电磁式电压互感器的主要结构类型

第四章 互感器互感器包括电流互感器和电压互感器，是一次系统和二次系统之间的联络元件，将一次侧的高电压、大电流变成二次侧标准的低电压（100V 或3/100V ）和小电流（5A 或1A ），用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，使二次电路正确反映一次系统的正常运行和故障情况。

目前，互感器常用电磁式和电容式。

第一节 互感器的作用及工作特性一、互感器与系统的连接互感器是一种特殊的变压器，其基本结构与变压器相同并按变压器原理工作。

其一、二次绕组与系统的连接方式如图4-1所示。

电压互感器一次绕组并接于电网，二次绕组与测量仪表或继电器电压线圈并联。

A1 与a2 同名，X 1与 x 2同名。

电流互感器一次绕组串接于电网（与支路负载串联）二次绕组与测量仪表或继电器的电流线圈相串联。

L 1与K 1同名，L 2与K 2同名。

功率型测量仪表与保护继电器及自动调节励磁装置的工作与输入电压电流相位有关。

二、互感器的作用1. 将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值。

通常电压互感器二次绕组额定电压为 100V 或3100V 。

电流互感器二次绕组额定电流一般为5A 或 1A 。

2. 使低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，且互感器二次侧接地，保证了人身和设备的安全。

互感器二次绕组接地的目的在于当发生一、二次绕组击穿时降低二次系统的对地电位，接地电阻愈小，对低电位愈低，从而保证人身安全，因此将其称为保护接地。

三相电压互感器一次绕组接成星形后中性点接地，其目的在于使一、二绕组的每一相均反应电网各相的对地电压从而反应接地短路故障，因此将该接地称为工作接地。

3. 取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。

支路的零序电流)(310CB A I I I I ++=，因此将三相电流互感器二次绕组并联，使其输出总电流为三相电流之和即得到一次电网的零序电流。

如将一次电路（例如电缆电路）的三相穿过一个铁芯，则绕于该芯上的二次绕组输出零序电流。

套管式LH 多油断路器、电力变压器和线路引出端的套管绝缘子上， 35kV以上较多。绝缘子内载流柱作原绕组
结构简单，价格低，不需要占用其它空间。
缺点：容量小、准确度低
电流互感器全型号的表示和含义如下：
二、 电流互感器接线
单相式接线——仅反映三相电流平衡系统的运行状态，作 一般恻量和过负荷保护。 不完全星形接线——常用于6～10kV中性点不接地三相三 线制系统中，可供功率表或电能表使用，仅取A相和c相电 流。公用回线中流通的电流即为B相电流。节省了一个电 流互感器。
几十伏安或几百伏安 （3）二次绕组所接负荷均为高阻抗的电压表及电压继电器，故正常运行 时二次绕组接近于空载状态（开路）且多数情况下它的负荷是恒定的。 电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系： U1≈(N1/N2)U2KUU2 式中，N1、N2——为电压互感器一次和二次绕组匝数； KU—— 为电压互感器的变压比，一般表示为 其额定一、二次电压比， 即KU=U1N/U2N，例如 10000V/100V。
电容分压器（电磁式）
电压等级越高－绝缘要求高、体积越庞大。 原理图,忽略流经小型一次 绕组的电流，经电容分压后:U2＝U1C1/(C1+C2)
回路中补偿电抗器L,减小
误差；阻尼电阻r防止铁磁谐 振引起的过电压,放电间隙J 是防止过电压对一次绕组及 补偿电抗器绝缘的威胁。闸 刀开关闭合或打开仅影响通 信设备的工作，不影响互感
第三节 电压互 感 器
一、电压互感器的技术参数和 型号 电压互感器是利用电磁感应 原理工作的，类似一台降压变 压器。互感器的高压绕组与被 测电路并联，低压绕组与测量 仪表电压线圈并联。由于电压 线圈的内阻抗很大，所以电压 互感器运行时，相当于一台空 载运行的变压器。故二次侧不 能短路，否则绕组将被烧毁。 电压互感器的容量是指其 二次绕组允许接人的负载功率 （以VA值表示），分额定容量 和最大容量。

互感器原理及结构互感器（Transformer）是一种电气设备，用于变换电压和电流的传输。

它基于电磁感应原理工作，通过相互综合绕组的磁场耦合来实现能量传递。

以下是互感器的原理及结构的详细解释：1. 原理：互感器的工作原理基于两个重要的电磁感应原理：法拉第电磁感应定律：当一个导体中的磁通量变化时，将在该导体上产生电动势。

