不須進(jìn)行短路動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。PT的內(nèi)部故障，由專用的熔斷器快速切除。a、一次回路電壓的選擇0.8UN1<UNs<1.2UN1b、二次回路電壓的選擇PT二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求。應(yīng)用二次繞組電壓（V）開(kāi)口三角的輔助繞組電壓（V）一臺(tái)電壓互感器接線110～220kV測(cè)單相對(duì)地電壓100無(wú)一臺(tái)電壓互感器接線3～35kV測(cè)AC線電壓100無(wú)不完全星形接線3～35kV測(cè)ABBC線電壓100無(wú)應(yīng)用二次繞組電壓（V）開(kāi)口三角的輔助繞組電壓（V）三臺(tái)單相三繞組電壓互感器接線3～220kV可測(cè)各相電壓和各線電壓110～500kV：3～60kV（單相式）（三相五柱式）

100100/3電容式電壓互感器接線110～500kV可測(cè)各相電壓和各線電壓100c、種類和型式選擇在6～35KV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式110～220KV，常采用串級(jí)式電磁PT；110-500KV，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，可采用電容式。d、容量和準(zhǔn)確級(jí)的選擇：先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線方式，盡量把負(fù)荷分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷的大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量，電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)；電壓互感器對(duì)應(yīng)于要求準(zhǔn)確級(jí)的額定二次容量不應(yīng)小于電壓互感器二次最大相的負(fù)荷。

7、互感器在主接線中的配置原則（1）電壓互感器的配置母線：除旁母外，一般的工作、備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置線路：35KV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為監(jiān)視線路有無(wú)電壓、進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，需裝有一臺(tái)單相電壓互感器變壓器：低壓側(cè)有時(shí)為滿足同步或繼電保護(hù)的要求，設(shè)一組電壓互感器發(fā)電機(jī)：一般裝有2-3組電壓互感器，一組供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置（三只單相雙繞組）；一組供測(cè)量?jī)x表、同步和保護(hù)裝置使用（三相五柱式或三只單相接地專用互感器，開(kāi)口三角形供發(fā)電機(jī)在未并列前檢查是否接地用），當(dāng)負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器，專供測(cè)量?jī)x表用。5萬(wàn)KW及以上的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器，用于100%定子接地保護(hù)在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段、母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路，均設(shè)有電流互感器。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對(duì)中性點(diǎn)非直接接地的系統(tǒng)，依具體情況，可按二相和三相配置。只有A、C相CT（2）電流互感器的配置對(duì)保護(hù)用電流互感器的安裝地點(diǎn)，應(yīng)盡量按消除主保護(hù)的死區(qū)來(lái)設(shè)置。如有兩組電流互感器時(shí)，在位置允許的情況下，應(yīng)設(shè)在斷路器的兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍中如只有一組電流互感器時(shí)，為防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。母線保護(hù)范圍，使用8地點(diǎn)CT主變保護(hù)范圍，使用10地點(diǎn)CTCT布置在出線側(cè)CT布置在主變側(cè)作業(yè)-11.互感器的作用。CT的二次額定電流和PT的二次額定電壓是多少？2.畫出電流互感器的等效電路圖，說(shuō)明電流互感器誤差的定義。誤差與