目录
1. 概述 (2)
2. 电压互感器 (2)
2.1. 基本介绍 (2)
2.2. 主要类型 (3)
2.3. 工作原理 (3)
2.4. 注意事项 (4)
2.5. 铭牌标志 (5)
2.6. 基本作用 (5)
2.7. 接线方式 (5)
2.8. 常见异常 (6)
3. 电流互感器 (7)
3.1. 基本介绍 (7)
3.2. 基本原理 (7)
3.3. 型号参数 (8)
3.4. 使用原则 (10)
3.5. 校验方法 (11)
3.6. 注意事项 (12)
1.概述
互感器在供配电系统中主要分为两种：电压互感器和电流互感器。
在供配电系统中，大电流、高电压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减小后测量。互感器的内部结构就是变压器。按照变压器的原理运行。
互感器和变压器的工作原理相同,都是运用电磁感应原理来工作的.变压器的作用是将一种等级的电压变换成另一种等级的同频率的电压,它只能实现电压的变换,不能实现功率的变换.互感器分为电压互感器和电流互感器.电压互感器的作用是供给测量仪表,继电器等电压,从而正确的反映一次电气系统的各种运行情况.使测量仪表,继电器等二次电气系统与一次电气系统隔离,以保证人员和二次设备的安全,将一次电气系统的高电压变换成同意标准的低电压值(100
伏,100/1.732伏,100/3伏). 电力互感器的作用与电压互感器的作用基本相同,不同的就是电流互感器是将一次电气系统的大电流变换成标准的5安或1安供给继续电器,测量仪表的电流线圈。
2.电压互感器
2.1.基本介绍
电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。
电压互感器（Potential transformer 简称PT，也简称TV）和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压。但是变压器变换电压的目的是为了输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和
电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。
线路上为什么需要变换电压呢？这是因为根据发电、输电和用电的不同情况，线路上的电压大小不一，而且相差悬殊，有的是低压220V和380V，有的是高压几万伏甚至几十万伏。要直接测量这些低压和高压电压，就需要根据线路电压的大小，制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。这样不仅会给仪表制作带来很大困难，而且更主要的是，要直接制作高压仪表，直接在高压线路上测量电压，那是不可能的，而且也是绝对不允许的。
电压互感器的基本结构和变压器很相似，它也有两个绕组，一个叫一次绕组，一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。电压互感器在运行时，一次绕组N1并联接在线路上，二次绕组N2并联接仪表或继电器。因此在测量高压线路上的电压时，尽管一次电压很高，但二次却是低压的，可以确保操作人员和仪表的安全。
2.2.主要类型
（1）按安装地点可分为户内式和户外式。35kV及以下多制成户内式；35kV 以上则制成户外式。
（2）按相数可分为单相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。
（3）按绕组数目可分为双绕组和三绕组电压互感器，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，供接地保护用。
（4）按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式。干式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6kV以下的户内式装置；浇注式电压互感器结构紧凑、维护方便，适用于3kV～35kV户内式配电装置；油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于10kV以上的户外式配电装置；充气式电压互感器用于SF6全封闭电器中。
（5）按工作原理划分，还可分为电磁式电压互感器，电容式电压互感器和电子式电压互感器。
2.3.工作原理
电压互感器的工作原理如图2-1所示，相当于2次侧开路的变压器，用来变压，在二次侧接入电压表测量电压（可以并联多个电压表）。电压互感器的二次侧不能短路。
图2-1 电压互感器原理图
2.4.注意事项
（1）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、核相序等。
（2）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。
（3）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，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。
（4）电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，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，一次侧也应装设熔断器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。
（5）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电压危及人身安全。
（6）电压互感器副边绝对不容许短路。
2.5.铭牌标志
电压互感器型号由以下几部分组成，各部分字母，符号表示内容：
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：J——油浸；Z——浇注；
第四个字母：数字——电压等级（KV）。
例如：JDJ-10表示单相油浸电压互感器，额定电压10KV。
额定一次电压，作为互感器性能基准的一次电压值。
额定二次电压，作为互感器性能基准的二次电压值。额定变比，额定一次电压与额定二次电压之比。
准确级，由互感器系统定的等级，其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内负荷，二次回路的阻抗，通常以视在功率（VA）表示。额定负荷，确定互感器准确级可依据的负荷值。
2.6.基本作用
电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。简单的说就是“检测元件”。
2.7.接线方式
电压互感器的接线方式很多，常见的有以下几种：
（1）用一台单相电压互感器来测量某一相对地电压或相间电压的接线方式。
（2）用两台单相互感器接成不完全星形，也称V—V接线，用来测量各相间电压，但不能测相对地电压，广泛应用在20KV以下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中。
（3）用三台单相三绕组电压互感器构成YN，yn，d0或YN，y，d0的接线形式，广泛应用于3~220KV系统中，其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压，辅助二次绕组接成开口三角形，供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。用一台三相五柱式电压互感器代替上述三个单相三绕组电压互感器构成的接线，除铁芯外，其形式与图3基本相同，一般只用于3~15KV系统。
（4）电容式电压互感器接线形式。
在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，为了测量相对地电压，PT一次绕组必须接成星形接地的方式。