在互感器中，一个绕组中的交流电流产生的磁场变化会引起另一个绕组中的电动势，并将能量传递到另一个绕组中。

互感定律：根据互感定律，两个绕组之间的电压比等于绕组的匝数比。

互感器利用这个原理来实现电压和电流的变换。

2. 结构：互感器由以下主要部件构成：铁芯：互感器的铁芯由磁性材料制成，通常为硅钢片。

铁芯提供了低磁阻路径，以增强磁感应强度。

一次绕组（Primary Winding）：一次绕组是传递电源能量的绕组，通常与电源连接。

它产生一个交流磁场，使能量传递到二次绕组。

二次绕组（Secondary Winding）：二次绕组接收来自一次绕组的磁场的能量，并产生一个变压后的电压输出。

它通常与负载连接。

绝缘层（Insulation）：互感器的绕组之间和绕组与铁芯之间有绝缘层，以防止绕组接触和发生电气短路。

冷却系统：大型互感器通常配备冷却系统，如油冷却或水冷却系统，以保持互感器的温度在安全范围内。

互感器的结构可以因其具体应用而有所不同。

例如，变压器是最常见的互感器类型之一，具有两个或多个绕组，用于变换电压。

其他类型的互感器可能包括电流互感器（用于测量电流）和电压互感器（用于测量电压）等。

互感器作为电力系统中重要的传输设备，不仅可以变换电压和电流，还可以提供绝缘和隔离等功能，以确保电力系统的安全运行。

其原理和结构的理解对于电力系统的设计、运行和维护都至关重要。

电感线圈：互感器的工作原理在理想的电流互感器中，如果假定空载电流Ⅰ0=0，则总磁动势Ⅰ0N0=0，根据能量守恒定律，一次绕组磁动势等于二次绕组磁动势，即Ⅰ1NI=-Ⅰ2N2即电流互感器的电流与它的匝数成反比，一次电流对二次电流的比值Ⅰ1 /Ⅰ2称为电流互感器的电流比。

当知道二次电流时，乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相量与一次电流的相量相差1800。

2、电流互感器的型号二、电磁式电压互感器的工作原理1、工作原理电压互感器的工作原理与普通电力变压器相同，结构原理和接线也相似，一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数很少，相当于降压变压器。

工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。

因此电压低，额定电压一般为100V；容量小，只有几十伏安或几百伏安；负荷阻抗大，工作时其二次侧接近于空载状态，且多数情况下它的负荷是恒定的。

电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系：U1≈(N1/N2)U2KUU2式中，N1、N2——为电压互感器一次和二次绕组匝数；KU——为电压互感器的变压比，一般表示为其额定一、二次电压比，即KU=U1N/U2N，例如10000V/100V。

2、电磁式电压互感器的分类电磁式电压互感器可分为以下几种类型：（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。

三绕组电压互感器有两个二次侧绕组：基本二次绕组和辅助二次绕组。

辅助二次绕组供接地保护用。

（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。

干式多用于低压；浇注式用于3～35kV；油浸式主要用于35kV及以上的电压互感器。

3、电磁式电压互感器的结构类型（1）35kV及以下的电压互感器35kV及一下电压互感器的结构和普通变压器基本一致。

根据其绝缘方式的不同，可分为干式、环氧浇注式和油浸式三种。

干式电压互感器一般只用于低压的户内配电装置。

电压互感器有哪些类型电压互感器——按原理分为电磁感应式和电容分压式两类。

按用途，电压互感器又分为测量用和保护用两类。

1、电磁感应式电压互感器。

工作原理与变压器相同。

基本结构也是铁芯和原、副绕组。

特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。

电压互感器本身阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增加而烧毁线圈。

为此，电压互感器原边接有熔断器，副边接地，以免原、副边绝缘损坏时，副边出现对地高电位而造成事故。

电磁感应式电压互感器的等值电路与变压器的等值电路相同。

2、电容分压式电压互感器。

在电容分压器的基础上制成。

电容式电压互感器多与电力系统载波通信的耦合电容器合用，以简化系统，降低造价。

此时，它还需满足通信运行上的要求。

电压互感器按结构分类，有充油式、干式以及三芯五柱式。

电压互感器分类方法按用途分测量用电压互感器或电压互感器的测星绕组：在正常电压范围内，向测量、计量装置提供电网电压信息;保护用电压互感器或电压互感器的保护绕组：在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电压信息。

