电流互感器安装方式
电流互感器的参数选择计算方法
附件3： 电流互感器的核算方法参数选择计算 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。项目名称 代号 参数 备注 额定电流比 Kn 600/5 额定二次电流 Isn 5A 额定二次负载视在功率 Sbn 30VA(变比：600/5) 50VA（变比：1200/5） 不同二次绕组抽头对应的视在功率不同。 额定二次负载电阻 Rbn
1.2Ω 二次负载电阻 Rb 0.38Ω 二次绕组电阻 Rct 0.45Ω 准确级 10 准确限值系数 Kalf 15 实测拐点电动势 Ek 130V(变比：600/5) 260V(变比：1200/5) 不同二次绕组抽头对应的拐点电动势不同。
最大短路电流 Iscmax 10000A 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： Es1=KalfIsn（Rct+Rbn）=15×5×（0.45+1.2）=123.75V 参数说明： （1）Es1：CT额定二次极限电动势（稳态）； （2）Kalf：准确限制值系数； （3）Isn：额定二次电流； （4）Rct：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）Rbn ：CT额定二次负载，计算公式如下： Rbn=Sbn/ Isn 2=30/25=1.2Ω； ——Rbn ：CT额定二次负载； ——Sbn ：额定二次负荷视在功率； ——Isn ：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。 Es1=127.5V 前言，电压互感器电力系统中通常有四种接线方式，电压互感器接线接地、相位等必须按严格的接法，并且电压互感器二次侧严禁短路。 1）Vv接线方式：广泛用于中性点绝缘系统或经消弧线圈接地的 35KV及以下的高压三相系统，特别是10KV三相系统，接线来源于三角形接线，只是“口”没闭住，称为Vv接，此接线方式可以节省一台电压互感器，可满足三相有功、无功电能计量的要求，但不能用于测量相电压，不能接入监视系统绝缘状况的电压表。 （2）Y,yn接线方式：主要采用三铁芯柱三相电压互感器，多用于小电流接地的高压三相系统，二次侧中性接线引出接地，此接线为了防止高压侧单相接地故障，高压侧中性点不允许接地，故不能测量对地电压。信息请登录：输配电设备网 （3）YN,yn接线方式：多用于大电流接地系统。 （4）YN,yn,do接线方式：也称为开口三角接线，在正常运行状态下，开口三角的输出端上的电压均为零，如果系统发生一相接地时，其余两个输出端的出口电压为每相剩余电压绕组二次电压的3倍，这样便于交流绝缘监视电压继电器的电压整定，但此接线方式在10KV及以下的系统中不采用。 一、一个单相电压互感器接线方式 一个单相电压互感器接线方式 一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器。 二、两个单相电压互感器互V/V型的接线方式 两个单相电压互感器互V/V型的接线方式 两个单相电压互感器的V/V形接线，可测量线电压，但不能测相电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网中。 电压互感器接线图之vv接法实物图： JDZ-10电压互感器JDZJ-10电压互感器接线实物图 电力变压器差动保护误动的原因及处理方法 变压器的差动保护，主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路，并且也可用来保护变压器的匝间短路，保护区在变压器两侧所装电流互感器之间。 但是，在现场多次出现在变压器差动保护范围以外发生短路时，差动保护误动作，导致事故范围扩大，影响正常供电。 变压器差动保护误动作的原因及处理方法如下： 一、差动保护电流互感器二次接线错误 （一）常用的电流互感器二次接线 图1-101 常用的电流互感器二次接线 图1-101是工程上常用的一种接线方式。图中I A、I B、I c及I a、I b、I c分别为变压器高压测及低压侧电流互感器三次绕组三相电流。 对图l－101进行相量分析如下： 现假定变压器高、低压侧电流均从其两侧电流互感器的极性端子兀流入，T1流入。T2流出。 在正常运行情况下,先画出I A、I B、I c相量如图1－102（a）所示.根据图1－101可得： I A1=I A-I B;I`B=I B-I C;I`C=I C-I A.再作出I`A、I`B、I`C相量，如图l－102（b）所示。由图1－102（a）和图1－102（b）可以看出I`A、I`B、I`C分别当变压器组别为YN，dll时，变压器低压侧电流相图1－101常用的电流互感器二次接线位将超前高压侧电流相位30°，可作出c相量如图l－102（C）所示。 