在3~60KV电网中，通常采用三只单相三绕组电压互感器或者一只三相五柱式电压互感器的接线形式。必须指出，不能用三相三柱式电压互感器做这种测量。当系统发生单相接地短路时，在互感器的三相中将有零序电流通过，产生大小相等、相位相同的零序磁通。在三相三柱式互感器中，零序磁通只能通过磁阻很大的气隙和铁外壳形成闭合磁路，零序电流很大，使互感器绕组过热甚至损坏设备。而在三相五柱式电压互感器中，零序磁通可通过两侧的铁芯构成回路，磁阻较小，所以零序电流值不大，对互感器不造成损害。
2.8.常见异常
（1）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，可能是互感器高压或低压熔断器熔断；
（2）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，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振；
（3）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；
（4）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，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、绕组层间或匝间短路故障；
（5）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N（X）端接地接触不良。
（6）悬浮电位放电，可能是穿芯螺栓和铁芯连接松动，造成螺栓处于悬浮电位；金属异物处于悬浮电位放电；绝缘支架螺母电位悬浮；
（7）电弧放电，可以是串级绕组对铁芯放电，绝缘支持架不良而放电；绝缘进水受潮；一次绕组末端未接地；
（8）过热性故障。
3.电流互感器
3.1.基本介绍
电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。
3.2.基本原理
电流互感器的工作原理如图3-1所示，相当于2次侧短路的变压器，用来变流，在二次侧接入电流表测量电流（可以串联多个电流表）。电流互感器的二次侧不能开路。
图3-1 电流互感器工作原理
电流表相当于电流互感器小负载（阻抗小）测量装置。当运行中电流互感器二次侧开路后，一次侧电流仍然不变，二次侧电流等于零，则二次电流产生的去磁磁通也消失了。这时，一次电流全部变成励磁电流，使互感器铁芯饱和，磁通也很高，将产生以下后果：
(1)由于磁通饱和，其二次侧将产生数千伏高压，且波形改变，对人身和设备造成危害。
(2)由于铁芯磁通饱和，使铁芯损耗增加，产生高热，会损坏绝缘。
(3)将在铁芯中产生剩磁，使互感器比差和角差增大，失去准确性，所以电流互感器二次侧是不允许开路的。
3.3.型号参数
（1）电流互感器型号：
第一字母：L—电流互感器
第二字母：A—穿墙式；Z—支柱式；M—母线式；D—单匝贯穿式；V—结构倒置式；J—零序
接地检测用；W—抗污秽；R—绕组裸露式
第三字母：Z—环氧树脂浇注式；C—瓷绝缘；Q—气体绝缘介质；W—与微机保护专用
第四字母：B—带保护级；C—差动保护；D—D级；Q—加强型；J—加强型ZG
第五数字：电压等级产品序号
（2）主要技术要求
A．额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V.A表示，也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。
B．一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。用于电力系统的电流互感器一次额定电流为5～25000A，用于试验设备的精密电流互感器为0.1～50000A。电流互感器可在一次额定电流下长期运行，负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷，电流互感器长期过负荷运行，会烧坏绕组或减少使用寿命。
C．二次额定电流：允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。
D．额定电流比（变比）：一次额定电流与二次额定电流之比。
E．额定电压：一次绕组长期对地能够承受的最大电压（有效值以kV为单位），应不低于所接线路的额定相电压。电流互感器的额定电压分为0.5，3，6，10，35，110，220，330，500kV等几种电压等级。
F．10%倍数：在指定的二次负荷和任意功率因数下，电流互感器的电流误差为－10%时，一次电流对其额定值的倍数。10%倍数是与继电保护有关的技术指标。
G．准确度等级：表示互感器本身误差（比差和角差）的等级。电流互感器的准确度等级分为0.001～1多种级别，与原来相比准确度提高很大。用于发电厂、变电站、用电单位配电控制盘上的电气仪表一般采用0.5级或0.2级；用于设备、线路的继电保护一般不低于1级；用于电能计量时，视被测负荷容量或用电量多少依据规程要求来选择（见第一讲）。
H．比差：互感器的误差包括比差和角差两部分。比值误差简称比差，一般用符号f表示，它等于实际的二次电流与折算到二次侧的一次电流的差值，与折算到二次侧的一次电流的比值，以百分数表示。
I．角差：相角误差简称角差，一般用符号δ表示，它是旋转180°后的二次电流向量与一次电流向量之间的相位差。规定二次电流向量超前于一次电流向量δ为正值，反之为负值，用分（’）为计算单位。
J．热稳定及动稳定倍数：电力系统故障时，电流互感器受到由于短路电流
引起的巨大电流的热效应和电动力作用，电流互感器应该有能够承受而不致受到破坏的能力，这种承受的能力用热稳定和动稳定倍数表示。热稳定倍数是指热稳定电流1s内不致使电流互感器的发热超过允许限度的电流与电流互感器的额定电流之比。动稳定倍数是电流互感器所能承受的最大电流瞬时值与其额定电流之比。
3.4.使用原则
（1）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。
（2）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，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故
（3）二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。电流互感器在正常工作时，二次侧近似于短路，若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止二次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停电处理。一切处理好后方可再用。
（4）为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。
（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装置的不保护区来设置。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范围之中
（6）为了防止支柱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
（7）为了减轻发电机内部故障时的损伤，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。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。
3.5.校验方法
在进行电流互感器误差试验之前，通常需要检查极性和退磁等试验。
（1）极性检查
电流互感器一次绕组标志为P1、P2，二次绕组标志为S1、S2。若P1、S1是同名端，则这种标志叫减极性。一次电流从P1进，二次电流从S1出。极性检查很简单，除了可以在互感器校验仪上进行检查外，还可以使用直流检查法。
（2）退磁检查
