电流互感器和电压互感器
电流互感器与电压互感器
电压互感器
3.电压互感器的类型和型号 电压互感器按相数分,有单相和三相 两大类。按绕组绝缘和冷却方式分,有 油浸式和干式(含环氧树脂浇注式)两大 类。图2-16是应用广泛的JDZJ-10型电 压互感器,它为单相三绕组,环氧树脂浇 注绝缘,其额定电压为 10000V/√3∶100V/√3∶100V/3。
路状态。
电流互感器
3.电流互感器的类型和型号 电流互感器的类型很多。 按其一次绕组的匝数分,有单匝式(包括母线式、芯柱式、套管式等)和多匝式(包括 线圈式、线环式、串级式等)。 按其一次电压分,有高压和低压两大类。 按其用途分,有测量用和保护用两大类。 按其准确度等级分,测量用电流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级,保护用电流 互感器有5P、10P两级。 按其绝缘和冷却方式分,有油浸式和干式两大类,油浸式主要用于户外装置中。
L：电流互感器 Z：支柱式 Z:浇注绝缘 B：保护用 J ：加大容量 9：设计序号 10:10kV电压等级
PART 03
第三部分
电压互感器
电压互感器
三、电压互感器(Voltage Transformer,文字符号TV) 注意：工程上简称PT 1.电压互感器的功用 (1)用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘 这与电流互感器的功用完全相 同,以提高一、二次电路运行的安全性和可靠性,并有利于保障人身安全。 (2)用来扩大仪表、继电器等二次设备应用的电压范围 例如用一只100V的电压表, 通过不同变压比的电压互感器就可测量任意高的电压,这也有利于电压表、继电器等二 次设备的规格统一和批量生产。
图2-16 JDZJ-10型电压互感器 1—一次接线端子 2—高压绝缘套
管 3—一、二次绕组(环氧树脂浇注) 4—壳式铁心 5—二次接线端子
电流互感器和电压互感器
在瞬态过程中，由于电场和磁场的能量发生较大的变化，可能会使绕组中的电 压和电流超过额定值许多倍，即出现所谓过电压和过电流现象，虽然瞬态过程 持续的时间很短，但却可能使变压器遭到破坏，因此，对这些问题应进行分析 研究，找出它的变化规律，对变压器的设计、制造、保护和运行都是十分必要 的。
变压器的瞬态过程
图5-3 变比和联结组相同时两台 变压器并联时的简化等效电路
§5-3变比相同而短路阻抗标么值不相等的变压器并联运行时的负载分配
Z uk 2 1 I S 2 I S Z uk 1
* 1 * 2 * 1 * 2 * k2 * k1
由此可知：负载系数和短路阻抗标幺值(或短路电压）成反比。 若为多台变压器并联，则
§6-2变压器空载合闸时的瞬态过程
变压器空载合闸时的瞬态过程
变压器在稳态运行时．空载激磁电流是额定电流的(1～10)％。但在空载接通
电源的瞬间，由于变压器铁心存在饱和现象，可能出现很大的冲击电流，如不
采取适当的措施，则可能使开关跳闸，以致变压器不能顺利投入电网。
i0
u1
r1 w1
w2
图6-1 变压器空载接通电源
联运行情况，要求各变压器满足联结组相同、变比相等，以及
短路阻抗标么值相等。变比相等和联结组相同保证空载时不产 生环流，是变压器能否并联的前提。短路阻抗标么值相等则保 证了负载按变压器容量成比例分配，若短路阻抗标么值不相等， 则负荷系数与短路阻抗标么值成反比。
电气工程知识：电压互感器和电流互感器的区别是什么.doc
电气工程知识：电压互感器和电流互感器的区别是什么答：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。
(完整版)电压互感器和电流互感器
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。
电流互感器-电压互感器结构原理和使用注意事项
电流互感器/电压互感器的结构原理和使用注意事项通常所说的电压互感器和电流互感器都是电磁式的，电磁式电压互感器电气文字符号是PT，电磁式电流互感器电气文字符号是CT。