由图1-101可知，I a= I a`、I b= I b`、I c= I C `,故图 l－102（C）同样也适用于 I a`、I b`和I C `。 在上面的分析中，是假定一次电流均从变压器两侧电流互感器的T1流人、T2流出。如果变压器高压侧电流互感器的一次电流是从T1流入、T2流出，而低压侧电流互感器一次电流从T2流入、T1流出。那么图1－101中的I a（I a`）、I b(I`b）、I c（I `c）将与图l－ 如何计算电流互感器的饱和点 点击次数：380 发布时间：2010-3-14 10:22:10 1前言 保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内，二次电流的综合误差不超出规定值。对于有铁心的电流互感器，形成误差的最主要因素是铁心的非线性励磁特性及饱和。电流互感器的饱和可分为两类：一类是大容量短路稳态对称电流引起的饱和(以下称为稳态饱和)；另一类是短路电流中含有非周期分量和铁心存在剩磁而引起的暂态饱和(以下称为暂态饱和)。这两类饱和的特性有很大不同，引起的误差也差别很大。在同样的允许误差条件下，考虑暂态饱和要求的互感器铁心截面可能是仅考虑稳态饱和的数倍至数十倍。因而对互感器造价及安装条件提出了严峻的要求。以往在中低压系统和发电机容量较小的情况下，互感器暂态饱和的影响较轻，一般未采取专门对策。而对当前的超高压系统和大容量机组，为保证继电保护的正确动作，暂态饱和已成为必须考虑的因素。由于互感器暂态饱和的机理和计算较复杂，要求互感器暂态不饱和所需代价很高，因而在实际工程中应用情况较混乱。本文根据国内外的标准和应用经验，提出较规范的考虑暂态饱和的互感器选择和计算方法，供工程应用参考。作为示例，本文给出大型发电机变压器组差动保护用电流互感器的选择计算及 参数选择的建议。 2电流互感器的稳态饱和特性及对策 当电流互感器通过的稳态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时，互感器铁心将开始出现饱和。这种饱和情况下的二次电流如图1所示，其特点是：畸变的二次电流呈脉冲形，正负半波大体对称，畸变开始时间小于5ms(1/4周波)，二次电流有效值将低于未饱和情况。对于反应电流值的保护，如过电流保护和阻抗保护等，饱和将使保护灵敏度降低。对于差动保护，差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。 例如某一1200/5的电流互感器，制造部门提供的规范为［1］：5P20，30VA。其中5P为准确等级，30VA为二次负荷额定值，20为准确限值系数(ALF)。电流互感器在额定负荷下的二次极限电动势E s＝(ALF)· I sn·(R ct＋R bn)，此时综合误差应不超过5%。综合误差也可选用10%。选择保护用电流互感器时，一般要求ALF与额定一次电流乘积大于保护校验用短路电流，二次负荷小于互感器额定负荷，实际二次电动势不超过极限二次电动势。当前工程中经常遇到的问题是短路电流过大，ALF不满足要求，但实际负荷比额定负荷小得多。对于低漏磁电流互感器［2］，可以在实际负荷下的二次电动势不超过极限 电力系统中的PT PT即电压互感器，potential transformer 电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。 精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限，测量电压、功率和电能的一种仪器。 电压互感器和变压器很相像，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原理图（如图所示）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的隔离。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。 电压互感器实际上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 电流互感器饱和计算： 估算，当一次侧电流达到电流互感器额定电流的10倍时，保护用电流互感器就认为饱和了。 电流互感器的暂态饱和及应用计算 1前言 保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内，二次电流的综合误差不超出规定值。对于有铁心的电流互感器，形成误差的最主要因素是铁心的非线性励磁特性及饱和。电流互感器的饱和可分为两类：一类是大容量短路稳态对称电流引起的饱和(以下称为稳态饱和)；另一类是短路电流中含有非周期分量和铁心存在剩磁而引起的暂态饱和(以下称为暂态饱和)。