电流互感器在电流突然下降的情况下，互感器铁芯可能产生剩磁。如电流互感器在大电流情况下突然切断电源、二次绕组突然开路等。互感器铁芯有剩磁，使铁芯磁导率下降，影响互感器性能。长期使用后的互感器都应该退磁。互感器检验前也要退磁。退磁就是通过一次或二次绕组以交变的励磁电流，给铁芯以交变的磁场。从0开始逐渐加大交变的磁场(励磁电流)使铁芯达到饱和状态，然后再慢慢减小励磁电流到零，以消除剩磁。
对于电流互感器退磁，一次绕组开路，二次绕组通以工频电流，从零开始逐渐增加到一定的电流值(该电流值与互感器的设计测量上限有关，一般为额定电流的20-50%左右。可以这样判断，如果电流突然急剧变大，此时表示铁芯以进入磁饱和阶段)。然后再将电流缓慢降为零，如此重复2-3次。在断开电源前，应将一次绕组短接，才断开电源。铁芯退磁完成。此方法称开路退磁法。对于有些电流互感器，由于二次绕组的匝数都比较多。若采用开路退磁法，开路的绕组可能产生高电压。因此可以在二次绕组接上较大的电阻(额定阻抗的10-20倍)。一次绕组通以电流，从零渐变到互感器一次绕组的允许的最大电流，再渐变到零，如此重复2-3次。由于接有负载铁芯可能不能完全退磁。由于一次绕组的最大电流有限制，过大的话可能烧坏一次绕组。如果接有负载的二次绕组产生电压不是过高的话，可以加大二次绕组的负载电阻。这样可以提高退磁效果。
（3）准确度检查
互感器误差试验一般采用被测互感器与标准互感器进行比较，两互感器的二次电流差即为被测互感器误差。此种检验方法称比较法。标准互感器要求比被测
互感器高出二个等级，此时标准互感器误差可忽略不计。若标准互感器比被测互感器只高一个等级，此时试验结果误差应考虑加上标准互感器误差。
被测互感器与标准互感器的二次电流差一般采用互感器校验仪进行量。直接从互感器校验仪上读出比值差fx(%)，相位差δx(’)。由于互感器校验仪测的是被测互感器与标准互感器电流差与二次电流的比值，所以对互感器校验仪的要求不高。要能校验什么等级的互感器，基本由标准互感器决定。
标准互感器是互感器校验系统的关键核心。对被测互感器进行校验，除了标准互感器、互感器校验仪还要有给互感器提供一次电流的升流器，可以调节升流器电流的调压器，及负载。
3.6.注意事项
电流互感器- 使用注意事项电流互感器运行时，副边不允许开路。因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。因此，电流互感器副边回路中不许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。
电流互感器运行时，副边不允许开路。原因如下：
（1）电流互感器一次被测电流磁势I1N1在铁芯产生磁通Φ1
（2）电流互感器二次测量仪表电流磁势I2N2在铁芯产生磁通Φ2
（3）电流互感器铁芯合磁通：Φ = Φ1 + Φ2
（4）因为Φ1.Φ2方向相反，大小相等，互相抵消，所以Φ = 0
（5）若二次开路，即I2 = 0 ，则：Φ = Φ1，电流互感器铁芯磁通很强，饱和，铁心发热，烧坏绝缘，产生漏电
（6）若二次开路，即I2 = 0 ，则：Φ = Φ1，Φ在电流互感器二次线圈N2中产生很高的感生电势e，在电流互感器二次线圈两端形成高压，危及操作人员生命安全
（7）电流互感器二次线圈一端接地，就是为了防止高压危险而采取的保护措施。
如何正确选择及使用电流互感器，民熔 1.前言近几年来，随着我国电力工业中城网及农网的改造，以及供电系统的自动化程度不断提高，电流互感器作为电力系统的一种重要电气设备，已被广泛地应用于继电保护、系统监测和电力系统分析之中。 电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件，起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况，使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离，以保证工作人员的安全。同时，使二次侧设备实现标准化、小型化，结构轻巧，价格便宜，便于屏内安装，便于采用低压小截面控制电缆，实现远距离测量和控制。当一次系统发生短路故障时，能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。下面就有关电流互感器的选择和使用作一浅薄探讨，以策各位读者朋友。 2电流互感器的原理互感器，一般W14W2，可见电流互流感器为一“变流”器，基本原理与变压器相同，工作状况接近于变压器短路状态，原边符号为L1、L2，副边符号为K1、K2。互感器的原边串接入主线路，被测电流为I1，原边匝数为W1，副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈，副边电流为I2，副边匝数为W2。 原副边电磁量及规定正方向由电工学规定。 由原理可知，当副边开路时，原边电流I1中只有用来建立主磁通m的磁化电流I0，当副边电流不等于零时，则产生一个去磁磁化力I2W1，它力图改变m，但U1一定时，m是基本不变的，即保持IOW1 不变，因为I2的出现，必使原边电流I1增加，以抵消I2W2的去磁作用，从而保证IOW1不变，故有：IW=IW+(-IW)(1) 即IO=I1+WI/W（2）在理想情况下，即忽略线圈的电阻，铁心损耗及漏磁通可得：IW=-I2W2 有：T1/T2=-W2/W1 3电流互感器的选择3.1电流互感器选择与检验的原则1）电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压；2）根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化；3）根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度；4）校验动稳定度和热稳定度。 3.2电流互感器变流比选择电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比，称为电流互感器的额定变流比，Ki=Iln/I2n ~N2/N1。 式中，N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。 电流互感器一次侧额定电流标准比（如20、30、40、50、75、100、150（A）、2Xa/C）等多种规格，二次侧额定电流通常为1A或5A。其中2Xa/C表示同一台产品有两种电流比，通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现，当串联时，电流比为a/c，并联时电流比为2Xa/C。一般情况下，计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流（即计算IC)。如线路中负荷计算电流为350A，则电流互感器的变流比应选择400/5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。 表1电流互感器准确级和误差限值3.3电流互感器准确度选择及校验所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。我国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。 准确度选择的原则：计费计量用的电流互感器其准度为0.2~0.5级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1.0-3.0级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值，一般还校验电流互感器二次负荷（伏安），互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n，所选准确度才能得到保证。准确度校验公式：52≤s2n。 二次回路的负荷1：。取决于二次回路的阻抗Z2的值，则：S2=In'|z.|～In-(Z|zil+R+Rc) 或SV～Si+Ian'（R,+Rx）式中，Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗，RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻，一般取0.12，L为二次回路导线电阻，计算公式化为：Rm=L/（r×s)。
