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1、发电厂电气部分,广东工业大学华立学院,机电工程学部,第九讲,多媒体电子教案,互感器,主讲：周展怀,6.3,互感器的原理与选择,导体和电气设备的原理与选择,6.3 互感器的原理与选择,6.3.1 电磁式电流互感器,1.电磁式电流互感器工作原理,2.电流互感器误差,3.电流互感器的准确级,4.电流互感器的选择,P184190,概述 1.互感器的作用,2.互感器的类型,6.3.2 电压互感器,1.电磁式电压互感器,2.电容式电压互感器,3.电压互感器的选择,1）电磁式电压互感器特点,2）电压互感器的准确级与误差,概述 1.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，使测量仪表和
2、保护装置标准化。、2）所有二次设备可用低电压（100、100 V）、小电流（5、1A）的电缆连接，二次设备的绝缘水平能按低电压设计，结构轻巧，价格便宜。便于集中管理，可实现远方控制和测量。3）二次回路不受一次回路的限制，4）使二次侧的设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧要有一点接地，保证二次系统设备和工作人员的安全。,6.3 互感器的原理与选择,2.互感器的类型,互感器,P184190,6.3 互感器的原理与选择,6.3.1 电磁式电流互感器,1.电磁式电流互感器工作原理,2.电流互感器误差,3.电流互感器的准确级,4.电流互感器的选择,一次绕组串联在电路中,运行特点：二次回路不允许开路,电流
3、互感器的额定电流比Ki：,P184190,6.3 互感器的原理与选择,正常工作时：磁动势 Nl Il+N2I2=NlI0,，NlIl和N2I2互相抵消一大部分，激磁磁势NlI0，数值不大。,二次电路开路时：N2I2 等于零，激磁磁势猛增到NlIl，铁心中磁感应强度猛增，造成铁心磁饱和。铁心饱和致使随时间变化的磁通的波形由正弦波变为平顶波，在磁通曲线过零前后磁通在短时间内从+m变为-m，使d/dt值很大。,6.3 互感器的原理与选择,6.3.1 电磁式电流互感器,1.电磁式电流互感器工作原理,一次绕组串联在电路中,运行特点：二次回路严禁开路,P184190,6.3 互感器的原理与选择,二次电路开
4、路时：N2I2 等于零，激磁磁势猛增到NlIl，铁心中磁感应强度猛增，造成铁心磁饱和。铁心饱和致使随时间变化的磁通的波形由正弦波变为平顶波，在磁通曲线过零前后磁通在短时间内从+m变为-m，使d/dt值很大。,1）磁路的严重饱和会使铁心严重发热，若不能及时发现和处理，会使电磁式电流互感器烧毁和电缆着火。2）在铁心中产生剩磁，影响互感器的特性。,运行中二次回路开路可能造成的后果,2.电流互感器误差,（1）电流误差（比误差）fi fi为二次电流的测量值I2乘以额定电流比KI所得的值 I2与实际一次电流Il之差，以后者的百分数表示：（2）相角误差i 相位差为旋转180。的二次电流相量（归算到一次侧）I
5、2，与一次电流相量 Il之间的夹角i，并规定-I2，超前Il 时，相位差i 为正值。,P184190,二次绕组阻抗,一次绕组阻抗,负荷阻抗,.,.,二次侧电动势,励磁电流,P184190,1)测量用电流互感器的准确级 在额定电流下所规定的最大允许电流误差的百分数来标称。标准的准确级为0.1、0.2、0.5、l、3和5级。供特殊用途的为0.2S及0.5S级。a）二次负荷在欧姆值为额定负荷值的25100之间的任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不超过限值。,b）对于0.2S和0.5S级测量用电流互感器，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的20100之间任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不应
6、超过限值。c）对于3级和5级，在二次负荷欧姆值为额定负荷值的50100之间任一值时，其额定频率下的电流误差和相位误差不应超过限值。,3.电流互感器准确级与额定二次负荷,P186,2)保护用电流互感器的准确级,按用途分为：稳态保护用和暂态保护用a）稳态保护：P、PR、PX P类为准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误差的电流互感器；PR类是剩磁系数有规定限值的电流互感器；而PX类是一种低漏磁的电流互感器。,P类及PR类电流互感器的准确级以在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称，标准准确级为：5P、10P、5PR和10PR。P类及PR类电流互感器在额定频率及额定负荷下，电流误差、
7、相位误差和复合误差应不超过限值。,3.电流互感器准确级与额定二次负荷,（2）暂态保护用能满足短路电流具有非周期分量的暂态过程性能要求的保护用电流互感器称为暂态保护用电流互感器（TP类）。,P186,（2）暂态保护用能满足短路电流具有非周期分量的暂态过程性能要求的保护用电流互感器称为暂态保护用电流互感器（TP类）。分为TPS级、TPX级、TPY级和TPZ级。,2.保护用电流互感器的准确级,3.电流互感器准确级与额定二次负荷,（1）稳态保护：P、PR、PX,P187,6.3 互感器的原理与选择,4.电流互感器的选择,1）种类和形式的选择,2）一次回路额定电压和电流的选择,3）准确级和额定容量的选择
8、,UN USN,I1NImax,4）热稳定和动稳定校验,P188,6.3 互感器的原理与选择,4.电流互感器的选择,3）准确级和额定容量的选择,P188,6.3 互感器的原理与选择,4.电流互感器的选择,3）准确级和额定容量的选择,P189,4）热稳定和动稳定校验,4）热稳定和动稳定校验,6.3 互感器的原理与选择,4.电流互感器的选择,P189,不完全星形接线,P190,P358,不完全星形接线,P190,P190,P358,一.电流互感器分类和结构,1.电磁式电流互感器的分类（1）按功能：测量用电流互感器、保护用电流互感器（2）按安装地点：户内式、户外式（3）按安装方式：穿墙式、支持式、套管式穿（4）按绝缘方式：干式、浇注式、油浸式（5）按一次绕组匝数：单匝式、多匝式（6）按变流比：单变流比、多变流比,参考资料,电磁式电流互感器结构原理图,10KV电流互感器结构,LCLWD3220型瓷箱式电容绝缘电磁式电流互感器,1 油箱；2二次接线盒；3环形铁心及二次绕组；4压圈式卡接装置；5U字型一次线圈；6瓷套管 7均压护罩；8储油柜；9一次绕组切换装置；10-一次出线端子；11-呼吸器,LCLWD3220型电流互感器内部电气接线示意图,