按绝缘介质分干式电压互感器：由普通绝缘材料浸渍绝缘漆作为绝缘，多用在及以下低电压等级;浇注绝缘电压互感器：由环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型，多用在及以下电压等级;油浸式电压互感器：由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，是我国最常见的结构型式，常用于及以下电压等级;气体绝缘电压互感器：由气体作主绝缘，多用在较高电压等级。

通常专供测量用的低电压互感器是干式，高压或超高压密封式气体绝缘（如六氟化硫）互感器也是干式。

浇注式适用于35kV及以下的电压互感器，35kV 以上的产品均为油浸式。

按相数分绝大多数产品是单相的，因为电压互感器容量小，器身体积不大，三相高压套管间的内外绝缘要求难以满足，所以只有3- 15kV的产品有时采用三相结构。

按电压变换原理分电磁式电压互感器：根据电磁感应原理变换电压，原理与基本结构和变压器完全相似，我国多在及以下电压等级采用;电容式电压互感器：由电容分压器、补偿电抗器、中间变压器、阻尼器及载波装置防护间隙等组成，用在中性点接地系统里作电压测量、功率测量、继电防护及载波通讯用;光电式电压互感器：通过光电变换原理以实现电压变换，还在研制中。

平衡绕组：平衡上下铁芯柱的磁势,保证正确的电压变换关系,即保证测量准确度
220kV串级式电压互感器
右图是220kV四级串级式电压互感器。上铁芯对地为额定电压的3/4,下铁芯对地为额定电压的1/4。绕组边缘线匝与铁芯之间为额定电压的1/4。二次绕组只与最下面一个铁芯柱耦合。 平衡绕组在同一铁芯的上下柱上,匝数相等,反极性连接。平衡上下铁芯柱的磁势 连耦绕组：两铁芯相邻的铁芯柱上,匝数相同,反极性连接。电压均匀分布,不影响准确级。
3．选择容量 电压互感器的型号和准确级确定以后,与此准确级对应的额定容量即已确定 可从本书附录四有关手册中查得 。 为了保证电压互感器的准确级,其二次侧所带负荷的实际容量不能超过额定容量。 计算电压互感器的二次负荷容量时,必须注意互感器的接线方式和二次负荷的连接方法,可查有关手册。
电容式电压互感器
电容式电压互感器 CVT 在国外已有四十多年的发展历史,在72.5～1000kV电力系统中得到普遍应用。国产CVT从1964年在西安电力电容器厂诞生以来,也积累了三十五年的制造和运行经验,现已进入成熟期。 电容式TV和GIS中电磁式TV两种类型可作为500kV电压互感器
电容式电压互感器的工作原理
油浸式电压互感器按结构分类
5 普通结构 单级式 和串级结构两种。3~35kV电压等级都制成普通结构,110kV及以上电压等级的电压互感器才制成串级结构。在我国,电压大于330kV只生产电容式。
JDZJ-10
JDQX-220
JDJ2-35
JZW-10
JSJW-10
JCC— 110
YDR-110
图 d 所示为一台三相五柱式 电压互感器接线。一次绕组接 成星形,且中性点接地。基本 二次绕组也接成星形,并且中性 点也接地。既可测量线电压．又 可测量相电压。

二,电容分压式的工作原理
2.电磁装置部分由中压变压器,补偿电 电磁装置部分由中压变压器, 电磁装置部分由中压变压器 抗器, 抗器,保护电阻及保护间隙装在由铁板 焊成的油箱内.油箱内灌注绝缘油, 焊成的油箱内.油箱内灌注绝缘油,油 面至箱顶留有规定的空气隙以补偿随温 度变化的油的体积. 度变化的油的体积.油箱做为该产品的 底座,带有吊装钩及安装孔. 底座,带有吊装钩及安装孔.
思考: 思考: 1.绘出电压互感器的常用接线 绘出电压互感器的常用接线, 1.绘出电压互感器的常用接线,并说明其应用 场所. 场所. 2.简述电容式电压互感器的工作原理 简述电容式电压互感器的工作原理. 2.简述电容式电压互感器的工作原理.
�
三相三柱式电压互感器Y-Y.形接线 三相三柱式电压互感器Y 1)只能测量线电压,不能用来测量相 只能测量线电压, 对地电压 ; 2)UN1=UNS UN2=100V )
三相五柱式电压互感器Y0-Y0-△形接线 三相五柱式电压互感器Y 可测量线电压,相对地电压; 1)可测量线电压,相对地电压; 广泛用于3 15KV屋内配电装置中 屋内配电装置中; 2)广泛用于3～15KV屋内配电装置中; 3)UN1=UNS UN2=100V ) UN3=100/3V
二,电压互感器的分类
安装地点: 及以下) ( 1) .安装地点 : 户内式 ( 35KV及以下 ) , 户外式 ) 安装地点 户内式( 及以下 以上) (35KV以上) 以上 以下才有) (2). 相数:单相式和三相式(20KV以下才有) ) 相数:单相式和三相式( 以下才有 (3). 绕组数:双绕组和多绕组 ) 绕组数: 绝缘: (4).绝缘: ) 绝缘
五,电容式电压互感器
补偿电抗L: 补偿电抗 :串联补偿内 部容性内阻,减小误差; 部容性内阻,减小误差; 中间电磁式电压互感器T: 中间电磁式电压互感器 : 减小分压器的输出电流, 减小分压器的输出电流, 减小误差; 减小误差; 放电间隙FA:二次短路 放电间隙 : 时,在L,C2上易产生谐 , 上易产生谐 振过电压 阻尼电阻R: 阻尼电阻 :消耗谐振能 量 Ch:补偿励磁,感性分量 补偿励磁, 的影响,减小误差; 的影响,减小误差;