浅谈电流互感器误差及影响 摘要：电流互感器是一次系统和二次系统电流间的联络元件，将一次回路的大电流转换为小 电流，供给测量仪表和保护装置使用。电流反应系统故障的重要电气量，而保护装置是通过电流互感器来间接反应一次电流的，因此电流互感器的性能直接决定保护装置的运行。然而从互感器本身和运行使用条件方面来看，电流互感器存在不可避免的误差，本文分别从这两个方面分析了误差，并结合实际工作阐述了误差带来的影响，以便在工作中加强重视，并做出正确的分析。 关键词：电流互感器 励磁电流 误差 一、电流互感器的误差 在理想条件下，电流互感器二次电流I 2＝I 1/Kn ，Kn=N 2/ N 1 ，N 1 、N 2 为一、二次绕组的 匝数，不存在误差。但实际上不论在幅值上（考虑变比折算）和角度上，一二次电流都存在差异。这一点我们可以从图中看到。 从图一看，实际流入互感器二次负载的电流I’2 ＝I 1－Ie ，其中I’2 = I 2 * Kn,Ie 为励 磁电流，即建立磁场所需的工作电流。正是因为励磁损耗的存在，使得I 1 和I’2 在数值上和 相位上产生了差异。正常运行时励磁阻抗很大，励磁电流很小，因此误差不是很大，经常可以被忽略。但在互感器饱和时，励磁阻抗会变小，励磁电流增大，使误差变大。 图二相量图，以I’2 为基准，E 2 较－I’2超前φ角（二次总阻抗角，即Z 2 和Z 阻抗角）， 如果不考虑铁磁损耗，励磁阻抗一般被作为电抗性质处理，Ie 超前E 2 为90度， I’2与Ie 合成I 1。图中I’2与I 1不同相位，两者夹角δ即为角度误差。 对互感器误差的要求一般为，幅值误差小于10％，角度误差小于7度。 二、电流互感器的饱和 电流互感器的误差主要是由励磁电流Ie 引起的。正常运行时由于励磁阻抗较大，因此Ie 很小，以至于这种误差是可以忽略的。但当CT 饱和时，饱和程度越严重，励磁阻抗越小， Z 图一 等值电路 E 图二 相量图
电流互感器的选型 在电压互感器选型的时候需要依据一次接线方式（包括Y型连接和V 型连接）、一次电压的用电等级、二次线路对容量的要求以及对变换精度的要求来作出选择选择。 电流互感器主要装配于不同的开关设备当中，电流互感器的型号不同，电流互感器在结构上往往也产生较大差异（包括铜排搭接形式、铁心、外形等及动热稳定的耐受能力）。例如中置式手车柜配备的电流互感器多为LZZBJ9或AS12等型号，然而配备固定柜的型号会有很多。 同一型号与规格的电压互感器不相同之处也会有很多。一般主要由于变比不同、二次线圈的容量、保护线圈以及计量线圈精度的不同会出现多种组合。在选择电流互感器的变比时，应该首先得到实际负载额定电流，这种电流最好处于电流互感器测量范围的65%-85%处。例如：额定电流为70A，就应该选择100/5变比的电压互感器。 电流互感器变比100/5（100/5的意思是一次电流100A时，产生的二次输出电流为5A，这个数值描述的是变比数值、额定测量数值和额定输出值。电流互感器和电流表的变比是必须选用的。）表示在100*120%的电流范围内，测量的精度可以满足电流互感器铭牌上所标识的测量精度，例如：0.2级（测量精度误差为0.2%），0.5级（测
量精度误差为0.5%）。如果超过该电流的测量结果就可能与实际电流产生较大误差。如果过高的电流进入铁心的饱和区，测量的数据就没有意义了。 1)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； 2)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，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故； 3)二次侧绝对不允许开路 4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2～8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统，一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按二相或三相配置。
1.电流互感器 1.1 5A还是1A? 电流互感器的作用是将一次设备的大电流转换成二次设备使用的小电流，其工作原理相当于一个阻抗很小的变压器。其一次绕组与一次主电路串联，二次绕组接负荷。电流互感器的变比一般为X：5A（X不小于该设备可能出现的最大长期负荷电流），如此即可保证电流互感器二次侧电流不大于5A。 在超高压电厂和变电站中，如果高压配电装置远离控制室，为了增加电流互感器的二次允许负荷，减小连接电缆的导线界面及提高精确等级，多选用二次额定电流为1A的电流互感器。相应的，微机保护装置也应选用交流电流输入为1A的产品。 根据目前新建110kV变电站的规模及布局，绝大多数都是选用二次侧电流为5A的电流互感器。 1.2 10P10、0.5还是0.2S？在变电站中，电流互感器用于三种回路：微机保护、测量和计量，而这三种回路对电流互感器的准确级要求是不同的。根据准确级的不同可将电流互感器的绕组划分为10P10（保护）、0.5（测量）和0.2S（计量）。用于测量和计量的绕组着重于精度，用于保护的绕组着重于容量，以避免铁芯饱和影响实际变比。 1.3 星形还是三角形？ 电流互感器二次绕组的接线常用的有三种，完全星形接线、不完全星形接线和三角形接线，如图2-1所示。 图2-1 完全星形接线：可以反映单相接地故障、相间短路及三相短路故障。目前，110kV线路、变压器、10kV电容器等设备配置的电流互感器均采用此接线方式。 不完全星形接线：反映相间短路及A、C相接地故障。目前，35kV及10kV架空线路在不考虑“小电流接地选线”功能（以后简称“选线”）的情况下多采用此接线方式，以节省一组电流互感器；否则，必须配置三组电流互感器，以获得零序电流实现“选线”功能。电缆出线时，配置了专用的零序电流互感器实现“选线”功能，也按此方式配置。 三角形接线：以往，这种接线用于采用Y，d11接线的变压器的差动保护，使变压器星形侧二次电流超前一次电流30°，从而和变压器三角形侧（电流互感器接成完全星形）二次电流相位相同。目前，主变微机差动保护本身可以实现因主变组别造成的相位角差的校正，主变星形侧和三角形侧电流互感器均采用完全星形接线。
1、电流互感器有几个准确度级别?各准确度适用于哪些地点? 答：电流互感器的准确度级别有0．001S 、0．01 、0．2S 、0．2 、0．5S 、0．5 、1．0 、3．0 、D等级。测量和计量仪表使用的电流互感器为0．5级、0．2级，只作为电流、电压测量用的电流互感器允许使用1．0级，对非重要的测量允许使用3．0级。 2、电流互感器应满足哪些要求? 答：(1)应满足一次回路的额定电压、最大负荷电流及短路时的动、热稳定电流的要求。(2)应满足二次回路测量仪表、自动装置的准确度等级和继电保护装置10％误差特性曲线的要求。 3、电流互感器有哪几种基本接线方式? 答：电流互感器的基本接线方式有： (1)完全星形接线。 (2)两相两继电器不完全星形接线。 (3)两相一继电器电流差接线。 (4)三角形接线。 (5)三相并接以获得零序电流。 4、怎样选择电压互感器二次熔断器的容量？ 答：应满足下列条件： 1）容丝的熔断时间，必须保证在二次回路发生短路时，小于保护装置的动作时间 2）容丝额定电流应大于最大负荷电流，但不应超过额定电流的1.5倍 一般室内安装的电压互感器选用250伏，10/4安的熔断器，室外装的电压互感器可选用250伏，15/6安的熔断器。 5、电压互感器二次保险有什么作用？哪些情况下不装保险？ 答：为了防止电压互感器，二次回路短路产生过电流烧毁互感器，所以需要装设二次熔断器。下列情况不装熔断器： 1）在二次开口三角的出线上，一般不装熔断器，供零序过电压保护用的开口三角出线例外。2）中性线上不装熔断器 3）按自动电压调整器的电压互感器二次侧不装熔断器 4）110千伏及以上的电压互感器二次侧，现在一般都装小空气开关，而不装熔断器。 6、用于差动保护的电流互感器，要求其铁芯好，还要加大铁芯截面，为什么？ 答：在系统正常运行或差动保护范围外部短路时，差动保护两端电流互感器的电流数值和相位相同，应没有电流流入差动继电器，但实际上这两套电流互感器的特性不可能完全相同，励磁电流便不一样，二次电流不会相等，继电器中将流过不平衡电流。为了减少不平衡电流，必须改进电流互感器的结构，使其不致饱和，或选用损耗小的特种硅钢片制作铁芯，并加大铁芯截面。 7、电压互感器有几种接线方式? 答：有三种分别为：Y，y，d接线，Y，y接线，V，v接线。