电压互感器和电流互感器在电力设备中应用广泛，用途也是缺之不可的，同时也是最常见的电气设备之一。
一、互感器的结构和工作原理1.电压互感器（PT）是一种将高电压变换为低电压的电气设备，一次绕组与高压系统的一次回路并联，二次绕组则与二次设备的负载并联。
PT基于电磁感应原理工作，正常运行时其二次负载基本不变，电流很小，接近于空载状态。
一般的PT包括测量级和保护级，其基本结构为：一次线圈和二次线圈分别绕在铁心上，在两个线圈之间和线圈与铁心之间都有绝缘隔离。
电力系统用的三线圈电压互感器，除了上述的一次线圈和二次线圈外，还有一个零序电压线圈，用来接继电器。
在线路出现单相接地故障时，线圈中产生的零序电压使继电器动作，切断线路，以保护线路中的发电机和变压器等贵重设备。
2.电流互感器（CT）是一种将高压电网大电流变换为小电流的电气设备，一次绕组串联在高压系统的一次回路内，二次绕组则与二次设备的负载相串联。
CT也是基于电磁感应的原理工作，但是它的二次负载阻抗很小，接近于短路状态。
电流互感器也分为测量用与保护用两类，基本结构和PT相似，一次线圈、二次线圈分别绕在铁心上，两个线圈之间及线圈与铁心之间有绝缘隔离。
根据电力系统要求切除短路故障和继电保护动作时间的快慢，保护用电流互感器分为稳态保护用与暂态保护用两种，前者用于电压比较低的电网中，称为一般保护用电流互感器；后者则用于高压超高压线路上。
二、互感器的使用注意事项1.PT二次侧直接与电压表连接，相当于运行在变压器的空载状态，短路会引起很大的短路电流，使用中不允许短路。
电磁式互感器都有一定的额定容量，从电力网中消耗功率，成为系统的负载，存在负荷分担问题。
而PT存在的最为严重的问题是可能出现铁磁谐振：PT的铁心电感和系统的电容元件由于感抗与容抗的交换，组成许多复杂的振荡回路，如果满足一定的条件，就可能激发起持续时间较长的铁磁谐振，这种谐振现象，某些元件的电压过高危及设备的绝缘，同时可能在非线性电感元件中产生很大的过电流，使电感线圈引起温度升高，击穿绝缘，以致烧损。
电压互感器和电流互感器简介
电流互感器和电压互感器在整个发电的过程中，电力系统是否正常运转，需要时刻进行测量。
然而，对于太高的电压、或太强的电流是无法用电压表或电流表直接测量的。
所以就需要使用电流互感器和电压互感器。
电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。
图为电磁式电压互感器原理接线图，电压互感器的特点是：(1)容量很小，类似一台小容量变压器；(2)二次侧负荷比较恒定，所接测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大，因此，在正常运行时，电压互感器接近于空载状态（开路）。
电压互感器的一、二次线圈额定电压之比，称为电压互感器的额定电压比。
即：kn=U1n/U2n 其中U1n是电网的额定电压，且已标准化(如10，35,110，220，330，500千伏等),二次电压U2n，则统一定为100(或100/ )伏，所以kn也标准化。
电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器(以下简称电流互感器)，它的工作原理和变压器相似。
电流互感器的原理接线，如图所示。
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。
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。
-------------------------------------------------------------------------------------------------电压互感器和电流互感器的区别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。
电压互感器、电流互感器原理
电压互感器、电流互感器原理电压互感器、电流互感器是电力系统中常用的测量装置，用于测量高电压和大电流。
本文将分别从电压互感器和电流互感器的原理进行介绍。