第10单元第三节 电压互感器一．电磁式电压互感器（一）电磁式电压互感器的工作原理一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数很少，相当于降压变压器。

工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。

额定电压一般为100V ；容量小，只有几十伏安或几百伏安；负荷阻抗大，工作时其二次侧接近于空载状态，且多数情况下它的负荷是恒定的。

电压互感器的一次电压U 1与其二次电压U 2之间有下列关系：22211)/(U K U N N U u ≈≈ （4-16）式中，21N N 、为电压互感器一次和二次绕组匝数；u K 为电压互感器的变压比，一般表示为其额定一、二次电压比，即N N u U U K 21/=，例如10000V/100V 。

（二）电磁式电压互感器的测量误差及影响误差的运行因素由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，测量时结果都呈现误差，通常用电压误差（又称比值差）和角误差（又称相角差）表示。

（1）电压误差： 电压误差为二次电压的测量值乘额定互感比所得一次电压的近似值（n k U 2）与实际一次电压1U 之差，而以后者的百分数表示100112⨯-=U U U k f n u （%） （4-17） （2）角误差： 角误差为旋转0180的二次电压向量-2U ' 与一次电压相量1.U 之间的夹角u δ，并规定-2U ' 超前于1.U 时， 角误差为正值。

反之，则为负值。

2．电压互感器运行功况对误差的影响电压互感器一次电压变化时，励磁电流和ψ角将随之变化，因此，电压误差及角误差都会发生变化。

（1）一次电压的影响。

应使一次额定电压与电网的额定电压相适应。

（2）二次负荷及功率因数的影响。

如果一次电压不变，则二次负载阻抗及功率因数直接影响误差的大小。

要保证电压互感器的测量误差不超过规定值，应将其二次负载阻抗和功率因数限制在相应的范围内。

(三) 电磁式电压互感器的结构类型和型号1. 电磁式电压互感器的分类电压互感器可分为以下几种类型：按安装地点可分为户内式和户外式。

1、多匝电流互感器
电流互感器
1一级互感器一次绕组；2-一级互感器二次绕组；3-矩形铁芯；4-二级互感器一次绕组；5-环形铁芯；6-二次互感器二次绕组； 7-一级互感器一次绕组出线端子；8-二级互感器二次绕组出线端子；9-瓷套；10-底架；11-油标
串级式电流互感器
电流互感器的注意事项
电流互感器
1、电流互感器二次侧必须有一端接地。 2、电流互感器连接时应注意一、二次端子的极性。 3、电流互感器的二次侧负载不能超过其额定值。 4、运行中的电流互感器二次侧不能开路。 5、电流互感器的二次侧必须有保护措施，否则、二次绕组间绝缘击穿时， 一次侧的高电压窜入二次侧，将危及人身和二次设备的安全。
U2
UC2
C1 C1 C2
U1
KUU1
常用的电压互感器
2、电容式电压互感器
电压互感器
电容式电压互感器原理接线图和外形图
常用的电压互感器
3、SF6气体绝缘电压互感器
电压互感器
SF6气体绝缘电压互感器外形图
常用的电压互感器
4、光电式电压互感器
电压互感器
光电式电压互感器是利用电子技术和光电调制原理，用玻璃光纤来传 递电流或电乐信自的新型互感器。与传统电磁式互感器采用电磁耦合原 理不同，它是用金属导体来传递电流或电压信息的互感器。
电压互感器的技术参数
电压互感器
5、极性：一般规定，电压互感器的一次绕组的首端标为A，尾端标为X，二次绕组的 首端标为a，尾端标为x。在接线中，A与a以及X与x均成为同极性。当一次电流I1从 首端A流入、尾端X流出时，二次电流I2是从首端a流出、尾端x流入，这样的极性标 示称为减极性,反之，为加极性。
将电流互感器额定电流比 定义为一、二次绕组的额定 电流之比，即Ki=I1/I2=W2/W1