电流互感器的容量，主要是根据电流互感器使用的二次负载大小来定，电流互感器的二次负载主要和其二次接线的长度和负载有关。 一般来说二次线路长的，要求的容量要大一些；二次线路短的，容量可选的小一点。 电流互感器的容量一般有5VA-50VA，对于短线路可选5VA，一般稍长的选20VA 或30VA，特殊情况可选的更大一些。 电流互感器容量的选择要复合实际的要求，不是越大越好，只有选择的二次容量大小接近实际的二次负荷时，电流互感器的精度才较高，容量偏大或偏小都会影响测量精度。 考虑是安装在配电柜上，就要看测量单元（电度表或综合保护装置）和互感器的距离了，如果测量单元是在距离较远的综控室，则一般选择20VA或30VA，如果测量装置也是装在配电柜上的，则选5VA或10VA就可以满足要求。 建议按三个方面综合考虑： 1、根据负荷电流的大小选择变比，一般按照60-80的%额定电流选择比较理想； 2、计量用的互感器就选精确度高点（0.5级足矣），测量用的可以更低点； 3、根据配电柜的布局选择穿心式或普通式互感器，强烈建议使用普通式，穿心式的固定支撑问题一直做的不太可靠，如果布局实在狭小也只好用穿心式了；另外提醒注意以下几点： 1、有多个二次绕组的电流互感器一定要把闲置的二次接线端用铜芯线牢固的短接起来； 2、切记严禁在电流互感器二次侧安装保险、空气开关之类的保护元件； 3、必须在停电后才能在电流互感器上作业，千万不要带电拆、装电流互感器； 4、第一次带电时最好不要带负荷，即使接错线了造成的危害会小很多； 5、电流互感器出现开裂、变色、变形、发热等现象时立即切断电源，不要扛。电流互感器二次容量的计算及选择 1 引言 电流互感器在电力系统中起着重要的作用，电流互感器的工作原理类似于变压器，它将大电流按一定比例变为小电流，提供各种仪表使用和继电保护用的电流，并将二次系统与高电压隔离。它不仅保证了人身和设备的安全，也使仪表和继电器的制造简单化、标准化，提高了经济效益。 电流互感器的额定一次电流根据不同回路的正常电流会有不同，但电流互感器额定二次电流却是标准化的，只有1A及5A两种，本文就这两种电流分别计算测量及保持用电流互感器在不同的传输距离下所需的二次容量。 2 电流互感器二次负荷的计算 电流互感器的负荷通常有两部分组成：一部分是所连接的测量仪表或保护装置；另一部分是连接导线。计算电流互感器的负荷时应注意不同接线方式下和故障状态下的阻抗换算系数。 电流互感器的二次负荷可以用阻抗Z2(Ω)或容量S(VA)表示。二者之间的关系为 S=I2*I2*Z2 当电流互感器二次电流为5A时，S=25 Z2 当电流互感器二次电流为1A时，S=Z2 电流互感器的二次负荷额定值（S）可根据需要选用5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。
电流互感器作用及工作原理_电压互感器的作用及工作原理_电压互感器和电流互感器的区别 电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行直接测量。互感器的作用，就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，便于仪表直接测量，同时为继电保护和自动装置提供电源，所以说电压互感器与电流互感器在电力系统中起到了非常的大的作用，而本文要介绍的就是电压互感器与电流互感器的区别以及如何使用电压互感器测量交流电路线电压。 电流互感器作用及工作原理 电流互感器的主要所用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流（我国标准为5安倍），以供测量和继电保护只之用。大家应该知道在发电、变电、输电、配电过程中由于用电设备的不同，电流往往从几十安到几万安都有，而且这些电路还可能伴随高压。那么为了能够对这些线路的电路进行监控、测量，同时又要解决高压、高电流带来的危险，这时就需要用到电流互感器了。有些人可能见过电工用的钳形表，这是一种用来测量交流电流的设备，它那个“钳”便是穿心式电流互感器。
电流互感器的结构如下图所示，可用它扩大交流电流表的量程。在使用时，它的原线圈应与待测电流的负载线路相串联，副边线圈则与电流表串接成闭合回路，如图中右边的电路图所示。 电流互感器的原线圈是用粗导线绕成，其匝数只有一匝或几匝，因而它的阻抗极小。原线圈串接在待测电路中时，它两端的电压降极小。副线圈的匝数虽多，但在正常情况下，它的电动势E2并不高，大约只有几伏。 由于I1/I2=K i（Ki称为变流比）所以I1=K i*I2
由此可见，通过负载的电流就等于副边线圈所测得的电流与变流比K i之乘积。如果电流表同一只专用的电流互感器配套使用，则这安培表的刻度就可按大电流电路中的电流值标出。电流互感器次级电流最大值，通常设计为标准值5A。不同的电流的电路所配用的电流互感器是不同的，其变流比有10/5、20/5、30/5、50/5、75/5、100/5等等。 为了安全起见，电流互感器副线圈的一端和铁壳必须接地。 电流互感器规格型号识别方法 电流互感器的型号是由2～4位拼音字母及数字组成。通常能表示出电流互感器的线圈型式、绝缘种类、导体的材料及使用场所等。横线后面的数字表示绝缘结构的电压等级（4级）。电流互感器型号中字母的含义如下： L：在第一位，表示电流互感器； D：在第二位，表示单匝贯穿式，在型号的最后一个字母时表示差动保护用（部分生产厂用B或C标出）
电能表与电流互感器的合理选用 低压计量装置在实际工作中常常出现电流互感器（ＴＡ）和电能表选用不当、联用不妥的现象，给企业造成很大损失。特别在农村用电中，存在问题更为普遍。例如，有一个用电户安装了一台２０ｋＶ·Ａ变压器，电工在计量装置中配３只５０／５Ａ的ＴＡ，再联用一只ＤＴ８—２５（５０）的电能表，一个月下来只计得用电量４５０ｋＷ·ｈ左右。像ＴＡ变比选大、配小、准确级次不够，电能表容量偏大、偏小等更是常见。笔者结合工作实际，针对计量装置的一些技术问题和有关规章，谈一些肤浅认识，以供大家参考。 １ ＴＡ的合理选用 １．１ 本地区用电户多属第Ⅳ类、第Ⅴ类电能表计量装置，老规程要求ＴＡ准确级次为０．５级就可以，而新的ＤＬ／Ｔ４４８—２０００《电能计量装置技术管理规程》要求，应配置准确级次为０．５Ｓ级的ＴＡ。 １．２ 现在安装的低压电流互感器多采用穿心式，灵活性大，可根据实际负荷电流大小选择变比，但确定穿绕匝数要注意铭牌标注方法，否则容易出错。通常穿绕匝数是以穿绕入互感器中心的匝数为准，而不是以绕在外围的匝数为准，当误为外围匝数时，计算计量电能将会出现很大差错。 １．３ ＴＡ如何选择，简单说来就是怎样确定额定一次电流的问题。它应“保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的６０％左右，至少应不小于３０％”。如有一台１００ｋＶ·Ａ配变供制砖机生产用电，负荷率为７０％左右，那么在正常生产时的实际负荷电流约１００Ａ，按上面所述标准选择，就应该配置１５０／５Ａ规格的ＴＡ，这样就保证了轻负荷时工作电流不低于３０％额定值，同时也满足了对ＴＡ的二次侧实际负荷的要求。１．４ ＴＡ变比选大，在实际工作中常发生。当用电处在轻负荷时，实际负荷电流将低于ＴＡ的一次额定电流的３０％，特别当负载电流低到标定电流值的１０％及以下时，比差增加，并且是负误差。所以，为了避免ＴＡ长期运行在低值区间，对于农村负荷或变化较大的负荷，宜选用高于６０％额定值，只要最大负荷电流不超过额定值的１２０％即可。 １．