这两类饱和的特性有很大不同，引起的误差也差别很大。在同样的允许误差条件下，考虑暂态饱和要求的互感器铁心截面可能是仅考虑稳态饱和的数倍至数十倍。因而对互感器造价及安装条件提出了严峻的要求。以往在中低压系统和发电机容量较小的情况下，互感器暂态饱和的影响较轻，一般未采取专门对策。而对当前的超高压系统和大容量机组，为保证继电保护的正确动作，暂态饱和已成为必须考虑的因素。由于互感器暂态饱和的机理和计算较复杂，要求互感器暂态不饱和所需代价很高，因而在实际工程中应用情况较混乱。本文根据国内外的标准和应用经验，提出较规范的考虑暂态饱和的互感器选择和计算方法，供工程应用参考。作为示例，本文给出大型发电机变压器组差动保护用电流互感器的选择计算及参数选择的建议。 2电流互感器的稳态饱和特性及对策 当电流互感器通过的稳态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时，互感器铁心将开始出现饱和。这种饱和情况下的二次电流如图1所示，其特点是：畸变的二次电流呈脉冲形，正负半波大体对称，畸变开始时间小于5ms(1/4周波)，二次电流有效值将低于未饱和情况。对于反应电流值的保护，如过电流保护和阻抗保护等，饱和将使保护灵敏度降低。对于差动保护，差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。 例如某一1200/5的电流互感器，制造部门提供的规范为［1］：5P20，30VA。其中5P为准确等级，30VA为二次负荷额定值，20为准确限值系数(ALF)。电流互 感器在额定负荷下的二次极限电动势E s ＝(ALF)· I sn ·(R ct ＋R bn )，此时综合误 差应不超过5%。综合误差也可选用10%。选择保护用电流互感器时，一般要求ALF 与额定一次电流乘积大于保护校验用短路电流，二次负荷小于互感器额定负荷，实际二次电动势不超过极限二次电动势。当前工程中经常遇到的问题是短路电流过大，ALF不满足要求，但实际负荷比额定负荷小得多。对于低漏磁电流互感器［2］，可以在实际负荷下的二次电动势不超过极限值的条件下，适当提高ALF的可用值。但应指出，对于某些不符合低漏磁要求的互感器，如U型电流互感器、一次多匝的互感器等，在一次短路电流倍数超过ALF时，由于铁心局部饱和可能引起二次极限电动势降低，不能在降低二次负荷时，按反比提高ALF。有些制造厂提供的 常用电压互感器的接线 电压互感器在三相电路中常用的接线方式有四种，如下图 1?一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器，如图 1 (a )。 2 ?两个单相电压互感器的 V/V 形接线，可测量相间线电压，但不能测相电压，它广泛应用 在20kV 以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网中。如图 1 (b )。 3?三个单相电压互感器接成 YO/YO 形，如图1 (c )。可供给要求测量线电压的仪表和继电 器，以及要求供给相电压的绝缘监察电压表。 4.一台三相五芯柱电压互感器接成 YO/YO/ △(开口三角形)，如图1 (d )所示。接成 Y0 形的二次线圈供电给仪表、 继电器及绝缘监察电压表等。 辅助二次线圈接成开口三角形， 供 电给绝缘监察电压继电器。 当三相系统正常工作时， 三相电压平衡，开口三角形两端电压为 零。当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信 号。 (?} 「单Kill 址罠八'.兀 (d)~ t^iuHrKHriiii 在岂社境 介二檸五芯林电H 时感券僅虞￥.#轧#鼻庠 0 根据ab 和ub 的线电压可以计算出ca 线电压, Uca-Ucb-Uab 次侧ab 相接反，从相量图看，则 ca 线电压变为 Uca=Ucb+Uba V/V 型的接线图分析 V /V 连接的两个电压互感器二次侧两个开口端之间的电压与其一次侧的两个开口端电压 存在对应的相量关系。 也就是说，二次侧两个开口端及公共端之间的电压也同样满足电源三 相电压的关系。因此，虽然 B 相无电压”（未施加任何电压），输出端的电量仍然是三相电 量。左图是正确接线，从相量图看三相平衡；右图是错误接线，从相量图看三相不平衡。 图1 （正确） 图2 （错误） Uca=LIcb+Uba 1、电流互感器(Current Transformer，CT) 电力系统电能计量和保护控制的重要设备，是电力系统电能计量、继电保护、系统诊断与监测分析的重要组成部分，其测量精度、运行可靠性是实现电力系统安全、经济运行的前提。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器。 