一、电压互感器原理电压互感器，简称VT，又称电压互感器、电压互感器、电压互感器等，是一种用于测量高压电缆和高压设备中电压的测量装置。
其工作原理基于互感器的原理，即利用磁感应现象。
电压互感器的主要组成部分包括铁芯、一次绕组、二次绕组和外壳。
一次绕组与高压设备并联连接，二次绕组与测量仪表相连。
当高压设备通电时，一次绕组中产生的磁场会通过铁芯传递到二次绕组中，从而在二次绕组中诱导出一个与一次绕组中电压成正比的电压。
这样，通过测量二次绕组中的电压，就可以得到高压设备中的电压值。
二、电流互感器原理电流互感器，简称CT，又称电流互感器、电流互感器等，是一种用于测量高电流的测量装置。
其工作原理也是基于互感器的原理。
电流互感器的主要组成部分包括铁芯、一次绕组、二次绕组和外壳。
一次绕组与高电流设备串联连接，二次绕组与测量仪表相连。
当高电流通过一次绕组时，会在铁芯中产生一个磁场，这个磁场会通过铁芯传递到二次绕组中，从而在二次绕组中诱导出一个与一次绕组中电流成正比的电流。
通过测量二次绕组中的电流，就可以得到高电流设备中的电流值。
三、电压互感器和电流互感器的特点1. 测量范围广：电压互感器和电流互感器能够测量较大范围内的电压和电流，适用于不同电力系统和设备的测量需求。
2. 高精度：电压互感器和电流互感器具有较高的测量精度，可以满足电力系统对精确测量的要求。
3. 绝缘性能好：电压互感器和电流互感器在设计和制造过程中，采用了一系列的绝缘措施，确保了其在高电压和大电流环境下的安全可靠性。
4. 动态性能好：电压互感器和电流互感器响应速度快，能够准确测量瞬态和稳态下的电压和电流。
四、电压互感器和电流互感器的应用电压互感器和电流互感器广泛应用于电力系统中的各种测量和保护装置中，如电能计量、保护继电器、故障录波器等。
电流互感器与电压互感器问答
电流互感器与电压互感器问答（一）电流互感器1、什么是电流互感器？它有什么用途？答：电压互感器是一种电流变换装置（CT）。
它将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流。
供给仪表和继电保护装置，并将仪表和保护装置与高压电路隔开。
电流互感器的二次侧电流均为5A，这使得测量仪表和继电器保护装置使用安全，方便，也使其在制造上可以标准化，简化了制造工艺并降低了成本。
因此，电流互感器在电力系统中得到了广泛地应用。
2、简述电流互感器的构造和原理答：电流互感器的构造和原理如图所示，它由铁芯，一次线圈，二次线圈，接线端子及绝缘支持物等组成。
电流互感器的铁芯是由硅钢片选制而成的。
电流互感器和一次线圈与电力系统的线路串联，流过较大的被测电流I1，它在铁芯内产生交变磁通，使二次线圈感应出相应的二次电流（通常二次额定电流I2为5A）。
忽略励磁损耗，一次线圈与二次线圈有相等的安培匝数：I1N1=I2N2。
其中N1为一次线圈匝数，N2为二次线圈匝数。
电流互感器变流比K=I1/I2=N2/N1。
电流互感器的一次线圈直接与电力系统的高压线路连接，因此电流互感器的一次线圈对地必须采用与线路的高电压相应的绝缘支持物，以保证二次回路的设备和人身安全。
二次线圈与仪表，继电保护装置的电流线圈串接成二次回路。
3、解释电流互感器的铭牌数据。
答：（1）型号：1）第一位字母；L--------电流互感器2）第二位字母：D-------单匝贯穿式；F-----复匝贯穿式；Q------线圈型；M------母线式；R-----装入式；A------穿墙式；C------瓷箱式（瓷套式）。
3）三位字母：Z-----浇注绝缘；C-----瓷绝缘；J-----加大容量加强型；W------户外型；G-----改进型；D------差动保护用。
4）第四位字母：C或D------差动保护用；Q------加强型；J------加大容量（2）变流比：常以分数型式标出，分子表示一次线圈的额定电流A，分母表示二次线圈的额定电流A。
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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。