５ ＴＡ变比选小，这种状况仅发生在电工对实际负荷调查不清，或用电户增加了用电负荷的时候。曾有书上介绍ＴＡ最大工作电流可达其一次额定电流值的１８０％，这与ＤＬ／Ｔ４４８—２０００规程规定不符。ＴＡ长时间过负荷运行也会增大误差，并且铁心和二次线圈会过热使绝缘老化。所以，工作人员应经常测试实际负荷，及时调整ＴＡ变比。 ２ 电能表的合理选用 ２．１ 新规程规定，对于Ⅳ类、Ⅴ类计量装置应选用准确级次２．０级的有功电能表。无功电能表用于Ⅳ类计量装置时配３．０级，而对于第Ⅴ类计量装置没有作规定。 ２．２ 许多资料（也包括老的电能计量规范）介绍或规定，电能表应工作在５０％～１００％标定电流范围内，误差才小。当它工作在３０％轻载负荷以下，误差变化很大。特别是工作在标定电流１０％以下时，因电能表的补偿装置调整限制，不能保证其准确度，超出允许范围的负误差更大。所以，新颁规程提出“为提高低负荷计量的准确性，应选用过载４倍及以上的电能表”。目前，Ｄ８６系列表属此类型，其计量负荷范围宽，正在广泛推广使用。２．３ 在低压供电线路中，老的规程规定负荷电流为８０Ａ及以下时，宜采用直接接入式电能表。新规程作了修正，降为负荷电流为５０Ａ及以下宜采用直接接入式电能表，而且标明选配方法：“电能表的标定电流为正常运行负荷电流的３０％左右。”例如，正常运行负荷电流为３０Ａ，按３０％选择它的标定电流就是９Ａ，规范Ｄ８６系列表就是选用１０（４０）Ａ规格表。这样，既保证了在轻负荷运行时不小于３０％标定电流，也满足了满负荷运行时不超过它的最大电流。 ３ ＴＡ与电能表的最优联用 ３．１ 新规程规定“经电流互感器接入的电能表，其标定电流宜不超过电流互感器额定二
电流互感器的选择 电流互感器的选择和配置应按下列条件: (1)形式的选择：根据安装的地点及使用条件，选择电流互感器的绝缘结构、安装方式、一次绕组匝数等。 对于6-20KV 屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV 及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。选用母线式互感器时，应该校核其窗口允许穿过的母线尺寸。 (2)额定电压：电流互感器一次回路额定电压不应低于安装地点的电网额定电压，即：U c ≥U e (3)额定电流：电流互感器一次回路额定电流不应小于所在回路的最大持续工作电流，即: I le >I gmax (4)准确等级:要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。 (5)二次负荷的效验:互感器按选定准确级所规定的额定容量S 2N 应大于或等二次侧所接负荷 ，即 S 2e ≥S 2 其中 S 2 =I 2e Z 2 S2e=I 2e Z 2 z 2 =r v +r f +r d +r e 式中，rv 、rf 分别为二次侧回路中所接仪表和继电器的电流线圈电阻(忽略电抗); re 为接触电阻，一般可取0. 1 Ω；rd 为连接导线电阻。 (6)热稳定:电流互感器热稳定能力常以1s 允许通过的热稳定电流It 或一次额定电流I1N 的倍数Kt 来表示，热稳定校验式为:(K r I le )2≧I 2∝t dz 式中I le 为电流互感器一次侧额定电流，K r 为电流互感器的1s 热稳定倍数，K r =Ir/I le ，由制造厂家提供。 (7)动稳定: 内部动稳定校验式为: i es ≥i sh 或 12N e s s h I K i 式中i es 、K es 是电流互感器的动稳定电流及动稳定电流倍数，有制造厂提供。 外部动稳定校验式为: Fy ≧Fmax
浅谈如何正确选择及使用电流互感器 1.前言 近几年来，随着我国电力工业中城网及农网的改造，以及供电系统的自动化程度不断提高，电流互感器作为电力系统的一种重要电气设备，已被广泛地应用于继电保护、系统监测和电力系统分析之中。电流互感器作为一次系统和二次系统间联络元件，起着将一次系统的大电流变换成二次系统的小电流，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况，使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧高压设备在电气方面隔离，以保证工作人员的安全。同时，使二次侧设备实现标准化、小型化，结构轻巧，价格便宜，便于屏内安装，便于采用低压小截面控制电缆，实现远距离测量和控制。当一次系统发生短路故障时，能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。下面就有关电流互感器的选择和使用作一浅薄探讨，以飨各位读者朋友。 2电流互感器的原理 互感器，一般W1≤W2，可见电流互流感器为一“变流”器，基本原理与变压器相同，工作状况接近于变压器短路状态，原边符号为L1、L2，副边符号为K1、K2。互感器的原边串接入主线路，被测电流为I1，原边匝数为W1，副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈，副边电流为I2，副边匝数为W2。原副边电磁量及规定正方向由电工学规定。 由原理可知，当副边开路时，原边电流I1中只有用来建立主磁通Φm的磁化电流I0，当副边电流不等于零时，则产生一个去磁磁化力I2W1，它力图改变Φm，但U1一定时，Φm是基本不变的，即保持I0W1不变，因为I2的出现，必使原边电流Il增加，以抵消I2W2的去磁作用，从而保证I0W1不变，故有：I1W1=I0W1+(-I2W2) (1) 即I0=I1+W2I2/W1 (2) 在理想情况下，即忽略线圈的电阻，铁心损耗及漏磁通可得： I1W1＝－I2W2 有：Il／I2＝－W2／W1 3 电流互感器的选择 3．1 电流互感器选择与检验的原则 1)电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压； 2)根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化； 3)根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度； 4)校验动稳定度和热稳定度。 3．2 电流互感器变流比选择 电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比，称为电流互感器的额定变流比，Ki＝I1n／I2n ≈N2／N1。 式中，N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。 电流互感器一次侧额定电流标准比(如20、30、40、50、75、100、150(A)、2Xa／C)等多种规格，二次侧额定电流通常为1A或5A。其中2Xa／C表示同一台产品有两种电流比，通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现，当串联时，电流比为a／c，并联时电流比为2Xa／C。一般情况下，计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流(即计算IC)。如线路中负荷计算电流为350A，则电流互感器的变流比应选择400／5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。 表1 电流互感器准确级和误差限值 3．3 电流互感器准确度选择及校验 所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。我国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。
