电气工程基础-11互感器
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互感器基本知识目录一、互感器概述 (3)1.1 互感器的作用与分类 (3)1.2 互感器的发展历程 (4)二、电流互感器 (5)2.1 电流互感器的工作原理 (6)2.2 电流互感器的结构 (8)2.3 电流互感器的参数与性能指标 (9)2.3.1 变比误差与相位误差 (10)2.3.2 短路电流与抗饱和能力 (11)2.3.3 高压绝缘与散热设计 (12)三、电压互感器 (14)3.1 电压互感器的工作原理 (15)3.2 电压互感器的结构类型 (16)3.2.1 干式电压互感器 (17)3.2.2 油浸式电压互感器 (19)3.2.3 玻璃绝缘子电压互感器 (20)3.3 电压互感器的参数与性能指标 (21)3.3.1 变比误差与相角误差 (22)3.3.2 额定变比与额定容量 (23)3.3.3 额定频率与绝缘水平 (24)四、互感器的安装与维护 (25)4.1 互感器的现场安装要求 (26)4.2 互感器的例行检查与维护 (28)4.3 互感器的故障处理与排除 (29)五、互感器的试验与检验 (30)5.1 互感器试验的目的与内容 (32)5.2 变比测试 (33)5.3 误差测试 (35)5.4 绝缘性能测试 (36)5.5 匝间绝缘测试 (38)六、互感器在电力系统中的应用 (39)6.1 在继电保护中的应用 (40)6.2 在电能计量中的应用 (42)6.3 在自动化装置中的应用 (43)七、互感器的相关技术标准与发展趋势 (44)7.1 国内外互感器技术标准概述 (46)7.2 互感器技术的发展趋势 (46)7.2.1 数字化、信息化 (47)7.2.2 能效与环保 (48)7.2.3 高性能与高可靠性 (49)一、互感器概述互感器是一种用于电力系统中进行电压和电流变换的重要设备,它在电力系统中具有非常重要的作用。
互感器主要包括电压互感器和电流互感器两种类型,电压互感器用于将高压电力系统中的高电压变换为较低的标准化电压,以便于测量、控制系统及继电保护装置的正常操作;而电流互感器则用于将高电流变换为相对标准的小电流,同样也是为了便于测量、控制系统以及继电保护装置的工作。
一、互感器基础知识互感器是用来变换电流或电压的设备,是农村电工接触比较多的测量设备之一。
互感器根据用途不同分为电流互感器和电压互感器两大类。
电流互感器是将电力系统中的大电流按一定的比例(称为变比),变为标准的小电流(5A或1A)。
电压互感器是将一次系统(供电线路)的高电压按一定的比例(也称变比),变为标准的低电压(100V或100/V)。
在实际应用中,由于电流互感器二次额定电流均设计为5A或1A,电压互感器二次额定电压均设计为100V或100/V,所以与电流、电压量值有关的各类仪表、继电器、测试设备、控制设备等就可以按统一的标准参数制作,有利于产品的规范化、标准化和提高准确度,还可以使工作人员及仪表、仪器、设备等避免直接接触高电压,因而保证了安全。
电流互感器的基本概念1. 铭牌标志电流互感器的性能、技术参数、接线图等标注在铭牌上和使用说明书中,安装使用前要详细阅读并掌握。
1.1 型号电流互感器的型号由字母符号及数字组成,通常表示电流互感器绕组类型、绝缘种类、使用场所及电压等级等。
字母符号含义如下:第一位字母:L——电流互感器。
第二位字母:M——母线式(穿心式);Q——线圈式;Y——低压式;D——单匝式;F——多匝式;A——穿墙式;R——装入式;C——瓷箱式。
第三位字母:K——塑料外壳式;Z——浇注式;W——户外式;G——改进型;C——瓷绝缘;P——中频。
第四位字母:B——过流保护;D——差动保护;J——接地保护或加大容量;S——速饱和;Q——加强型。
字母后面的数字一般表示使用电压等级。
例如:LMK-0.5S型,表示使用于额定电压500V及以下电路,塑料外壳的穿心式S级电流互感器。
LA-10型,表示使用于额定电压10kV电路的穿墙式电流互感器。
1.2 图形标志1.2.1 图形符号:应用于接线图或其他图纸上表示电流互感器的图形符号,它由一横线和两个半圆组成。
横线表示一次绕组,L1、L2分别表示首端与末端,两个半圆表示二次绕组,K1、K2分别表示首端与末端,见图4-1。