2、电流互感器国标(GB 1208-87S) 1）准确级：以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数标称。 2）测量用电流互感器的标准准确级有：0.1、0.2、0.5、1、3、5； 特殊要求的电流互感器的准确级有：0.2S和0.5S； 保护用电流互感器准确级有：5P和10P两级。 3、电磁式电流互感器 1）原理： 一次线圈串联于被测电流线路中，二次线圈串接电流测量设备，一二次侧线圈绕在同一铁芯上，通过铁芯的磁耦合实现一次二次侧之间的电流传感过程。一二次侧线圈之间以及线圈与铁芯之间要采取一定的绝缘措施，以保证一次侧与二次侧之间的电气隔离。根据应用场合以及被测电流大小的不同，通过合理改变一二次侧线圈匝数比可以将一次侧电流值按比例变换成标准的1A或5A电流值，用于驱动二次侧电器设备或供测量仪表使用。 2）缺点： ①.绝缘要求复杂，体积大，造价高，维护工作量大； ②.输出端开路产生的高电压对周围人员和设备存在潜在的威胁； ③.固有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频率响应范围窄； ④.输出信号不能直接和微机相连，难以适应电力系统自动化、数字化的发展趋势。 4、电子式电流互感器 1）特征： ①.可以采用传统电流互感器、霍尔传感器、空心线圈（或称为Rogowski coils）或光学装置 作为一次电流传感器，产生与一次电流相对应的信号； ②.可以利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的信号传输介质； ③.二次转换器的输出可以是模拟量电压信号或数字量。 2）分类 （1）按传感原理的不同划分：光学电流互感器和光电式电流互感器 I、光学电流互感器(Optical Current Transformer，简称OCT) 原理：传感器完全基于光学技术和光学器件来实现。 II、光电式电流互感器(Opto-Electronic Current Transformer，简称OECT) 原理：传感部分采用电子器件而信号的传输采用光学器件和光学技术，是光电子技术的结合。 （2）按传感侧是否需要电源划分：无源型电流互感器和有源型电流互感器 I、无源型电流互感器：光学电流互感器的传感和传输部分均采用无源光学器件，其利用Farady 磁光效应，传感和传输信号都是来自二次侧的光信号，一次侧不需要额外能量供给。因此光学电流互感器属于无源型电流互感器。 II、有源型电流互感器：一种基于传统电流传感原理、采用有源器件调制技术、由光纤将高压端转换得到的光信号传送到低压端解调处理并得到被测电流信号的新型电流互感器、由于其电路 电流互感器容量选择 电流互感器の容量，主要是根据电流互感器使用の二次负载大小来定，电流互感器の二次负载主要和其二次接线の长度和负载有关。一般来说二次线路长の，要求の容量要大一些；二次线路短の，容量可选の小一点。 电流互感器の容量一般有5VA-50VA，对于短线路可选5VA，一般稍长の选20VA或30VA，特殊情况可选の更大一些。 电流互感器容量の选择要复合实际の要求，不是越大越好，只有选择の二次容量大小接近实际の二次负荷时，电流互感器の精度才较高，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）和互感器の距离了，如果测量单元是在距离较远の综控室，则一般选择20VA或30VA，如果测量装置也是装在配电柜上の，则选5VA 或10VA就可以满足要求。 建议按三个方面综合考虑： 1、根据负荷电流の大小选择变比，一般按照60-80の%额定电流选择比较理想； 2、计量用の互感器就选精确度高点（0.5级足矣），测量用の可以更低点； 3、根据配电柜の布局选择穿心式或普通式互感器，强烈建议使用普通式，穿心式の固定支撑问题一直做の不太可靠，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、有多个二次绕组の电流互感器一定要把闲置の二次接线端用铜芯线牢固の短接起来； 2、切记严禁在电流互感器二次侧安装保险、空气开关之类の保护元件； 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，即使接错线了造成の危害会小很多； 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の计算及选择 电压互感器V-V接线正确与错误接法(图) 发布日期：2008-5-21 浏览次数：622 图1、图2是正确的Vv接法，但图3是VΛ接法，AB、C B两相电压反向了180°，所以V变成v后，反相成对顶状态。故，图3不是Vv接法。 