互感器的结构
一、电压互感器的结构和分类
1 电压互感器的基本概念
电压互感器是一种专门用作变换电压的特种变压器。工作时，电压互感器 将一次（高压）侧交流电压按照额定电压比转换成可供电侧仪表、继电保护装 置或者控制装置使用的二次（低压）侧电压的变压设备。
根据以上所述，电压互感器的功能与作用可归纳为以下三点： a. 将一次系统的电压信息准确地传递到二次侧相关设备； b. 将一次系统的高电压变换为二次侧的低电压、小电流，使测量、计量仪
与其他形式的互感器比较，环氧浇注绝缘电压互感器主要有以下优点： a. 少维护----产品投入电网运行后不需要做太多的维护工作。 b. 重量轻----整个互感器中金属部分所占比例较小，相比于同样容量的其 它类型的互感器轻。 c.无油无气、环保清洁----不会因密封不良产生漏油、漏气缺陷污染环境。 d. 安装运输方便----在运输箱中只要固定牢固可以多方位装车运输。 但上述优点必须建立在产品质量优异、运行安全可靠的基础之上。
油枕
外绝缘瓷套 底座
纸板
铁
扼
辅助二次
基本二次
D段 C段 B段 一次绕组A段
纸绝缘 端圈 绝缘纸板 静电屏 软角环 内静电屏
铁芯柱
平衡绕组
图二 线圈绝缘示意图
3.2.1.2油纸绝缘电磁式电压互感器的结构特点
a.高压绕组首端和末端绝缘水平不一致，采用了分级绝缘方式（首端的绝缘 等级与系统相同，末端的试验电压为交流2000V）。 b.一次绕组采用串级式宝塔形结构，四个绕组自上而下所承受的系统对地电 压逐步降低。 c.内部绝缘支撑架在运行中承受电压作用。其中上铁芯固定点承受3/4相对 地电压，下铁芯固定点承受1/4相对地电压。
电容分压器与电磁单元分离安装组合式装在一起复合式单相单柱式283221110kv电容式电压互感器基本结构电容分压器7阻尼器12接地端电磁单元8电容分压器低压13绝缘油高压电容端对地保护间隙14电容分压器套管中压电容9阻尼器连接线15电磁单元箱体中间变压器10一次接线端16端子箱补偿电抗器11二次输出端17外置式金属膨胀器电容分压器电容分压器由1到4节套管式电容分压器叠装而成每节电容分压器单元装有数十只串联而成的膜纸复合介质组成的电容元件并充以绝缘油密封高压电容c1和中压电容c2的全部电容元件被装在14节瓷套内由于它们保持相同的温度所以由温度引起的分压比的变化可被忽略

电压互感器结构及原理基础知识讲解目录一、电压互感器概述 (2)1.1 电压互感器的定义与分类 (3)1.2 电压互感器的应用领域 (3)二、电压互感器的结构组成 (4)2.1 电压互感器的一次侧 (5)2.2 电压互感器的二次侧 (6)2.3 电压互感器的关键部件 (7)三、电压互感器的基本原理 (8)3.1 电磁感应原理 (9)3.2 一次侧和二次侧的电气连接 (10)3.3 电压变换原理 (12)四、电压互感器的性能参数 (13)4.1 额定值及测量范围 (14)4.2 准确等级 (15)4.3 绝缘水平 (16)4.4 阻抗匹配 (17)五、电压互感器的安装与使用 (18)5.1 安装前的准备工作 (19)5.2 安装方法与步骤 (20)5.3 使用注意事项 (21)5.4 维护与检修 (22)六、电压互感器的发展趋势与应用前景 (23)6.1 新技术在电压互感器上的应用 (25)6.2 电压互感器在智能电网中的应用 (26)6.3 电压互感器在未来能源领域的发展前景 (27)一、电压互感器概述电压互感器(Voltage Transformer,简称VT)是一种用于测量和保护电力系统中高电压侧的电气设备。