电流互感器与电压互感器的区别 电流互感器的作用： 电流互感器是电力系统中很重要的一个一次设备,其原理是根据电磁感应原理而制造的.它的一次线圈匝数很少,通常采用单匝线圈,即一根铜棒或一根铜排.二次线圈主要接测量仪表或继电器的线圈.电流互感器的二次侧不能开路运行,当二次侧开路时,一次侧的电流主要用于激磁,这样会在二次侧感应出很高的电压,从而危及二次设备和人身的安全,也会造成电流互感器烧毁. 其主要作用是:1、将很大的一次电流转变为标准的5安培；2、为测量装置和继电保护的线圈提供电流；3、对一次设备和二次设备进行隔离。电压互感器和电流互感器在作用原理上的区别主要区别是正常运行时工作状态大不相同，主要表现为: 1)电流互感器二次可以短路，但是不得开路；电压互感器二次可以开路，但是不得短路 2)对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小甚至可以忽略不计，大可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大,以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。 3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时候磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值. 4)电压互感器是用来测量电网高电压的特殊变压器，它能将高电压按规定比例转换为较低的电压后，再连接到仪表上去测量。电压互感器，原边电压无论是多少伏，而副边电压一般均规定为100伏，以供给电压表、功率表及千瓦小时表和继电器的电压线圈所需要的电压。把大电流按规定比例转换为小电流的电气设备，称为电流互感器。电流互感器副边的电流一般规定为5安或1安，以供给电流表、功率表、千瓦小时表和继电器的电流线圈电流。
电流互感器的参数选择计算 本文所列计算方法为典型方法，为方便表述，本文数据均按下表所列参数为例进行计算。 一、电流互感器（以下简称CT）额定二次极限电动势校核（用于核算CT是否满足铭牌保证值） 1、计算二次极限电动势： E s1=K alf I sn（R ct+R bn）=15×5×（0.45+1.2）=123.75V 参数说明： （1）E s1：CT额定二次极限电动势（稳态）； （2）K alf：准确限制值系数；
（3）I sn：额定二次电流； （4）R ct：二次绕组电阻，当有实测值时取实测值，无实测值时按下述方法取典型内阻值： 5A产品：1～1500A/5 A产品0.5Ω 1500～4000A/5 A产品 1.0Ω 1A产品：1～1500A/1A产品6Ω 1500～4000A/1 A产品15Ω 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，需要重新测量CT额定二次绕组电阻。 （5）R bn：CT额定二次负载，计算公式如下： R bn=S bn/ I sn 2=30/25=1.2Ω； ——R bn：CT额定二次负载； ——S bn：额定二次负荷视在功率； ——I sn：额定二次电流。 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，需要按新的二次绕组参数，重新计算CT额定二次负载 2、校核额定二次极限电动势 有实测拐点电动势时，要求额定二次极限电动势应小于实测拐点电动势。 E s1=127.5V 路电流下CT裕度是否满足要求） 1、计算最大短路电流时的二次感应电动势： E s=I scmax/K n（R ct+R b）=10000/600×5×（0.45+0.38）=69.16V 参数说明： （1）K n：采用的变流比，当进行变比调整后，需用新变比进行重新校核； （2）I scmax：最大短路电流； （3）R ct：二次绕组电阻；（同上） 当通过改变CT二次绕组接线方式调大CT变比时，应重新测量CT额定二次绕组电阻 （4）R b：CT实际二次负荷电阻（此处取实测值0.38Ω），当有实测值时取实测值，无实测值时可用估算值计算，估算值的计 算方法如下： 公式：R b = R dl+ R zz ——R dl：二次电缆阻抗； ——R zz：二次装置阻抗。 二次电缆算例： R dl=（ρl）/s =（1.75×10-8×200）/2.5×10-6 =1.4Ω ——ρ铜=1.75×10-8Ωm； ——l：电缆长度，以200m为例； ——s：电缆芯截面积，以2.5mm2为例； 二次装置算例： 大型发电机组保护用TPY级电流互感器的研究 与应用 时间:2006-10-30 摘要：大型发电机组保护采用TPY级电流互感器能够满足暂态性能的要求，可解决大型发电机组保护用电流互感器暂态饱和及剩磁问题，并满足差动保护各侧电流互感器型式一致的要求。我国电流互感器厂已开发制造出符合国产大型发电机组和工程需要的发电机套管式TPY级电流互感器。该类产品在设计和制造方面考虑了相关技术特点，满足了大批工程的需求。 关键词：发电机；电流互感器；TPY级；机组保护 0引言 我国电力行业标准DL/T866—2004《电流互感器和电压互感器选择及计算导则》已颁布实施。该标准在现行国内标准和国际通用标准的基础上，吸取了国际先进标准的规定，并根据工程应用与产品制造的实践情况，对电力工程用互感器的选择应用作了较全面的规定和论述。其中，更突出了保护用电流互感器，特别是满足暂态特性要求的TP类电流互感器；而对于大型发电机组保护用TPY级电流互感器应用的有关规定则是首次提出。在该标准编制过程中，华北电力设计院工程有限公司和其他主编单位及研究、制造单位，按照国产300～600MW发电机和主变压器典型参数，研制开发出了配套哈尔滨、东方和上海发电机制造厂产品的TPY级电流互感器，并已通过鉴定，开始小批量生产，并在工程中获得应用。文章针对大型发电机组保护用TPY 级满足暂态特性要求的电流互感器工程设计和产品选择方面作一简要论述，希望有助于标准的实施以及解决实际工作中的问题。 1大型发电机组保护宜采用TPY级电流互感器 1.1目前工程采用5P(10P)级电流互感器的问题 大型发电机组(含发电机、主变压器和发电机变压器组)的一次时间常数很大［1］，因此，当这些设备的差动保护在区外发生短路故障时，短路电流中具有衰减较慢的非周期分量而导致电流互感器铁心严重饱和，即暂态饱和。铁心饱和将使电流互感器传变特性变坏，而不能准确传变故障电流，需要采取措施防止暂态过程中由于电流互感器误差超过准确限值引起区外故障时保护差电流过大而误动。目前，国内大型发电机 电流互感器和电压互感器的接线方式 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 电力系统中的二次设备——继电保护及全自动装置等绝大多数是根据发生故障时电增大、电压降低的特点而工作的，这些电气一般都是通过电流互感器和电压互感器的副圈加到二次设备上．故在此将电流互感器、电压互感器的接线方式加以说明。 一、电流互感器的接线方式 在继电保护装置中电流互感器的接线方主要有四种：三相完全星形接线方式；两相完全星形接线方式；两相差接线方式；两相继电器式接线方式。 1．三相完全星形接线方式 三相星形接线方式的电流保护装置对各故障（如三相短路、两相短路、两相短路并地、单相接地短路）都能使保护装置起动，足切除故障的要求，而且具有相同的灵敏度如图2－l。 当发生三相短路时，各相都有短路电讯即A相?DA，B相?BD,C相?DC．反应到电流互感器二次例的短路电流分别为?a、?b、?c,它们分别流径A相、B相、C相继电器的线圈，使三只继电器（如图2一1中的a、b、c）动作．当发生A、B两相短路时A、B两相分别有短路电流?DA、?DB，它们流径电流互感器后，反应到其二次测分别为?a、?b，又分别将电流继电器a、b起动，去切除故障．当发生出接地故障好，则A相继电器a起动，切除故障。 电流互感器接成三相完全星形接线方式，适用于大电流接地系统的线路继电保护装置5变压器的保护装置。 1．两相不完全星形接线方式 此种接线是用两只电流互感器与两只电流继电器在A、C两相上对应连接起来。此种接线方式只适用于小电流接地系统中的线路继电保护装置，如6～35KV的线路保护均应采用此种接线方式。 此种接线方式，对各种相间短路故障均能满足继电保护装置的要求．但是此种接线方式不能反应B相接地短路电流，（因B相未装电流互感器和继电器）所以对B相起不到保护作用，故只适用小电流接地系统。 由于此种接线方式较三相完全星形接线方式少了三分之一的设备，节约了投资，又可提高供电可靠性，故得到了广泛的应用。 