常用电压互感器的接线 电压互感器在三相电路中常用的接线方式有四种，如下图 1．一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器，如图1（a）。 2．两个单相电压互感器的V/V形接线，可测量线电压，但不能测相电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接 地的电网中。如图1（b）。 3．三个单相电压互感器接成Y0/Y0形，如图1（c）。可供给要求测量线电压的仪表和继电器，以及要求供给相电压的绝缘监察电 压表。 4．一台三相五芯柱电压互感器接成Y0/Y0/Δ（开口三角形），如图1（d）所示。接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。辅助二次线圈接成开口三角形，供电给绝缘监察电压继电器。当三相系统正常工作时，三相电压平衡，开口三角形两端电压为零。当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信号。 V/V型的接线图分析 V/V连接的两个电压互感器二次侧两个开口端之间的电压与其一次侧的两个开口端电压存在对应的相量关系。也就是说，二次侧两个开口端及公共端之间的电压也同样满足电源三相电压的关系。因此，虽然“B相无电压”（未施加任何电压），输出端的电量仍然是三相电量。左图是正确接线，从相量图看三相平衡；右图是错误接线，从相量图看三相不平衡。 根据ab和ub的线电压可以计算出ca线电压，。若二次侧ab相接反，从相量图看，则ca 线电压变为。 电压互感器几种常见接地点的作用 一次侧中性点接地 由三只单相电压互感器组成星形接线时，其一次侧中性点必须接地。如下图所示。因为电压互感器在系统中不仅有电压测量，而且 还起继电保护的作用。 电流互感器饱和引起的保护误动分析及试验方法 近年来，广东省内多个发电厂出现过高压厂用变压器或起动-备用变压器在区外故障时或厂用大容量电动机起动时差动保护误动作的情况。究其原因，除个别是因为整定值的问题外，大多数是因电流互感器特性不理想甚至饱和而导致的。 众所周知，设计规程中对电流互感器的选型有严格的规定，要求保护用的电流互感器在通过15倍甚至是20倍额定电流的情况下，误差不超过5%或10%，即不出现饱和。而上面提及的出现差动保护误动的情况，无一例外地都选用了保护级的电流互感器。经过对几个电厂的大容量电动机起动电流的核算，最大容量的电动机起动时电流大概是变压器额定电流的3～5倍，远达不到电流互感器额定电流的15倍。那为什么差动保护还会因为电流互感器饱和而误动呢？ 下面就电流互感器的工作原理、工作特性对保护的影响及其检验方法进行探讨。 1电流互感器工作原理简述 电流互感器的工作原理与变压器基本相同，因此可以使用变压器的等值电路分析电流互感器。电流互感器的等值电路如图1所示[1]。图1中，Z1为电流互感器原方漏抗，Z2为电流互感器副方漏抗，ZL为电流互感器二次回路的负载阻抗，其 次侧的参量。 正常运行时，漏抗Z1和Z2很小，负载阻抗ZL也很小，而励磁阻抗Zm因为电流互感器铁心磁通不饱和而很大。因此，可忽略励磁电流Im。根据磁势平衡原理，原、副方电流成固定的比例关系为其中N1和N2分别为原、副方绕组匝数。 当铁心磁通密度增大至饱和时，励磁阻抗Zm会随着饱和的程度而大幅下降。此时Im 已不可忽略，即I1与I2不再是线性的比例关系。 电流互感器饱和的原因有两种[2]：一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大；二是二次负载（即ZL）过大，在同样的一次电流下，要求二次侧的感应电动势增大，也即要求铁心中的磁通密度增大，铁心因此而饱和。原、副方绕组感应电动势有效值与磁通的关系为 2确定电流互感器饱和点的方法 要研究电流互感器的工作特性，确认其在保护外部故障通过大电流时是否会饱和而影响保护动作的正确性，可通过一些试验方法进行检测。 显然，最直接的试验方法就是二次侧带实际负载，从一次侧通入电流，观察二次电流找出电流互感器的饱和点。但是，对于保护级的电流互感器，其饱和点可能超过15～20倍额定电流，当电流互感器变比较大时，在现场进行该项试验会有困难。 除此之外，还可通过伏安特性试验测出电流互感器的饱和点。如前所述，电流互感器饱和是由于铁心磁通密度过大造成的，而铁心的磁通密度又可通过电流互感器的感应电动势反映出来。因此由伏安特性曲线上的饱和电压值，通过式[3]（1）可以计算出电流互感器的饱和电流。伏安特性的试验方法为：原方开路，从副方通入电流，测量副方绕组上的电压降。由于电流互感器的原方开路，没有原方电流的去磁作用，在不大的电流作用下，铁心很容易就会饱和。因此，伏安特性试验并不需要加很大的电流，在现场较容易实现。 3试验 以一次电流互感器的试验为例，说明通过伏安特性试验确定电流互感器饱和点的方法。 