它的主要功能是将高电压信号降低到适合仪表、继电器等设备使用的低电压信号，同时保证在系统故障时能够提供可靠的保护。

电压互感器广泛应用于电力系统的测量、监控、保护和控制等领域，对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

电压互感器的工作原理基于电磁感应定律，即当两个线圈以一定的比例绕在一起时，它们之间会产生磁通量的变化，从而在另一个线圈中产生感应电动势。

电压互感器的一次线圈接在高压侧，二次线圈接在低压侧或仪表上。

当高压侧发生电压变化时，一次线圈中的磁通量也会随之变化，从而在二次线圈中产生相应的感应电动势，使低压侧的电压发生变化，实现高电压与低电压之间的变换。

电压互感器的种类繁多，根据一次侧和二次侧的绕组数量、结构形式以及使用环境等因素的不同，可以分为单相、三相、交直流等多种类型。

10P，准确限值系数为20。这一准确级电流互感器在20倍额
定电流下，电流互感器负荷误差不大于10%。
电流互感器准确级误差限值
三、电流互感器的10%误差曲线
当一次电流为n倍一次额定 电流时，电流误差达-10%， n=Ⅰ1/Ⅰ1N称为10%倍数。 10%倍数与互感器二次允许
最大负荷阻抗Z21的关系曲线 为n=f(Z21)，便叫做电流互感 器的10%误差曲线。
电磁式电压互感器的测量误差
由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗 ，因此电压互感器
测量结果呈现误差，通常用电压误差（又称比值差）和角误差 （又称相角差）表示。 （1）电压误差： 电压误差为二次电压的测量值乘额定互感比 所得一次电压的近似值（U2ku）与实际一次电压U1之差，而以 后者的百分数表示 ，即
二、电流互感器的误差
1、电流误差（又称比差） 电流互感器实际测量出来的电流KⅠ2与实际一次电流Ⅰ1 之差，占Ⅰ1的百分数，即
K i I 2 I1 fi 100% I1
2、角误差（角差） 旋转1800的二次电流与一次电流之间的夹角。规定二次
电流负相量超前于一次电流相量时，角误差δ为正，反之角误
点与二次绕组其他各点的电位差，在正常运行情况下处于
低压（小于100 V）的状态，方便于维护、检修与调试。 取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置
使用。
三、电流互感器的工作特性
正常运行时，二次绕组近似于短路工作状态。 一次电流的大小决定于一次负载电流。 运行中的电流互感器二次回路不允许开路。 电流互感器的一次电流变化范围很大。 电流互感器结构应满足热稳定和电动稳定要求。
将应用于电力生产中。
电流互感器
电压互感器

互感器.互感器的作用:1. 与电气仪表和继电保护及自动装置配合测量电力系统高电压回路的电流、电压、电能等参数；2. 隔离高电压，保障工作人员与设备安全；3. 互感器二次测额定值统一，有利于二次设备标准化。

4. 有利于使用低压、低截面电缆完成测量保护功能二.互感器的分类：1. 从测量内容分为电流互感器和电压互感器；2. 使用环境分为户内型和户外型；3. 使用对象分为仪表用和保护用；4. 其它分类：绝缘、结构、原理等方面的分类。

电压互感器目前，在电力系统中广泛采用的电压互感器，按其工作原理可分为电磁式和电容式两种.电磁式电压互感器:1. 电磁式电压互感器工作原理：电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同，分析过程与电磁式电流互感器相似。

其原理电路和相量图如图所示，其特点是：（1）一次绕组与被测电路并联，二次绕组与测量仪表和保护装置的电压线圈并联；（2）容量很小，类似一台小容量变压器，但结构上要求有较高的安全系数；（3）二次侧负荷比较恒定，测量仪表和保护装置的电压线圈阻抗很大，正常情况下，电压互感器近于开路（空载）状态运行。

2. 电压互感器的误差：由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，使折算到一次侧的二次电压与一次电压在数值和相位上都有差异，即测量结果有两种误差一电压误差和相位差。