不完全星形接线方式不装电流互感器的一根规定为B相。如果在变电站或发电厂出线断路器的电流保护使用的电流互感器两相装的不统一，则当发生不同地点又不相同的两点接他故障时，会造成保护装置的拒动而越级掉闸，如图2－3所示。 3．两相三继电器式接线方式、两相三继电器式接线方式如图2－4所示。 如何选择合适的电流互感器，用以设计高性能和经济的电功率测量表2009-9-15 10:01:52 Bertrand KLAIBER Pierre TURPIN 供稿 摘要：电功率计算包括根据不同应用领域的具体电气和机械特性进行电流测量。在实芯电磁感应技术已经能够暂时以低成本提供良好性能的同时，一些钳形互感器最近在技术上取得了重大进展，重新彰显了其在涉及将功率表加进现有设备进行更新等应用场合方面的价值。钳形互感器并非新鲜出炉，但是在过去这些互感器又大又笨重，所采用的传统技术有着诸多弊病。这些互感器不是采用昂贵的材料制造就是在精确度方面性能很差。在这种情况下，不确定度指的不是读数本身，而是线性度、输出电流的移相误差和读数超时的持续性。下文对传统的电流感应技术和一些创新技术进行了分析，侧重这些互感器在不同功率测量应用领域的优点和缺点。 功率测量应用 电功率测量已经成为1）电源管理、2）用电控制3）状态监控等工业领域中众多应用场合的重中之重。 1）由于电源管理是所有工业和商业活动的根本，因此是基本的功率测量应用领域。电源管理主要侧重发电和配电公司，但是也兼顾工业专业人士，这些人员通过监控其电力质量和功率因数来实现对其设备征收的费率进行控制，尤其是当操作低功率因数的负载时。 2）由于实施能量二次计量可以对能量成本进行跟踪并对其进行分配，同时也对电量消耗进行进一步的分析，从而提高其效率，因此逐步引起设备和工厂经理的关注。电源选型和计费通常取决于峰值消 耗，对整个系统进行动态管理可以降低运营成本并防止故障发生。了解和管理主要消费对象以及确定通常由于故障电器或设备用量不足（比如不合适的照明、加热或空气调节）而造成的能量浪费需要对能量进行二次计量。 3）状态监控要求对故障进行及时检测并做出反应，从而防止对设备造成损坏或临界进程发生中断。电功率测量给出一套反映电机负载特性（比如传送机、轴承、泵、切削刀具等）的综合信息（电流、有效功率、功率因数、频率等）。通常情况下，这种监控对异常情况的检测速度要比传统互感器快，比如温度、压力、振荡等。及时对这些电气参数的变化进行分析甚至能够实现对故障进行估计，从而可以计划有效的预先维护。 功率测量不仅在工业领域受到关注，在监控商业和住宅负载方面也是如此。不管从成本还是从环境保护方面来考虑，节约能源在全球日益成为公众关注的话题。关键问题是如何实现能源消耗实质性的持续降低。最可靠的解决方案是要了解用户如何消耗他们的能量以及如何使其对这些能量负责。锁定该领域仍然是一个工业课题，而且日益成为政府机构的关注重点。许多国家正在开展各种减少能源消耗的运动并且制定各种激励预算。这些激励措施的启用要求各种机构开发各种精确的测量性能。 电流互感器要求 工程师设计功率监控系统应该根据非常具体的特性谨慎选择所需要的电流互感器： 附件一、福建省网110-220KV变电所电流互感器通用配置原则 一、总则 1、全网220千伏变电站的CT变比要整齐统一，并适应未来十年的短路电流发展水平。 2、充分发挥线路的输电能力和变压器的各侧容量。 3、CT抽头的选择要满足计量专业的精度要求，在设关口表的220KV线路上，计量用0.2S 级次。 4、继电保护用CT的配置原则 A、电网设备的两套主保护的CT不公用，经负荷校核后备保护、故障录波器、失灵启 动、安控装置的电流可与主保护串用同一组CT。 B、220千伏和110千伏侧主变旁代按旁路开关旁代一套差动保护方式。 C、母差保护用CT的型式要相同。 D、线路保护两侧CT的一次电流差小于4倍，主变高中低压侧的额定二次电流在4 倍以内。 E、保护均要选用P级（5P或10P）,其CT的额定准确限值一次电流按大于30倍额 定电流确定，容量要30VA以上。 二、各电压等级的CT配置原则 1、220KV电压等级： ①线路型号2*LGJ(F)-300 P 2*750/5A 线路保护1、故障录波 P 2*750/5A 线路保护2 P 2*750/5A ：母差失灵保护1 P 2*750/5A ：母差失灵保护2 0.5 2*750/5A 抽头2*300/5A：仪表 0.2S 2*750/5A 抽头2*300/5A：计量 ②线路型号2*LGJ(F)-400 2*LGJ(F)-500 P 2*1000/5A ：线路保护1、故障录波P 2*1000/5A ：线路保护2 P 2*1000/5A ：母差失灵保护1 P 2*1000/5A ：母差失灵保护2 0.5 2*1000/5A 抽头2*600/5A：仪表0.2S 2*1000/5A 抽头2*600/5A：计量 ③母联开关间隔CT P 2*1000/5A ：母差失灵保护1 P 2*1000/5A ：母差失灵保护2 P 2*1000/5A ：母联过流保护 P 2*1000/5A ：故障录波 0.5 2*1000/5A ：抽头2*600/5A：仪表 ④主变间隔(120-180-240MVA)开关CT P 2*600/5A ：主变保护1、故障录波P 2*600/5A ：主变保护2 P 2*600/5A ：母差失灵保护1 P 2*600/5A ：母差失灵保护2 P 2*600/5A ：备用 0.2 2*600/5A 抽头2*300/5A：计量 ⑤分段开关间隔CT P 2*1000/5A ：Ⅰ/Ⅲ母差失灵保护1 P 2*1000/5A ：Ⅰ/Ⅲ母差失灵保护2 P 2*1000/5A ：Ⅱ/Ⅳ母差失灵保护1 P 2*1000/5A ：Ⅱ/Ⅳ母差失灵保护2 P 2*1000/5A ：过流保护、故障录波0.5 2*1000/5A：仪表 电流互感器及电压互感器型号含义说明 PT型号含义说明 第1位：J—PT 第2位：D—单相；S—三相；C—串级；W—五铁芯柱 第3位：G—干式；J—油浸；C—瓷绝缘；Z—浇注绝缘；R—电容式；S—三相第4位：W—五铁芯柱；B—带补偿角差绕组； 连字符号后面：GH—高海拔；TH—湿热区 CT型号含义说明 第1位：L—CT 第2或3位：A—穿墙式；M—母线型；B—支柱式；C—瓷绝缘；S—塑料注射绝缘； D—单匝贯穿式；W—户外式；F—复匝式；G—改进型；Y—低压式；Z—浇注绝缘式支柱式；Q—母线型；K—塑料外壳；J—浇注绝缘或加大容量 第4或5位：B—保护级；C—差动保护；D—D级；J—加大容量；Q—加强型例： LZZBJ9-10A3G L 电流互感器 Current transformer Z 支柱式 Post type Z 浇注式 Casting type B 带保护级 Wity protective class J 加强型 Reinforced type 9 设计序号 Design Number A3G 结构代号 Structure code LFZ-10Q L 电流互感器 Current transformer F 复匝式 Z 浇注式 Casting type 10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV) Q 结构代号 Structure code LZZ-10 L 电流互感器 Current transformer Z 支柱式 Post type Z 浇注式 Casting type 10 额定电压（kV） Highest voltage for equipment(kV) LMZB7-10GYW1 L 电流互感器 Current transformer M 母线式 Busbar type Z 浇注式 Casting type B 带保护级 Wity protective class 7 设计序号 Design Number电流互感器的一些看法
电流互感器和电压互感器的接线方式
如何选择合适的电流互感器
110-220KV变电所电流互感器通用配置原则
电流互感器和电压互感器型号含义
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