试验的电流互感器的额定变比为300 A /5 A，二次额定负载为0.2Ω。 3.1电流互感器变比试验 用电阻约为0.2Ω的导线短接电流互感器副方绕组，从原方通入电流并逐渐加大直至副 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： 110KV 二次侧开口--- 针对巡检时发现主讲人：王才兴 2010年3月29日 侧开口三角相关 时发现F5间隔开口三角报警培训 为了保证电力系统的安全各式各样的保护和检测装置设备在电网发生故障及自然灾下，也针对不同的设备不同的护和检测，通过检测开口三角压系统是否有接地现象，这在”。 的安全稳定运行，不但电网要设定装置，各用电企业为了保护生产自然灾害如雷击过电压等的情况不同的用电性质设置了相应的保口三角上的电压，就可以知道高这在系统上被称为“接地监察 开口三角电压是指电压互相“a-x ”、B 相“b-x ”相“a-x ”的x 与B 相“b-x 相“c-x ”的c 相连，从A 相出线，测得的电压就是的完全闭合的三角形就是开口三出的电压记为Ua-x 。以下为我的图纸进一步了解： 电压互感器三相的三个二次绕组A 、C 相“c-x ”，开口三角就是A ”的b 相连，“b-x ”中的x 与C 相“a-x ”的a 与C 相“c-x ”x 引所谓的二次侧开口三角电压；它开口三角形，从这开口三角形引下为我们总变的110KV 侧开口三角 从图中可看出开口三角的电压为Uax=3U 。=Ua+Ub+Uc （向量加好的理解开口三角电压，首先来分量的定义，是根据ABC 三相的顺正序：A 相领先B 相120度，B 负序：A 相落后B 相120度，B 零序：ABC 三相相位相同，相下： 电压为： 量相加）即等于3倍的零序电压。为了更先来了解电力系统对正序，负序，零序相的顺序来定的。 相领先C 相120度，C 相领先A 相120度。相落后C 相120度，C 相落后A 相120度。哪一相也不领先，也不落后。向量图如 操作规程编号：YTO-FS-PD192 电流互感器变比检验的简便方法通用 版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards 电流互感器变比检验的简便方法通 用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器，在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是绝不可少的试验项目，电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。电流互感器现场变比检验一般采用电流法，用电流法测量电流互感器变比，实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条件，是一种很理想的试验方法，测量的精度高，但随着电力系统的不断发展，单台发电机的容量越来越大，其出口电流已经达到数万安培。例如800MW的发电机组，额定电压为20kV，额定电流为：800/(20×31/2)=23.094kA，相应使用的电流互感器一次电流很大，若用电流法测量一次电流为几万安培的电流互感器变比，在现场很难做到：其一，额定大电流很难达到 电流互感器接线方式 电流互感器在交流回路中使用，在交流回路中电流的方向随时间在改变。电流互感器的极性指的是某一时刻一次侧极性与二次侧某一端极性相同，即同时为正、或同时为负，称此极性为同极性端或同名端，用符号"*"、"-" 或"."表示。（也可理解为一次电流与二次电流的方向关系）。按照规定，电流互感器一次线圈首端标为L1，尾端标为L2；二次线圈的首端标为K1，尾端标为K2。在接线中L1 和K1 称为同极性端，L2 和K2 也为同极性端。其三种标注方法如图1 所示。电流互感器同极性端的判别与耦合线圈的极性判别相同。较简单的方法例如用 1.5V 干电池接一次线圈，用一高内阻、大量程的直流电压表接二次线圈。当开关闭合时，如果发现电压表指针正向偏转，可判定 1 和 2 是同极性端，当开关闭合时，如果发现电压表指针反向偏转，可判定1 和2 不是同极性端。 3 电流互感器的极性与常用电流保护以及易出错的二次接线 3.1 一相接线 图 1 电流互感器的三种极性标注 图 2 一相接线 一相式电流保护的电流互感器主要用于测量对称三相负载或相负荷平衡度小的三相装置中的一相电流。电流互感器的接线与极性的关系不大，但需注意的是二次侧要有保护接地，防止一次侧发生过电流现象时，电流互感器被击穿，烧坏二次侧仪表、继电设备。但是严禁多点接地。两点接地二次电流在继电器前形成分路，会造成继电器无动作。因此在《继电保护技术规程》中规定对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置，则应在保护屏上经端子排接地。