1.4 A、C还是A、B、C？
变电站主要设备的电流互感器配置情况如图2-2所示。
图2-2
变压器和电容器属于元件保护，必须在三相都配置电流互感器；
110kV线路属于大电流接地系统，配置有零序电流保护，而且发生单相接地故障时保护应动作跳闸，所以必须在三相都配置电流互感器；
10kV线路属于小电流接地系统，允许单相接地运行一段时间，为节省一组电流互感器往往只在A、C两相配置电流互感器。
同时，这种配置在同一母线上同时发生两条线路单相接地故障时，有2/3的机会只切断一条线路。
1.5 接地还是不接地？
电流互感器的二次侧不允许开路，而且在星形接线中，电流互感器二次侧中性点必须接地，只是在不同情况下的接地点不同。
在常规规模的110kV变电站中，只有主变高、低压侧用于差动保护的电流互感器二次侧是在主变保护屏一点接地，其余均是在电流互感器现场接地。
具体的接地方法将在各章节里详细讲述。
2.电压互感器
2.1 V-V、星形还是开口三角?
电流互感器的作用是将电力系统的一次电压按一定的变比转换为要求的二次电压，其工作原理与变压器基本相同。
电压互感器的一次绕组并联接在主电路上，二次绕组接负荷。
电压互感器的接线方式主要有V-V接线和星形-星形/开口三角两种，如图2-3所示。
图2-3
V-V接线方式为不完全三角形接线，其一次绕组不能接地，二次绕组接地。
V-V接线的特点是：只用两支单相电压互感器就可以获得三个对称的相电压和相对中性点的线电压，但是无法得到相对地的电压。
V-V接线以前较广泛地应用于各种电测仪表，目前新建110kV变电站已经不再使用这种接线方式。
星形-星形/开口接线是目前广泛采用的接线方式，其一次绕组和二次绕组均接地。
在这种接线方式中，从星形二次绕组可以获得相对地的电压、线电压和相对中性点电压。
根据相关规程要求，计量电压必须单独使用一组二次绕组。
所以，在电压互感器二次侧，一般每相配置三个线圈，两个分别用于两组星形接线，一个用于开口三角接线。
在以后各章节中，论及电压互感器时，均指此种接线方式。
2.2 开关场还是主控室？图2-3中所示的接地方式仅仅是一种示意，实际上，电压互感器一次绕组和二次绕组的接地点是分开的。
实际接线的原理图如图2-4所示，黄色部分为用于继电保护和测量的星形绕组，绿色部分为用于监测零序电压的开口三角绕组，红色部分为用于计量的星形绕组。
图2-4
在图2-4中，我们可以看出，电压互感器的一次绕组在开关场接地，二次绕组在控制室一点接地（一般是在电压切换装置上汇集成一点，然后接地）。
保护电压和计量电压的相线在进入电压切换装置之前，还必须经过开关电器（空气开关或熔断器），而地线则不经过开关电器。
2.3 重动还是并列?
重动：电压互感器的二次电压在进入微机保护装置之前必须经过重动装置。
所谓重动，就是使用一定的控制电路使电压互感器二次绕组的电压状态（有/无）和电压互感器的运行状态（投入/退出）保持对应关系，避免在电压互感器退出运行时，二次绕组向一次绕组反馈电压，造成人身或设备事故。
并列：在变电站一次主接线为桥形接线、单母分段等含有分段断路器的接线方式下，两段母线的电压互感器二次电压还应经过并列装置，以使微机保护装置在本段母线电压互感器退出运行而分段断路器投入的情况下，从另一段母线的电压互感器二次绕组获得电压。
目前，大多数厂家都将重动和并列两种功能整合为一台装置。
以图2-5-1所示主接线及许继公司ZYQ-824电压并列装置为例，电压互感器二次电压重动/并列原理接线如图2-5-2、图2-5-3所示。
2-5-1
2-5-2
2-5-3
图2-5-1所示的主接线中，两段母线各配置一组电压互感器，其与母线之间的开关电器分别为隔离开关G1、G2。
DL为分段断路器，1FG、2FG为分段隔离开关。
在图2-5-1中，这些符号代表的是高压配电装置，在图2-5-2中，他们代表的是各自的辅助接点。
图2-5-2所示的是ZYQ-824的起动回路原理图。
图中，7D37接正电源，7D48接负电源，各辅助节点的状态（开/闭）决定了回路的状态（通/断），实质上起到了开关电器的作用。
从图中可以看出，Ⅰ母电压重动的条件是G1常开接点闭合，即Ⅰ母电压互感器处于运行状态；复归条件是G1常闭接点闭合，即Ⅰ母电压互感器退出运行。
Ⅱ母电压重动回路与Ⅰ母类似。
Ⅰ母与Ⅱ母电压的并列回路是由分段开关DL、1FG和2FG的状态决定的，回路动作原理与重动回路也是相似的，不同的是，在回路中增加了切换开关7QK。
7QK的1-2接点导通表示“允许操作”，即1-2接点导通后，由分段开关状态变化造成的并列回路的自动起动或复归都是允许的，1-2接点断开后，此部分功能被闭锁；7QK的3-4接点导通表示“复归并列“，即不论分段开关的状态如何，手动强制取消电压并列。
图2-5-3所示的是ZYQ-824的重动/并列回路。
星形-星形/开口接线是目前广泛采用的接线方式，其一次绕组和二次绕组均接地。
在这种接线方式中，从星形二次绕组可以获得相对地的电压、线电压和相对中性点电压。
根据相关规程要求，计量电压必须单独使用一组二次绕组。
所以，在电压互感器二次侧，一般每相配置三个线圈，两个分别用于两组星形接线，一个用于开口三角接线。
在以后各章节中，论及电
压互感器时，均指此种接线方式。