互感器1. 概述互感器是电力系统中测量仪表、继电保护和自动装置等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。
互感器将高电压、大电流按比例变成低电压(110, 110/ , 50V)和小电流(5, 1, 0.5A),其一次侧接在一次系统,二次侧接二次系统。
通常,测量仪表与继电保护和自动装置工作状态不同,分别接在互感器不同的二次回路中。
互感器的作用是:(1)使高压装置与测量仪表和继电器在电气方面很好的隔离,保证工作人员的安全。
(2)使侧量仪表和继电器标准化和小型化,并可采用小截面电缆进行远距离测量。
(3)当电路上发生短路时,保护测量仪表的电流线圈,使它不受大电流的损害。
(4)能使用简单而经济的标准化仪表和继电器,并使二次回路接线简单。
为了确保工作人员在接触测量仪表和继电器时的安全,互感器的每一个二次绕组必须有一可靠的接地。
以防绕组间绝缘损坏而使二次部分长期存在高电压。
互感器包括电流互感器和电压互感器两大类,主要是电磁式的。
电容式电压互感器,在超高压系统中被广泛应用。
非电磁式的新型互感器,如光电藕合式、电容耦合式及无线电电磁波耦合式电流互感器目前使用不多。
2. 电压互感器2.1 电压互感器的工作原理与技术特性电压互感器的构造、原理和接线都与电力变压器相同,差别在于电压互感器的容量小,通常只有几十或几百VA ,二次负荷为仪表和继电器的电压线圈,基本上是恒定高阻抗。
其工作状态接近电力变压器的空载运行。
电压互感器的高压绕组,并联在系统一次电路中,二次电压U2与一次电压成比例,反映了一次电压的数值。
一次额定电压U 1N ,多与电网的额定电压相同,二次额定电压U 2N ,一般为100V 、100/3V 、100/3V 。
电压互感器的一、二次绕组额定电压之比,称为电压互感器的额定变比K N ,则K N =N N U U 21≈21U U ≈21N N (2-1-1) 式中 N1、N2——电压互感器原、副绕组的匝数。
由式(2-1-1)知,若已知二次电压U2的数值,便能计算出一次电压U1的近似值,为U 1=k N U 2由于电压互感器的原绕组是并联在一次电路中,与电力变压器一样,二次侧不能短路,否则会产生很大的短路电流,烧毁电压互感器。
互感器基础知识介绍内容预览测量用互感器在电力线路中用于对交流电压或电流进行变换,以满足高电压或大电流的测量,起着一次系统与二次系统之间的桥梁作用。
一、电流互感器1、电流互感器简称为TA,种类也很多,按电压等级分为低压和高压;按一次线圈的匝数可分为单匝式和多匝式;按外形可分为羊角式和穿心式;按安装方法可分为支持式和穿墙式;按绝缘方式可分为油浸式、干式和瓷绝缘;按安装地点可分为户内式和户外式;按铁芯多少可分为单铁芯和多铁芯。
2、TA的型号一般表为:□ □ □--□ □--□第一个方框代表:L(电流)第二个方框代表:见下表第三个方框代表:见下表第四个方框代表:额定电压第五个方框代表:准确度等级第六个方框代表:额定电流表一:电流互感器的字母意义3、电流互感器工作原理(原理接线见右图)(1)电流互感器的特点是: (1)一次线圈串联在电路中,并且匝数很少,因此,一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流无关;(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。
电流互感器一、二次额定电流之比,称为电流互感器的额定互感比:kn=I1n/I2n。
因为一次线圈额定电流I1n己标准化,二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安,所以电流互感器额定互感比亦已标准化。
kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比,即kn≈kN=N1/N2式中N1、N2为一、二线圈的匝数。
(2)电流互感器使用时注意事项电流互感器二次侧不允许开路运行。
如果电流互感器二次侧开路,铁芯中的磁通随一次电流的增大面急剧增大,不仅引起铁心严重饱和,而且在二次侧感应产生一个高电压,对二次回路绝缘有严重危害,甚至击穿烧坏,而且由于铁心饱和,磁感应强度的曲线变化陡度增加,引起二次侧感应电势出现很高的尖顶波,其电压幅值可达2~3KV的危险数值,这时如果有人触及二次回路,也容易造成触电伤害。