如变压器的差动保护，并且几组电流互感器组合后只有一个独立的接地点。 3.2 两相式不完全星形接线 两相式不完全星形接线用于相负荷平衡和不平衡的三相系统中。如图 3 所示。若有一相二次极性那么流过3KA 的电流为I A I 电压互感器接线图及含义 电压互感器的含义： 双绕组和三绕组电压互感器的结构： 供测量用的电压互感器，一般都做成单相双绕组结构.当两端绝缘等级相同时，可以单相使用，也可以组合起来作三相使用。对这种电压互感器的主要技术要求是保证必要的准确级。 供接地保护用的电压互感器还具有一个辅助二次绕组，称三绕组电压互感器。三相的辅助二次绕组结成开口三角形，一旦系统发生单相接地时中性点出现位移，辅助二次绕组上会出现一个零序电压，所以辅助二次绕组现称零序电压线组。 三绕组电压互感器一般做成单相，做成三相时应采用三相五拄式(三相三柱旁扼式)铁心，且电压在10kv及以下，这是为了提供零序磁通的回路。对于这种电压互感器，零序电压绕组的准确级要求不高，一般为3B级或6B级，以保证开口三角端子电压在一定范围之内，但要求具有一定的过励磁特性。 三相五柱式电压互感器与单相电压互感器： 三相五柱设计是高压侧Y0接线，低压侧是Y0（三柱） +开口三角（两柱） 低压侧是Y0（三柱）用于线电压和相电压的测量，中性点接地系统。不接地系统只能测线电压，无专用计量PT时，供计量表计电压量。 开口三角（两柱）在开口三角接有电压继电器，用于监视开口三角电压，检测系统的整体绝缘，用来反映系统发生接地时的零序电压。当开口三角电压达到启动值时，提供给保护需要的零序电压。小接地电流系统通常用于发信号。 这种互感器只限制制成10KV以下电压等级。应用于10KV以下系统。其优点是投资小，接线简单，操作及运行维护方便；其缺点是只发出系统接地的无选择性预告信号，不能确切判定发生接地的故障线路，运行人员需要通过拉路分割电网的方法来进一步判定故障线路，影响了非故障线路的连续供电。该装置的优点是以牺牲非故障线路的供电可靠性为代价的。 当然两个或三个同型号同规格单相互感器也可以组合来测量线电压、相电压或继电器保护之用。以及和电度表、功率表组合量电用。电压等级可以比集成的五柱式做得更高，且可以灵活配置，适用范围更广。 电压互感器在三相电路中常用的接线方式 电压互感器在三相电路中常用的接线方式有四种 一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器 两个单相电压互感器的V/V形接线，可测量相间线电压，但不能测相电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网中 三个单相电压互感器接成Y0/Y0形,可供给要求测量线电压的仪表和继电器，以及要求供给相电压的绝缘监察电压表。 一台三相五芯柱电压互感器接成Y0/Y0/Δ（开口三角形），接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。辅助二次线圈接成开口三角形，供电给绝缘监察电压继电器。当三相系统正常工作时，三相电压平衡，开口三角形两端电压为零。当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信号。 电压互感器二次侧要有一个接地点，这主要是出于安全上的考虑。当一次、二次侧绕组间的绝缘被高压击穿时，一次侧的高压会窜到二次侧，有了二次侧的接地，能确保人员和设备的安全。另外，通过接地，可以给绝缘监视装置提供相电压。 二次侧的接地方式通常有中性点接地和V相接地两种 采用V相接地时，中性点不能再直接接地。为了避免一、二次绕组间绝缘击穿后，一次侧高压窜入二次侧，故在二次侧中性点通过一个保护间隙接地。当高压窜入二次侧时，间隙击穿接地，v相绕组被短接，该相熔断器会熔断，起到保护作用 你说的闭口三角没见过，你再仔细看看吧 （闭口三角当三相不平衡有零序电压时，不是短路了么） 请问：为什么进线电压互感器都是V/V式，而母线电压互感器都是三相五柱式（其一次线圈及二次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形）？如果进线和母线都采用三相五柱式可以吗？为什么？ 电压互感器一般有单相接线、V-V接线、Y-Y接线、Y0/Y0/△这四种接线方式。 其中由两个单相互感器接线成不完全星形就是V－V接法，它是用来测量各相间电压，但不 如何进行电流互感器计算 我们将设计一个电流互感器。使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗，比如大功率开关电源，由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。 