(1)电压误差fu :为二次电压测量值U2乘上额定互感比KU所得的一次电压近似值与一次电压实际值U1之差相对于11的百分数。

(2)相位差S u:为旋转180°的二次电压相量一U2与一次电压相量U1 之间的夹角。

由于角度很小，所以用“分”表示。

(3)影响误差的运行工况是一次电压U1、二次负荷I2和功率因数COS 0 2 , 当I2增加时，fu线性增大，S u也相应变化(一般也线性增大)。

fu能引起所有测量仪表和继电器产生误差，S u只对功率型测量仪表和继电器及反映相位的保护装置有影响。

3. 电压互感器的分类：(1)按安装地点分：①户内式，多为35kV及以下；②户外式，多为35kV 以上。

现场常规法测量tgδ的试验结果主要有以下两种： 1）tgδ大于规定值。这既可能是互感器内部缺陷如进水受潮等 引起，也可能是由于外瓷套和二次端子板的影响引起的，一 般受二次端子板影响的可能性较大。若试验时相对湿度较大， 瓷套表面脏污，还应注意外瓷套表面状况对测量结果的影响。 如确认没有上述影响，则可认为互感器内部存在绝缘缺陷。 2）tgδ大于规定值。一般认为此时绕组间和绕组对地绝缘良好。 但应注意，由于绝缘支架电容量仅占测量时总电容的1/2～ 1/100，因此实测tgδ将不能灵敏的反应支架的绝缘状况，这 就是说，即使总体tgδ（一次绕组对二次绕组及地）合格，也 不能表明绝缘支架绝缘良好。而运行中支架受潮和分层开裂 造成的爆炸事故相对较多，故必须监测支架在运行中的绝缘 状况。这个问题是常规法不能解决的，为此有必要选择其他 的试验方法。
3.2 油纸绝缘电压互感器 3.2.1 油纸绝缘电磁式电压互感器
35kV电磁式 电压互感器
110kV电磁式 电压互感器
220kV电磁式 电压互感器
3.2.2电磁式电压互感器结构
3.2.3、油纸绝缘电磁式电压互感器的结构特点 a.高压绕组首端和末端绝缘水平不一致，采用了分级绝缘 方式（首端的绝缘等级与系统相同，末端的试验电压为 交流2000V）。 b.一次绕组采用串级式宝塔形结构，四个绕组自上而下所 承受的系统对地电压逐步降低。 c.内部绝缘支撑架在运行中承受电压作用。其中上铁芯固 定点承受3/4相对地电压，下铁芯固定点承受1/4相对地 电压。
4、串级式电压互感器试验方法 4.1、常规反接法：一次首尾短接加压，二次绕组短路接地。 这种接线方式测出的主要是以下三部分的介损：①一次 绕组静电屏对二次绕组的介损；②一次绕组对二绕组端部的 介损；③绝缘支架对地的介损。

特高压鄂尔多斯站1000千伏电压互感器介绍及运检要点发表时间：2019-05-20T09:48:21.127Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：李鹏伟[导读] 摘要：本文主要介绍了特高压鄂尔多斯站1000千伏电压互感器概况、工作原理、设备结构、运维工作要求和常见的故障，并针对一些具体故障提出一些处理方法，为以后电压互感器的运维检修工作提供参考，更好的保证供电可靠性。

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 028000）摘要：本文主要介绍了特高压鄂尔多斯站1000千伏电压互感器概况、工作原理、设备结构、运维工作要求和常见的故障，并针对一些具体故障提出一些处理方法，为以后电压互感器的运维检修工作提供参考，更好的保证供电可靠性。

关键词：1000千伏电压互感器；原理结构；运检要点 1 引言电压互感器的性能是将高压按相对比例转换为低压100v或以下的标准二次电压，为仪表安装的维护、计量和安全运行提供电能。

同时，电压互感器的其他性能是将高压与工作人员隔离。

电压互感器作为一种不可分割的实现设备，在电力系统中起着至关重要的作用，同时，由于电压互感器是一种常见的设备，无论是变压器本身还是二次回路问题，都会对整个二次系统产生重大影响，保证电压互感器及其二次回路的稳固运转是至关重要的。

为适应特高压电网的发展要求，加强特电压互感器技术管理，排除电压互感器的运行风险，确保电网安全可靠经济运行，国网蒙东电力采取加强巡视、带电检测和数据抄录比对来保证电压互感器的正常运行。