电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁 性元件设计人员也很难回答。基本的区别在于：变压器试图把电压从原边变换到副边，而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。电流互感器的电压大小由负载决定。我们通过一个实际的设计例子，可以更好地理解电流互感器的工作原理。 假设用电流互感器测量变换器的原边电流，原边10A电流对应1V电压。当然，我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量，但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W，这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。所以，要选用电流互感器，为了减少绕组电阻，我们把原边的匝数取为1匝，同时为了使电流降到一个比较低的水平，副边匝数应该比较多。如果副边匝数为N，由欧姆定律可得(10/N)R=1V，在电阻中消耗的功率为P=(1V)^2/R。我们假设消耗的功率为50mW(也就是说，我们可以使用100mW规格的电阻)，这就要求R 不得小于20Ω，如果采用20Ω的电阻，由欧姆定律可得副边匝数N=200。现在我们来看磁芯，假设二极管是普通的一般的二极管，通态电压大约为1V，电流为10A/200=50mA。互感器输出电压为1V，加上二极管的通态电压1V，总 电压大约2V。250kHz频率工作时，磁芯上的磁感应强度不会超过其中4us 为一个周期的时间，实际肯定是不到一个周期的。 由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则，磁芯无法复位)。因此Ae 可以很小，而B也不会很大。这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定，更大的可能是由原副边之间的隔离电压来确定。如果隔离电压没有要求，磁芯的大小一般由200匝的绕组所占体积来确定。你可以用40号的导线流过500mA的峰值电流，但是这种导线实在太细，一般的变压器厂家不会 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。 电流互感器的计算公式 我们将设计一个电流互感器。使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源，由于电流过大所以需要使用电流互感线圈来监测电流以减少损耗。 电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢?这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难 基本的区别在于：变压器试图把电压从原边变换到副边，而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。电流互感器的电压大小由负载决定。 我们通过一个实际的设计例子，可以更好地理解电流互感器的工作原理。假设用电流互感器测量变换器的原边电流，原边10A电流对应1V电压。 当然，我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量，但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W，这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。所以，要选用电流互感器，如图1所示。 图1 用电流检测互感器减小损耗当然，为了减少绕组电阻，我们把原边的匝数取为1匝，同时为了使电流降到一个比较低的水平，副边匝数应该比较多。 如果副边匝数为N，由欧姆定律可得 (10/N)R=1V，在电阻中消耗的功率为 P=(1V)^2/R。 我们假设消耗的功率是50MW（也就是说，我们可以使用100MW电阻），这就要求R不应小于20Ω。如果使用20Ω的电阻，二次侧匝数可根据欧姆定律得出，n=200。 现在我们来看看磁芯。假设二极管是一个普通二极管，通态电压约为1V，电流为 10A/200=50mA。变压器输出电压为1V，二极管导通状态电压为1V，总电压约为2V，频率为250kHz时，磁芯上的磁感应强度不超过 其中4us为一个周期的时间，实际肯定是不到一个周期的。由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期(否则，磁芯无法复位)。电压互感器接线方式
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