2 鄂尔多斯站1000千伏电压互感器概述目前在鄂尔多斯站应用的电压互感器有柱式结构SF6气体绝缘（罐式）电磁式电压互感器和电容式电压互感器（CVT）两种。

同时，电压互感器是一种公共设备。

它运用电磁感应原理将初级电压按比例转换成次级电压，利用聚酯薄膜和SF6气体作为绝缘介质，主要用于GIS 设备中。

柱式结构电容式电压互感器主要由电容分压器和电磁单元组成。

（2）外高压熔断器 1）RW系列跌落式熔断器 五、高压负荷开关 1、用途及类型 （1）用途 （2）类型 2、 结构 （1）户内式负荷开关 （2）户外式负荷开关
2）RW型限流熔断器
互感器
一、 互感器的作用： 广泛应用于电压等级的交流电路中，是一、二次设备 之间的重要联络元件，其作用： （1）变压或变流，正确反应一次系统的运行状态； （2）隔离高压，保证工作人员安全； （3）使二次元件标准化、小型化，方便遥测； （4）安装方便，便于实现集中管理和远方监控测量。
（3）分类 ① 按安装地点分：户内式和户外式； ② 按使用电压分：高低熔断和低压熔断器； ③ 按灭弧方法及结构特点的不同分：瓷插式、封闭产气式、 封闭填料式和产气纵吹式等； ④ 按限流特性分为限流式和非限流式。 （4）技术参数 1）熔断器的额定电压 2）熔断器的额定电流 3）熔体额定电流 4）熔断器的开断电流 （5）保护特性 图4－18 2、高压熔断器的结构 （1）户内高压熔断器 镀银康铜丝焊小锡球 石英砂填充 ＜7.5A固定于瓷芯 熔断指示器 RN1：电力线路和配电变压器 RN2：电压互感器
（2）电磁式电压互感器的结构 1）浇注绝缘电压互感器 2）油浸式电压互感器 3）六氟化硫气体绝缘式电压互感器 （3）电容式电压互感器的原理与特点
一、用途与特点 1、用途： 2、特点： （1）电缆结构紧凑，占用空间小，走向和布置极为 灵活方便； （2）现场施工简便； （3）运行可靠行高； （4）虽然电缆单价较贵，但由于其基础和土建工程 较省，故综合工程费用不一定超出母线； （5）载流量小。
（7）开断时间：从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起，到三相电弧完 全熄灭时止的一段时间称为断路器的开断时间，它等于断路器的 固有分闸时间和熄弧时间之和，即 4、操动机构 （1）组成： 操动部分：由动力机构、扣住机构、脱扣机构和自由脱扣机构等组成 传动部分：由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成 （2）分类：手动型、电磁型、液压型、气压型和弹簧型等 （3）基本要求： 1）具有足够的合闸功率 2）能维持断路器处在合闸位置，不因外界震动和其他原因产生误 分 闸功率。 3）有可靠的分闸装置和足够的分闸速度 4）具有自由脱扣装置 5）要保证分、合动作准确、连续，即分后准备合、合后准备分。 6）结构简单、体积小、价格低廉。

电磁式电压互感器的主要结构类型电压互感器：将高电压变成低电压的互感器。

在正常使用情况下，其比差和角差都应在允许范围内。

按电压互感器的工作原理分类：电磁式、电容分压式、光电式。

电压等级为220kv及以下时为电磁式电压互感器，220kv以上是多为电容分压式互感器。

电磁式电压互感器原理接线图：电磁式电压互感器工作原理：电磁式电压互感器的构造原理、构造和接线都与电力变压器相似。

电压互感器的一次绕组与二次绕组的电压之比同为他们的匝数之比。

特点：1；电压互感器一次侧的电压（电网电压）不收互感器二次负载影响。

2；二次侧的负载是仪表和继电器的电压线圈，阻抗很大，通过的电流很小，电压互感器的工作状态接近于空载装态，二次电压接近二次电动势值，并取决与一次电压值。

电磁式电压互感器的测量误差和准确级:测量误差：电压误差：相位差：旋转180度后的二次电压-U2与一次电压向量U1之间的夹角。

准确级：电压互感器的准确级用最大允许误差表示。

有、、、１、3、3P、6P等准确级，分别用在不同的测量与保护场合减少误差的方法：采用高磁导率的冷轧硅钢片二次侧接近空载运行时，电磁式电压互感器的误差最小。

准确级：在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负载的功率因素为额定值时，电压误差色最大值。

测量用电压互感器额准确值：、、、1和3 。

保护用电压互感器的准确规定有3p和6p。

运行特点：二次侧不容许短路电磁式电压互感器的分类：1：按安装地点：户内式（35kv以下）和户外式（35kv以上）2：按相数：单相（任意电压级）和三相（20kv以下电压级）3：按绕组：双绕组和三绕组4：按绝级结构：干式（结构简单绝缘强度低）、浇注式、充气式和油浸式（绝缘性能好）电压互感器的结构与变压器有很多相同之处油浸电磁式电压互感器的结构油浸式电压互感器按其结构可分为普通式和串级式。

额定电压3～35kV油浸式电压互感器制成普通式结构，其铁芯和绕组浸在充有变压器油的油箱内，绕组通过固定在箱盖上的瓷套管引出。